CN110227970A - 一种微刀磨床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机床加工技术领域，尤其是一种微刀磨床，包括磨床本体及设置在磨床本体上的物料卡盘和磨轮，在磨床本体上并排设置有两个料盘，在料盘侧边沿料盘的并排方向设置有一号轨道，在一号轨道上设置有与一号轨道垂直的二号轨道，在二号滑轨上设置有旋转机构，在旋转轴上设置有伸缩机构，在伸缩机构的端部并排设置有两个夹爪机构，还包括设置在物料卡盘前方下端磨床本体上的下压机构和活动支撑机构，本发明所得到的一种微刀磨床，通过合理的结构设计，能有实现对微刀的自动上下料的夹取、在物料卡盘上的自动装夹，同时对加工过程中的微刀进行支撑，且支撑的角度可多维度调节，装配加工精度高，加工效率高。

Description

一种微刀磨床

技术领域

本发明涉及机床加工技术领域，尤其是一种微刀磨床。

背景技术

现有技术中，在五轴磨床上对微刀进行磨削时，对于微刀的装夹都是通过人工操作，手动装夹，其装夹效率低下，而且装夹过程中的精度较差，会严重影响产品质量和磨削的稳定性。

而且在加工过程中，由于微刀为长条形部件，在机械手装夹在物料卡盘后还会暴露较长一端在外部，若没有支撑机构，则在打磨过程中会造成微刀发生强烈晃动而影响加工精度。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种实现自动装夹且装夹效率高的微刀磨床。

为了达到上述目的，本发明所设计的一种微刀磨床，包括磨床本体及设置在磨床本体上的物料卡盘和磨轮，物料卡盘用于夹持工件，磨轮用于对夹持在物料卡盘上的工件进行打磨，在磨床本体上并排设置有两个料盘，在料盘侧边沿料盘的并排方向设置有一号轨道，在一号轨道上设置有与一号轨道垂直的二号轨道，二号轨道在一号轨道上滑动，在二号滑轨上设置有旋转机构，旋转机构的旋转轴水平设置，且旋转轴与二号轨道之间垂直，在旋转轴上设置有伸缩机构，在伸缩机构的端部并排设置有两个夹爪机构，且夹爪机构的并排方向与两个料盘的并排方向一致，在旋转机构位于二号轨道的某一位置且伸缩机构水平朝向磨床本体的物料卡盘时，夹爪机构的水平高度与物料卡盘的水平高度一致，还包括两个独立的动力机构，其中一个动力机构带动二号轨道在一号轨道上移动，另一个动力机构带动旋转机构在二号轨道上移动；还包括设置在物料卡盘前方下端磨床本体上的下压机构和活动支撑机构，下压机构与活动支撑机构将对夹持在物料卡盘内的工件进行夹持。

上述技术方案，其中一个料盘作为加工前的储料盘，另一个料盘作为加工后的储料盘，通过一号导轨、二号导轨带动旋转机构及伸缩机构在水平面内移动，从而实现夹爪机构的位置的改变，旋转机构使得伸缩机构处于竖直方向及水平方向之间进行切换，在夹爪机构从料盘上取料或放料时，则伸缩机构处于竖直方向，夹爪机构从物料卡盘上取料或放料时，则伸缩机构处于水平方向。上述方案可有效实现对微刀进行自动装夹及上下料，且装夹的精度高，稳定性及效率高。

所述的下压机构包括设置在磨床本体上的安装板，在安装板的一侧设置有一号竖向导轨，在一号竖向导轨上设置有连接块，在连接块上设置有下压板，下压板延伸至物料卡盘上的工件打磨端的正上方，在安装板上设置有一号液压缸，一号液压缸的伸缩端与连接块之间连接，一号液压缸带动连接块在一号竖向导轨上滑动。通过一号液压缸的带动实现下压板的升降，在打磨前下压板向下将微刀压在活动支撑机构上，使得微刀转动过程中能保持稳定，从而能使得打磨过程更加稳定，加工精度更高。

