CN109333178A - 对称构型精密圆刀数控磨床及磨削方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种对称构型精密圆刀数控磨床及方法，包括：头架、尾架、砂轮架、床身底座(6)；头架、尾架、砂轮架设置在床身底座(6)上；切深方向定义为Z轴，平行于床身底座(6)且垂直于Z轴的方向定义为X轴，垂直于床身底座的方向为Y轴，沿Y轴旋转定义为B轴；头架、尾架驱动各自装夹的刀具工件分别沿Z轴往复运动；砂轮架驱动碗形砂轮(14)沿X轴往复运动；头架、尾架的回转机构(3)沿B轴作转角定位。本发明能够对圆刀片的大刀刃和小刀刃进行粗精磨削加工，且能够实现同时加工两个圆刀片的功能，以及不同刀刃角度的调整功能。

Description

对称构型精密圆刀数控磨床及磨削方法
技术领域
本发明属于机械切削加工机床领域，具体地，涉及对称构型精密圆刀数控磨床及磨削方法，尤其是可用于圆刀片的大刀刃和小刀刃的砂轮磨削加工。
背景技术
由硬质合金制作的圆刀片，广泛应用于材料的切割领域，市场消费量巨大。然而，目前圆刀片的磨削加工大都采用普通的磨床，采用手工方式进行磨削，因而生产效率低，人工成本高。由于刀片一般由硬质合金粉末冶金而成，其在磨削过程中往往会产生大量的粉尘和碎屑，带给工人恶劣的工作环境。对于数控的自动化磨床，大都是采用德国等国外的进口设备，价格昂贵，一般企业难以承受。而且，进口的数控磨床往往只能同时加工单一圆刀片，生产节拍较慢，效率不高。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种对称构型精密圆刀数控磨床及磨削方法。
根据本发明提供的一种对称构型精密圆刀数控磨床，包括：头架、尾架、砂轮架、床身底座6；
头架、尾架、砂轮架设置在床身底座6上；
切深方向定义为Z轴，平行于床身底座6且垂直于Z轴的方向定义为X轴，垂直于床身底座的方向为Y轴，沿Y轴旋转定义为B轴；
头架、尾架驱动各自装夹的刀具工件分别沿Z轴往复运动；
砂轮架驱动碗形砂轮14沿X轴往复运动；
头架、尾架的回转机构3沿B轴作转角定位。
优选地，双头电主轴13两端分别安装有碗形砂轮14，提供主磨削运动，能够同时进行两个圆刀片的磨削加工。
优选地，头架、尾架的头尾架电机1分别各自驱动工件回转进给；头架、尾架相对于砂轮架的双头电主轴13呈品字形左右对称布置。
优选地，头架、尾架的头尾架导轨5、双头电主轴13都平行于Z轴。
优选地，双头电主轴13沿X轴能够往复运动。
优选地，安装在头架、尾架各自主轴上的圆刀片能够沿B轴作转角定位，以实现不用刀刃角度的加工。
优选地，所述头架、尾架采用对称结构，均包括头尾架结构；
所述头尾架结构包括头尾架电机1、刀具安装夹具8、锁紧螺母10、回转机构3、头尾架滑台7、头尾架滑块4、头尾架导轨5；
头尾架电机1前端通过法兰螺母连接刀具安装夹具8，刀具安装夹具8在安装圆刀片9后通过锁紧螺母10锁紧；头尾架电机1通过支撑座紧固连接在回转机构3上，回转机构3设置于头尾架滑台7上，头尾架滑台7通过头尾架滑块4安装在床身底座6的头尾架导轨5上，头尾架结构带动圆刀片9沿Z轴往复运动。
优选地，所述砂轮架包括双头电主轴13、碗形砂轮14、砂轮架滑台12、砂轮架滑块15、砂轮架导轨11；
双头电主轴13的两端分别通过锥柄装配有碗形砂轮14，双头电主轴13通过支撑座固定在砂轮架滑台12上，砂轮架滑台12通过砂轮架滑块15安装在床身底座6上的砂轮架导轨11上，砂轮架实现碗形砂轮14沿X轴的往复运动。
根据本发明提供的一种磨削方法，利用上述的对称构型精密圆刀数控磨床进行磨削。
