CN109500666A - 砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床及磨削方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床及方法，包括砂轮架、头尾架、床身底座；切深方向定义为Z轴，平行于床身底座且垂直于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；头尾架驱动装夹的刀具工件沿Z轴往复运动；砂轮架驱动碗形砂轮沿X轴往复运动；砂轮架的双头电主轴沿B轴作转角定位。本发明提供主磨削运动，可以在一次装夹下能够完成对刀具工件同一角度的不同加工工序，即刀面的粗加工、精加工。尤其是双头电主轴可以通过砂轮架转台实现360度旋转定位，从而实现不同刀刃角度的加工以及更换加工砂轮的功能。

Description

砂轮架可旋转的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，涉及砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床。尤其是圆刀片的磨削加工装置，具体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。
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砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床。
根据本发明提供的一种砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床，包括砂轮架、头尾架、床身底座；
砂轮架、头尾架设置在床身底座上；
切深方向定义为Z轴，平行于床身底座且垂直于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；
头尾架驱动装夹的刀具工件沿Z轴往复运动；
砂轮架驱动碗形砂轮14沿X轴往复运动；
砂轮架的双头电主轴12沿B轴作转角定位。
优选地，砂轮架包括两个分别对应于粗加工、精加工的碗形砂轮14，提供主磨削运动；在刀具工件一次装夹下，完成对刀具工件同一角度的不同加工工序，即刀面的粗加工、精加工。
优选地，头尾架驱动装夹的刀具工件回转进给，相对于砂轮架呈L型布置。
优选地，所述头尾架包括：尾架电机1、刀具安装夹具8、圆刀片9、锁紧螺母10、尾架支撑座2、尾架滑台3、尾架滑块4、尾架导轨5、压板；
在尾架电机1前端通过法兰连接刀具安装夹具8，在安装圆刀片9后通过压板以及锁紧螺母10锁紧；
尾架电机1通过尾架支撑座2紧固安装在尾架滑台3上，尾架滑台3下方通过螺栓连接有尾架滑块4，以安装在尾架导轨5上，尾架滑块4沿尾架导轨5运动，以带动刀具安装夹具8装夹的刀具工件沿Z轴往复运动。
优选地，所述砂轮架包括：双头电主轴12、碗形砂轮14、砂轮架转台16、砂轮架滑台11、砂轮架滑块15、砂轮架导轨13；
碗形砂轮14安装在双头电主轴12上，双头电主轴12安装在砂轮架转台16上，砂轮架转台16通过支撑座固定在砂轮架滑台11上，砂轮架滑台11下方连接多个砂轮架滑块15，以安装在砂轮架导轨13上，砂轮架滑块15沿砂轮架导轨13运动，以实现碗形砂轮14沿X轴的往复运动。
优选地，所述砂轮架的砂轮架转台16通过蜗轮蜗杆进行旋转以及实现角度自锁功能。
根据本发明提供的一种刀具磨削加工方法，利用上述的砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床对刀具进行磨削。
优选地，包括如下步骤：
将要加工的圆刀片毛坯作为刀具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；将两个碗形砂轮14通过锥柄连接到双头电主轴12上，完成刀具的安装；
磨削加工过程中，令尾架电机1带动刀具工件旋转，双头电主轴12带动碗形砂轮14做主磨削运动，刀具工件所在的头架沿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；
在加工不同刀具角度时，在完成一个角度的加工后，刀具工件所在的头架退回设定一段距离，砂轮架旋转到相应的角度进行加工，此时使用的是与刚才相同的碗形砂轮14，作相对小角度的旋转定位；
在加工不同工序，即实现粗加工后的精加工时，刀具工件所在的头架退回一段距离，砂轮架旋转180°，即采用另一头的对应精加工的碗形砂轮14进行后续加工。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明结构合理，易于维护，在刀具工件一次装夹下，能够完成对刀具工件同一角度的不同加工工序，即刀面的粗加工、精加工。尤其是双头电主轴可以通过砂轮架转台实现360度旋转定位，从而实现不同刀刃角度的加工以及更换加工砂轮的功能。
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为砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床结构图。
图2为砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床结构图。
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。
本发明提供的一种砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床，用于对圆刀片的大刀刃和小刀刃的粗精磨削加工，能够实现在一台机床上加工不同刀刃角度。
如图1、图2所示。所述砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床，可简称为本机床，主要具有部件：尾架电机1、尾架支撑座2、尾架滑台3、尾架滑块4、尾架导轨5、床身底座6、砂轮修整器7、刀具安装夹具8、圆刀片9、锁紧螺母10、砂轮架滑台11、双头电主轴12、砂轮架导轨13、碗形砂轮14、砂轮架滑块15、砂轮架转台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，头尾架的左右(图2中的左右)移动为Z轴，垂直于床身底座平面为Y轴。沿Y轴旋转的定义为B轴。
机床分为左右砂轮架和头尾架。其中头尾架的装配关系如下：在尾架电机1前端通过法兰连接圆刀具安装夹具8，在安装圆刀片9后通过压板以及锁紧螺母10锁紧。主要由尾架电机1、刀具安装夹具8等组成的工件***，通过尾架支撑座2固定在尾架滑台3上，尾架滑台3下方通过螺栓连接有尾架滑块4，安装在尾架导轨5上，通过滚珠丝杠驱动以实现工件沿Z轴往复运动。
砂轮架的装配关系如下，碗形砂轮14，通过锥柄及螺母安装在双头电主轴12上，双头电主轴12安装在砂轮架转台16上，砂轮架转台16通过支撑座固定在砂轮架滑台11上，砂轮架滑台11下方螺栓连接4个砂轮架滑块15，安装在砂轮架导轨13上，通过滚珠丝杠驱动以实现碗形砂轮14沿X轴的往复运动。
驱动工件(圆刀盘)回转进给的头架相对于砂轮架呈L形布置。布置的尾架导轨平行于Z轴，砂轮架沿X轴可往复运动，头尾架通过导轨沿Z轴可往复运动，安装在砂轮架上的电主轴可以沿B轴作转角定位，以实现不同刀刃角度的加工及不同工序粗精加工。
本发明还提供的一种利用所述砂轮架可旋转的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毛坯放到刀具安装夹具8上，然后用压板压上再用锁紧螺母10固定。将两个碗形砂轮14通过锥柄连接到双头电主轴12上，完成刀具的安装。
磨削加工过程，需要尾架电机1带动工件旋转，双头电主轴12带动碗形砂轮14做主磨削运动，头架沿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。
在加工不同刀具角度时，在完成一个角度的加工后，头架退回一定距离，砂轮架旋转到合适的角度进行加工，此时使用的是与刚才相同的砂轮，作相对小角度的旋转定位。
在加工不同工序，即实现粗加工后的精加工时，头架退回一定距离，砂轮架旋转180°，即采用另一头的精加工砂轮进行后续加工，此时砂轮架需要作相对大角度的旋转定位。
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 (8)