所述的活动支撑机构包括设置在磨床本体上的支撑垫板，在支撑垫板上设置有竖直向上的二号液压缸，在二号液压缸两侧的支撑垫板上设置有二号竖向导轨，在二号竖向导轨上设置有滑块，两侧的滑块之间固定设置有连接块，连接块的下表面与二号液压缸的伸缩杆之间连接，在连接块的一端的下表面连接有调整块，在调整块的两端设置有竖直方向的导向柱，导向柱固定在调整块上，在连接块上与调整块对应位置处设置带有开口的通孔，通孔与导向柱配合连接，在调整块与连接块之间设置压簧，在调整块和压簧之间设置有螺丝，螺丝穿过压簧，在连接块的通孔的开口处设置有松紧螺栓，松紧螺栓用于调节开口大小；在远离连接块一端调整块上设置内凹结构，在内凹结构内部设置有安装块，在安装块内部设置有一根或两根水平方向的轴孔，在安装块两端的调整块上设置有一根或两根导向轴，所述的导向轴从轴孔内穿过，且在其中一端的调整块和安装块之间的导向轴上套设有压簧，在另一端的安装块对应的调整块上设置有螺孔，在螺孔内设置有顶紧螺栓，顶紧螺栓的端部与安装块接触；在安装块的上表面设置有摆头座，在摆头座下表面的中心及安装块上表面对应位置均设置有销孔，在销孔内设置有销轴，在摆头座的其中一端设置有调节孔，在安装块上与调节孔对应位置设置有椭圆形孔，在调节孔和椭圆形孔内设置有偏心调节轴，偏心调节轴位于调节孔内的部分为圆柱体结构，偏心调节轴位于椭圆形孔内的部分为偏心轴结构，在摆头座的两端分别设置有固定孔，与固定孔对应位置的安装块上设置有螺孔，固定孔的直径大于螺孔的直径，在固定孔内穿设有螺栓与螺孔配合，用于固定安装块和摆头座；摆头座的上表面两端设置有向上的两个支撑脚，在两个支撑脚的上端设置有通孔，在两个支撑脚之间设置有摆头，摆头上设置有转动轴，转动轴位于该通孔内，在两个支撑脚上对应设置有锁紧孔，在锁紧孔内穿设螺栓和螺母，在摆头上设置贯通的孔，该孔的直径大于螺栓的直径，在下端的摆头与摆头座之间设置有压簧，在摆头与摆头座之间的压簧内穿设螺丝，该螺丝用于调节摆头与摆头座之间的压簧的压缩距离，在摆头上设置有向上的一号支撑头。

上述技术方案中的活动支撑机构，利用二号液压缸的伸缩实现活动支撑上的一号支撑头对加工过程中的微刀进行下方支撑，与下压板配合，保持微刀转动的平衡，稳定性高。而对于不同尺寸的微刀或者长时间加工后，需要对活动支撑机构上的一号支撑头的角度及位置进行调整。通过在连接块下方设置的调整块，且连接块与调整块之间有导向柱，实现其能竖直方向发生相对运动，而压簧及螺丝的设计，实现其竖直方向的调节，最后可通过松紧螺栓将调整块的开口处进行紧固，以确保连接块与导向柱之间的相对位置，从而对一号支撑头的相对高度进行微调；通过在调整块上的导向轴上设置的安装块，其中一端设置压簧，另一端设置顶紧螺栓，通过顶紧螺栓的调节实现安装块在导向轴上的水平位置的改变，同时设置导向轴的轴孔也可以带有开口，利用螺栓将调整后的安装块与导向轴之间的相对位置固定，从而完成对一号支撑头的左右位置的微调；通过安装块上表面的中心处的销轴的设置，实现摆头座与安装块之间可沿竖直方向转动连接，并通过偏心调节轴及设置在安装块上的椭圆形孔的配合，在转动偏心调节轴的情况下可对摆头座进行周向调节，并采用螺栓固定，实现对一号支撑头沿竖直轴向进行周向转动的调节；通过摆头座两端的支撑脚及摆头之间的销轴连接，并利用下方的压簧及螺丝调节摆头在水平轴的周向调节，并通过螺栓将两个支撑脚之间锁紧，从而对摆头的固定，实现对摆头上的一号支撑头沿水平轴向进行周向转动调节。上述方案能对一号支撑头在水平方向和竖直方向的位置进行移动微调，同时对一号支撑头在水平方向、竖直方向为轴线的周向转动进行微调，形成多维度微调，确保一号支撑头对微刀的支撑的可靠性。