优选地，包括如下步骤：
将要加工的圆刀片9毛坯作为工件放到刀具安装夹具8上，然后用压板压上再用锁紧螺母10固定；根据需要磨削的刀刃的角度确定头架与尾架的回转机构3的角度，然后用螺钉2进行锁定；之后，将两个碗形砂轮14通过锥柄连接到双头电主轴13上，完成刀具的安装；
磨削加工过程中，头尾架电机1带动工件旋转，双头电主轴13带动碗形砂轮14做主磨削运动，头架和尾架沿Z轴方向，即切深方向进给，砂轮架沿X轴方向往复进给；使用过程中，打开切削液开关，避免发生磨削烧伤。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明具有两个碗形砂轮，能够对圆刀片的大刀刃和小刀刃分别进行粗精磨削加工，且能够实现同时加工两个圆刀片的功能，以及不同刀刃角度的调整功能。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的对称构型精密圆刀数控磨床的结构示意图。
图2为本发明提供的对称构型精密圆刀数控磨床的结构示意图。
图中示出：
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1、图2所示，根据本发明提供的一种对称构型精密圆刀数控磨床，可称为本机床，主要具有：头尾架电机1、螺钉2、回转机构3、滑块4、头尾架导轨5、床身底座6、头尾架滑台7、刀具安装夹具8、圆刀片9、锁紧螺母10、砂轮架导轨11、砂轮架滑台12、双头电主轴13、碗形砂轮14、滑块15、切削液喷嘴16。
本机床的坐标系定义为，砂轮架前后(图2中的上下方向)移动为X轴，工件的左右(图2中的左右方向)移动为Z轴，垂直于底座平面为Y轴。沿Y轴旋转的定义为B轴。
头架、尾架采用对称结构，均包括头尾架结构。在头尾架结构中，在头尾架电机1前端通过法兰螺母连接刀具安装夹具8，刀具安装夹具8在安装圆刀片9后通过锁紧螺母10锁紧。主要由头尾架电机1、刀具安装夹具8等组成的工件***，头尾架电机1通过支撑座紧固连接在回转机构3上，回转机构3设置于头尾架滑台7上，头尾架滑台7通过头尾架滑块4安装在床身底座6的头尾架导轨5上，通过滚珠丝杠，实现工件沿Z轴往复运动。
砂轮架的装配有两个碗形砂轮14，通过锥柄安装在双头电主轴13上，双头电主轴13通过支撑座固定在砂轮架滑台12上，砂轮架滑台12通过四个砂轮架滑块15安装在床身底座6上的砂轮架导轨11上，通过滚珠丝以实现碗形砂轮14沿X轴的往复运动。
驱动工件(圆刀片)回转进给的头架与尾架相对于砂轮架呈品字形左右对称布置。左右布置的头架、尾架、头尾架导轨5、双头电主轴13都平行于Z轴，砂轮架沿X轴可往复运动，左右布置的头架和尾架通过头尾架导轨5沿Z轴可往复运动，砂轮架的的双头电主轴13平行于Z轴，安装在头架和尾架主轴上的圆刀片9可以沿B轴作转角定位，以实现不用刀刃角度的加工。
本发明还提供一种利用所述对称构型精密圆刀数控磨床的磨削方法，以下结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细说明。
首先将要加工的圆刀片9毛坯作为工件放到刀具安装夹具8上，然后用压板压上再用锁紧螺母10固定；将头架与尾架的回转机构3调整到合适的角度，此角度可以根据需要磨削的刀刃的角度确定，然后用三个螺钉2进行锁定。之后，将两个碗形砂轮14通过锥柄连接到双头电主轴13上，完成刀具的安装。