1.一种砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床，其特征在于，包括砂轮架、头尾架、床身底座(6)；
砂轮架、头尾架设置在床身底座(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；
头尾架驱动装夹的刀具工件沿Z轴往复运动；
砂轮架驱动碗形砂轮(14)沿X轴往复运动；
砂轮架的双头电主轴(12)沿B轴作转角定位。
2.根据权利要求1所述的砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床，其特征在于，砂轮架包括两个分别对应于粗加工、精加工的碗形砂轮(14)，提供主磨削运动；在刀具工件一次装夹下，完成对刀具工件同一角度的不同加工工序，即刀面的粗加工、精加工。
3.根据权利要求1所述的砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床，其特征在于，头尾架驱动装夹的刀具工件回转进给，相对于砂轮架呈L型布置。
4.根据权利要求1所述的砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床，其特征在于，所述头尾架包括：尾架电机(1)、刀具安装夹具(8)、圆刀片(9)、锁紧螺母(10)、尾架支撑座(2)、尾架滑台(3)、尾架滑块(4)、尾架导轨(5)、压板；
在尾架电机(1)前端通过法兰连接刀具安装夹具(8)，在安装圆刀片(9)后通过压板以及锁紧螺母(10)锁紧；
尾架电机(1)通过尾架支撑座(2)紧固安装在尾架滑台(3)上，尾架滑台(3)下方通过螺栓连接有尾架滑块(4)，以安装在尾架导轨(5)上，尾架滑块(4)沿尾架导轨(5)运动，以带动刀具安装夹具(8)装夹的刀具工件沿Z轴往复运动。
5.根据权利要求1所述的砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床，其特征在于，所述砂轮架包括：双头电主轴(12)、碗形砂轮(14)、砂轮架转台(16)、砂轮架滑台(11)、砂轮架滑块(15)、砂轮架导轨(13)；
碗形砂轮(14)安装在双头电主轴(12)上，双头电主轴(12)安装在砂轮架转台(16)上，砂轮架转台(16)通过支撑座固定在砂轮架滑台(11)上，砂轮架滑台(11)下方连接多个砂轮架滑块(15)，以安装在砂轮架导轨(13)上，砂轮架滑块(15)沿砂轮架导轨(13)运动，以实现碗形砂轮(14)沿X轴的往复运动。
6.根据权利要求1所述的砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床，其特征在于，所述砂轮架的砂轮架转台(16)通过蜗轮蜗杆进行旋转以及实现角度自锁功能。
7.一种刀具磨削加工方法，其特征在于，利用权利要求1至6中任一项所述的砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床对刀具进行磨削。
8.根据权利要求7所述的砂轮架可旋转的精密圆刀数控磨床，其特征在于，包括如下步骤：
将要加工的圆刀片毛坯作为刀具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；将两个碗形砂轮(14)通过锥柄连接到双头电主轴(12)上，完成刀具的安装；
磨削加工过程中，令尾架电机(1)带动刀具工件旋转，双头电主轴(12)带动碗形砂轮(14)做主磨削运动，刀具工件所在的头架沿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；
在加工不同刀具角度时，在完成一个角度的加工后，刀具工件所在的头架退回设定一段距离，砂轮架旋转到相应的角度进行加工，此时使用的是与刚才相同的碗形砂轮(14)，作相对小角度的旋转定位；
在加工不同工序，即实现粗加工后的精加工时，刀具工件所在的头架退回一段距离，砂轮架旋转180°，即采用另一头的对应精加工的碗形砂轮(14)进行后续加工。
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