在下压机构和活动支撑机构之间的安装板上设置有固定支撑机构，固定支撑机构包括基座，在基座及安装板上设置有键槽，键槽内配合设置有键，键的长度小于键槽长度，且键槽的轴向与物料卡盘夹持的工件的轴向垂直，在基座两端的安装板上设置有调节板，其中一侧的调节板与基座之间设置有压簧，另一侧的调节板上设置横向微分头，横向微分头用于调节基座的横向位置，在基座上设置有支撑托架，在基座与支撑托架之间设置有竖直向上的键槽，在键槽内设置有键，且同样键的长度小于键槽的长度，在支撑托架上设置有竖向的长孔，在长孔内设置有螺丝用于固定支撑托架与基座，在基座的一侧设置有挡板，挡板的上端设置有压片，压片延伸至支撑托架的正上方，在压片与支撑托架之间设置有竖直方向的压簧，在支撑托架的下方基座上通过支点螺丝设置有调节杠杆，在调节杠杆其中一侧的基座上设置有竖向微分头，竖向微分头与调节杠杆的一端接触，调节杠杆的另一端与支撑托架的下表面接触，在支撑托架上设置有二号支撑头。该结构的设计，当微刀的尺寸较长的情况下，装配在物料卡盘后暴露在外部的尺寸较大，则需要在活动支撑机构之前设置一个固定支撑，对微刀的中间部位进行支撑，其通过基座与安装板之间的键槽及键的配合，实现其可左右移动，并通过水平微分头对基座进行水平微调，而基座与支撑托架之间通过键槽与键的设计，实现上下微调，通过竖向微分头对调节杠杆的一端进行调节，从而对支撑托架的高度进行微调，确保对二号支撑头的微调，稳定性高。

在磨床本体的磨轮侧边设置有探针，探针用于探测物料卡盘上夹持的工件暴露在物料卡盘外部的长度。由于料盘上存放工件的深度必然存在一定的误差，在夹爪机构夹持工件的过程中，每次夹取位置必然存在误差，则会造成工件装配进入物料卡盘时暴露在外的工件长度不一致，则通过探针的测量，可测定暴露在物料卡盘外部的工件的长度，以通过改变磨轮打磨的起始位置来提升加工精度。

本发明所得到的一种微刀磨床，通过合理的结构设计，能有实现对微刀的自动上下料的夹取、在物料卡盘上的自动装夹，同时对加工过程中的微刀进行支撑，且支撑的角度可多维度调节，装配加工精度高，加工效率高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的上下料机构的示意图；