磨削加工过程中，头尾架电机1带动工件旋转，双头电主轴13带动碗形砂轮14做主磨削运动，头架和尾架沿Z轴方向，即切深方向进给，砂轮架沿X轴方向往复进给。使用过程中，需打开切削液开关，避免发生磨削烧伤。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种对称构型精密圆刀数控磨床，其特征在于，包括：头架、尾架、砂轮架、床身底座(6)；
头架、尾架、砂轮架设置在床身底座(6)上；
切深方向定义为Z轴，平行于床身底座(6)且垂直于Z轴的方向定义为X轴，垂直于床身底座的方向为Y轴，沿Y轴旋转定义为B轴；
头架、尾架驱动各自装夹的刀具工件分别沿Z轴往复运动；
砂轮架驱动碗形砂轮(14)沿X轴往复运动；
头架、尾架的回转机构(3)沿B轴作转角定位。
2.根据权利要求1所述的对称构型精密圆刀数控磨床，其特征在于，双头电主轴(13)两端分别安装有碗形砂轮(14)，提供主磨削运动，能够同时进行两个圆刀片的磨削加工。
3.根据权利要求1所述的对称构型精密圆刀数控磨床，其特征在于，头架、尾架的头尾架电机(1)分别各自驱动工件回转进给；头架、尾架相对于砂轮架的双头电主轴(13)呈品字形左右对称布置。
4.根据权利要求1所述的对称构型精密圆刀数控磨床，其特征在于，头架、尾架的头尾架导轨(5)、双头电主轴(13)都平行于Z轴。
5.根据权利要求1所述的对称构型精密圆刀数控磨床，其特征在于，双头电主轴(13)沿X轴能够往复运动。
6.根据权利要求1所述的对称构型精密圆刀数控磨床，其特征在于，安装在头架、尾架各自主轴上的圆刀片能够沿B轴作转角定位，以实现不用刀刃角度的加工。
7.根据权利要求1所述的对称构型精密圆刀数控磨床，其特征在于，所述头架、尾架采用对称结构，均包括头尾架结构；
所述头尾架结构包括头尾架电机(1)、刀具安装夹具(8)、锁紧螺母(10)、回转机构(3)、头尾架滑台(7)、头尾架滑块(4)、头尾架导轨(5)；
头尾架电机(1)前端通过法兰螺母连接刀具安装夹具(8)，刀具安装夹具(8)在安装圆刀片(9)后通过锁紧螺母(10)锁紧；头尾架电机(1)通过支撑座紧固连接在回转机构(3)上，回转机构(3)设置于头尾架滑台(7)上，头尾架滑台(7)通过头尾架滑块(4)安装在床身底座(6)的头尾架导轨(5)上，头尾架结构带动圆刀片(9)沿Z轴往复运动。
8.根据权利要求1所述的对称构型精密圆刀数控磨床，其特征在于，所述砂轮架包括双头电主轴(13)、碗形砂轮(14)、砂轮架滑台(12)、砂轮架滑块(15)、砂轮架导轨(11)；
双头电主轴(13)的两端分别通过锥柄装配有碗形砂轮(14)，双头电主轴(13)通过支撑座固定在砂轮架滑台(12)上，砂轮架滑台(12)通过砂轮架滑块(15)安装在床身底座(6)上的砂轮架导轨(11)上，砂轮架实现碗形砂轮(14)沿X轴的往复运动。
9.一种磨削方法，其特征在于，利用权利要求1至8中任一项所述的对称构型精密圆刀数控磨床进行磨削。
10.根据权利要求8所述的磨削方法，其特征在于，包括如下步骤：
将要加工的圆刀片(9)毛坯作为工件放到刀具安装夹具(8)上，然后用压板压上再用锁紧螺母(10)固定；根据需要磨削的刀刃的角度确定头架与尾架的回转机构(3)的角度，然后用螺钉(2)进行锁定；之后，将两个碗形砂轮(14)通过锥柄连接到双头电主轴(13)上，完成刀具的安装；
磨削加工过程中，头尾架电机(1)带动工件旋转，双头电主轴(13)带动碗形砂轮(14)做主磨削运动，头架和尾架沿Z轴方向，即切深方向进给，砂轮架沿X轴方向往复进给；使用过程中，打开切削液开关，避免发生磨削烧伤。
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