图3为本发明的磨床本体的结构示意图；

图4为图3的局部放大示意图；

图5为本发明的下压机构与固定支撑机构的结构***图；

图6为本发明的下压机构与固定支撑机构的结构示意图；

图7为本发明的活动支撑机构的结构示意图；

图8为本发明的连接块与调整块之间的结构示意图1；

图9为本发明的连接块与调整块之间的结构示意图2；

图10为本发明的安装块与调整块之间的侧面示意图；

图11为本发明的安装块与调整块之间的正面示意图；

图12为本发明的安装块与摆头座之间的结构示意图；

图13为本发明的摆头与摆头座之间的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例1：

如图1、图2、图3所示，本实施例描述的一种微刀磨床，包括磨床本体1及设置在磨床本体1上的物料卡盘9和磨轮2，物料卡盘9用于夹持工件，磨轮2用于对夹持在物料卡盘9上的工件进行打磨，在磨床本体1上并排设置有两个料盘8，在料盘8侧边沿料盘8的并排方向设置有一号轨道3，在一号轨道3上设置有与一号轨道3垂直的二号轨道4，二号轨道4在一号轨道3上滑动，在二号滑轨4上设置有旋转机构5，旋转机构5的旋转轴水平设置，且旋转轴与二号轨道4之间垂直，在旋转轴上设置有伸缩机构6，在伸缩机构6的端部并排设置有两个夹爪机构7，且夹爪机构7的并排方向与两个料盘2的并排方向一致，在旋转机构5位于二号轨道4的某一位置且伸缩机构5水平朝向磨床本体1的物料卡盘9时，夹爪机构7的水平高度与物料卡盘9的水平高度一致，还包括两个独立的动力机构，其中一个动力机构带动二号轨道4在一号轨道3上移动，另一个动力机构带动旋转机构5在二号轨道4上移动；如图3、图4所示，还包括设置在物料卡盘9前方下端磨床本体1上的下压机构10和活动支撑机构12，下压机构10与活动支撑机12构将对夹持在物料卡盘9内的工件进行夹持。

如图5、图6所示，所述的下压机构10包括设置在磨床本体1上的安装板1001，在安装板1001的一侧设置有一号竖向导轨1002，在一号竖向导轨1002上设置有连接块1003，在连接块1003上设置有下压板1004，下压板1004延伸至物料卡盘9上的工件打磨端的正上方，在安装板1001上设置有一号液压缸1005，一号液压缸1005的伸缩端与连接块1003之间连接，一号液压缸1005带动连接块1003在一号竖向导轨1002上滑动。

如图7所示，所述的活动支撑机构12包括设置在磨床本体1上的支撑垫板1201，在支撑垫板1201上设置有竖直向上的二号液压缸1202，在二号液压缸1202两侧的支撑垫板1201上设置有二号竖向导轨1205，在二号竖向导轨1205上设置有滑块1203，两侧的滑块1203之间固定设置有连接块1204，连接块1204的下表面与二号液压缸1202的伸缩杆之间连接，如图8、图9所示，在连接块1204的一端的下表面连接有调整块1207，在调整块1207的两端设置有竖直方向的导向柱1212，导向柱1212固定在调整块1207上，在连接块1204上与调整块1207对应位置处设置带有开口的通孔，通孔与导向柱1212配合连接，在调整块1207与连接块1204之间设置压簧1106，在调整块1207和连接块1204之间设置有螺丝，螺丝穿过压簧1106，在连接块1204的通孔的开口处设置有松紧螺栓，松紧螺栓用于调节开口大小；如图10、图11所示，在远离连接块1204一端调整块1207上设置内凹结构，在内凹结构内部设置有安装块1208，在安装块1208内部设置有两根水平方向的轴孔，在安装块1208两端的调整块1207上设置有两根导向轴1213，所述的导向轴1213从轴孔内穿过，且在其中一端的调整块1207和安装块1208之间的导向轴1213上套设有压簧1106，在另一端的安装块1208对应的调整块1207上设置有螺孔，在螺孔内设置有顶紧螺栓，顶紧螺栓的端部与安装块1208接触；如图12所示，在安装块1208的上表面设置有摆头座1209，在摆头座1209下表面的中心及安装块1208上表面对应位置均设置有销孔，在销孔内设置有销轴1214，在摆头座1209的其中一端设置有调节孔1217，在安装块1208上与调节孔1217对应位置设置有椭圆形孔1216，在调节孔1217和椭圆形孔1216内设置有偏心调节轴1215，偏心调节轴1215位于调节孔1217内的部分为圆柱体结构，偏心调节轴1215位于椭圆形孔1216内的部分为偏心轴结构，在摆头座1209的两端分别设置有固定孔，与固定孔对应位置的安装块1208上设置有螺孔，固定孔的直径大于螺孔的直径，在固定孔内穿设有螺栓与螺孔配合，用于固定安装块1208和摆头座1209；如图13所示，摆头座1209的上表面两端设置有向上的两个支撑脚1218，在两个支撑脚1218的上端设置有通孔，在两个支撑脚1218之间设置有摆头1210，摆头1210上设置有转动轴1220，转动轴1220位于该通孔内，在两个支撑脚1218上对应设置有锁紧孔1219，在锁紧孔1219内穿设螺栓和螺母，在摆头1210上设置贯通的孔，该孔的直径大于螺栓的直径，在下端的摆头1210与摆头座1209之间设置有压簧1106，在摆头1210与摆头座1209之间的压簧内穿设螺丝，该螺丝用于调节摆头1210与摆头座1209之间的压簧1106的压缩距离，在摆头1210上设置有向上的一号支撑头1211。

如图5、图6所示，在下压机构10和活动支撑机构12之间的安装板1001上设置有固定支撑机构11，固定支撑机构11包括基座1101，在基座1101及安装板1001上设置有键槽1102，键槽1102内配合设置有键1103，键1103的长度小于键槽1102长度，且键槽1102的轴向与物料卡盘9夹持的工件的轴向垂直，在基座1101两端的安装板1001上设置有调节板1104，其中一侧的调节板1104与基座1101之间设置有压簧1106，另一侧的调节板1104上设置横向微分头1105，横向微分头1105用于调节基座1101的横向位置，在基座1101上设置有支撑托架1108，在基座1101与支撑托架1108之间设置有竖直向上的键槽1102，在键槽1102内设置有键1103，且同样键1103的长度小于键槽1102的长度，在支撑托架1108上设置有竖向的长孔，在长孔内设置有螺丝用于固定支撑托架1108与基座1101，在基座1101的一侧设置有挡板1113，挡板1113的上端设置有压片1107，压片1107延伸至支撑托架1108的正上方，在压片1107与支撑托架1108之间设置有竖直方向的压簧1106，在支撑托架1108的下方基座1101上通过支点螺丝1111设置有调节杠杆1110，在调节杠杆1110其中一侧的基座1101上设置有竖向微分头1112，竖向微分头1112与调节杠杆1110的一端接触，调节杠杆1110的另一端与支撑托架1108的下表面接触，在支撑托架1108上设置有二号支撑头1109。

在磨床本体1的磨轮2侧边设置有探针13，探针13用于探测物料卡盘9上夹持的工件暴露在物料卡盘9外部的长度。

Claims (5)

1.一种微刀磨床，其特征是：包括磨床本体及设置在磨床本体上的物料卡盘和磨轮，物料卡盘用于夹持工件，磨轮用于对夹持在物料卡盘上的工件进行打磨，在磨床本体上并排设置有两个料盘，在料盘侧边沿料盘的并排方向设置有一号轨道，在一号轨道上设置有与一号轨道垂直的二号轨道，二号轨道在一号轨道上滑动，在二号滑轨上设置有旋转机构，旋转机构的旋转轴水平设置，且旋转轴与二号轨道之间垂直，在旋转轴上设置有伸缩机构，在伸缩机构的端部并排设置有两个夹爪机构，且夹爪机构的并排方向与两个料盘的并排方向一致，在旋转机构位于二号轨道的某一位置且伸缩机构水平朝向磨床本体的物料卡盘时，夹爪机构的水平高度与物料卡盘的水平高度一致，还包括两个独立的动力机构，其中一个动力机构带动二号轨道在一号轨道上移动，另一个动力机构带动旋转机构在二号轨道上移动；还包括设置在物料卡盘前方下端磨床本体上的下压机构和活动支撑机构，下压机构与活动支撑机构将对夹持在物料卡盘内的工件进行夹持。

2.根据权利要求1所述的一种微刀磨床，其特征是：所述的下压机构包括设置在磨床本体上的安装板，在安装板的一侧设置有一号竖向导轨，在一号竖向导轨上设置有连接块，在连接块上设置有下压板，下压板延伸至物料卡盘上的工件打磨端的正上方，在安装板上设置有一号液压缸，一号液压缸的伸缩端与连接块之间连接，一号液压缸带动连接块在一号竖向导轨上滑动。

3.根据权利要求1或2所述的一种微刀磨床，其特征是：所述的活动支撑机构包括设置在磨床本体上的支撑垫板，在支撑垫板上设置有竖直向上的二号液压缸，在二号液压缸两侧的支撑垫板上设置有二号竖向导轨，在二号竖向导轨上设置有滑块，两侧的滑块之间固定设置有连接块，连接块的下表面与二号液压缸的伸缩杆之间连接，在连接块的一端的下表面连接有调整块，在调整块的两端设置有竖直方向的导向柱，导向柱固定在调整块上，在连接块上与调整块对应位置处设置带有开口的通孔，通孔与导向柱配合连接，在调整块与连接块之间设置压簧，在调整块和压簧之间设置有螺丝，螺丝穿过压簧，在连接块的通孔的开口处设置有松紧螺栓，松紧螺栓用于调节开口大小；在远离连接块一端调整块上设置内凹结构，在内凹结构内部设置有安装块，在安装块内部设置有一根或两根水平方向的轴孔，在安装块两端的调整块上设置有一根或两根导向轴，所述的导向轴从轴孔内穿过，且在其中一端的调整块和安装块之间的导向轴上套设有压簧，在另一端的安装块对应的调整块上设置有螺孔，在螺孔内设置有顶紧螺栓，顶紧螺栓的端部与安装块接触；在安装块的上表面设置有摆头座，在摆头座下表面的中心及安装块上表面对应位置均设置有销孔，在销孔内设置有销轴，在摆头座的其中一端设置有调节孔，在安装块上与调节孔对应位置设置有椭圆形孔，在调节孔和椭圆形孔内设置有偏心调节轴，偏心调节轴位于调节孔内的部分为圆柱体结构，偏心调节轴位于椭圆形孔内的部分为偏心轴结构，在摆头座的两端分别设置有固定孔，与固定孔对应位置的安装块上设置有螺孔，固定孔的直径大于螺孔的直径，在固定孔内穿设有螺栓与螺孔配合，用于固定安装块和摆头座；摆头座的上表面两端设置有向上的两个支撑脚，在两个支撑脚的上端设置有通孔，在两个支撑脚之间设置有摆头，摆头上设置有转动轴，转动轴位于该通孔内，在两个支撑脚上对应设置有锁紧孔，在锁紧孔内穿设螺栓和螺母，在摆头上设置贯通的孔，该孔的直径大于螺栓的直径，在下端的摆头与摆头座之间设置有压簧，在摆头与摆头座之间的压簧内穿设螺丝，该螺丝用于调节摆头与摆头座之间的压簧的压缩距离，在摆头上设置有向上的一号支撑头。

4.根据权利要求3所述的一种微刀磨床，其特征是：在下压机构和活动支撑机构之间的安装板上设置有固定支撑机构，固定支撑机构包括基座，在基座及安装板上设置有键槽，键槽内配合设置有键，键的长度小于键槽长度，且键槽的轴向与物料卡盘夹持的工件的轴向垂直，在基座两端的安装板上设置有调节板，其中一侧的调节板与基座之间设置有压簧，另一侧的调节板上设置横向微分头，横向微分头用于调节基座的横向位置，在基座上设置有支撑托架，在基座与支撑托架之间设置有竖直向上的键槽，在键槽内设置有键，且同样键的长度小于键槽的长度，在支撑托架上设置有竖向的长孔，在长孔内设置有螺丝用于固定支撑托架与基座，在基座的一侧设置有挡板，挡板的上端设置有压片，压片延伸至支撑托架的正上方，在压片与支撑托架之间设置有竖直方向的压簧，在支撑托架的下方基座上通过支点螺丝设置有调节杠杆，在调节杠杆其中一侧的基座上设置有竖向微分头，竖向微分头与调节杠杆的一端接触，调节杠杆的另一端与支撑托架的下表面接触，在支撑托架上设置有二号支撑头。

5.根据权利要求1所述的一种微刀磨床，其特征是：在磨床本体的磨轮侧边设置有探针，探针用于探测物料卡盘上夹持的工件暴露在物料卡盘外部的长度。