CN112496881B - 一种可拆卸式圆刀磨削动力总成 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数控磨机床技术领域,具体涉及一种可拆卸式圆刀磨削动力总成,包括动力源、传动组件、刀具装夹组件、机座组件、刀坯连接杆以及圆刀刀坯;圆刀刀坯固定于刀坯连接杆,刀坯连接杆固定于刀具装夹组件;动力源、传动组件以及刀具装夹组件均安装于机座组件,动力源通过传动组件带动刀具装夹组件转动,刀具装夹组件带动刀坯连接杆与圆刀刀坯转动。本发明能够满足高速磨削圆刀的需求;可安装在数控磨床的C摆座上,拓展磨床的使用功能;也可安装在普通平面磨床上,结合分度盘磨削圆刀。

Description

一种可拆卸式圆刀磨削动力总成
技术领域
本发明涉及数控磨机床技术领域,具体涉及一种可拆卸式圆刀磨削动力总成。
背景技术
数控工具磨床是指采用砂轮磨削工艺来加工立铣刀、球头铣刀等常用刀具,以及一些非标刀具。
随着复杂曲面刃形的合金刀具的广泛应用,数控工具磨床成为切削刀具生产的关键重要设备之一。据资料显示,发达国家已经掌握数控工具磨床的关键核心技术,而国内研究起步较晚对工具磨床的整体设计以及关键功能部件的研发相对迟缓,已经无法满足近几年市场快速增长的需求。
国内市场上的数控工具磨床A轴多为旋转定位,且驱动A轴转动的电机为高精度谐波减速电机,速度较低,无法满足高速磨削圆刀的需求。所谓圆刀指非标的超声刀具,而且超声圆刀依赖进口,价格昂贵,同时专业的超声刀具设备极为昂贵,很大程度上影响了超声圆刀刀具的生产制造以及超声加工技术的进步。
综上,现在急需一种可拆卸式圆刀磨削动力总成用于普通数控工具磨床,满足磨削超声圆刀的功能。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题,提出了一种可拆卸式圆刀磨削动力总成。
为实现以上技术目的,本发明采用以下技术方案:
一种可拆卸式圆刀磨削动力总成,包括动力源、传动组件、刀具装夹组件、机座组件、刀坯连接杆以及圆刀刀坯;圆刀刀坯固定于刀坯连接杆,刀坯连接杆固定于刀具装夹组件;动力源、传动组件以及刀具装夹组件均安装于机座组件,机座组件与磨床底座可拆卸连接;机座组件与磨床底座整体绕C轴转动,动力源通过传动组件带动刀具装夹组件绕A轴转动,刀具装夹组件带动刀坯连接杆与圆刀刀坯整体绕A轴转动。
进一步地,传动组件为锥齿轮传动组件,包括小锥齿轮,大锥齿轮,过渡芯轴以及锥套;小锥齿轮套设于动力源的转轴外;过渡芯轴的一端套设大锥齿轮,另一端设有凹槽;锥套位于凹槽内;动力源的转轴与过渡芯轴垂直,小锥齿轮与大锥齿轮啮合传动。
进一步地,刀具装夹组件包括ER夹头与夹头连接杆;ER夹头位于夹头连接杆内,刀坯连接杆伸入夹头连接杆内;刀坯连接杆通过ER夹头固定于夹头连接杆的一端,夹头连接杆的另一端套设在过渡芯轴外;过渡芯轴的另一端位于夹头连接杆内,过渡芯轴通过锥套与夹头连接杆连接。
进一步地,刀具装夹组件还包括夹头螺母;夹头螺母套设于夹头连接杆的一端,通过旋紧夹头螺母锁紧刀坯连接杆。
进一步地,机座组件包括角接触轴承、轴承座以及电机架;角接触轴承设于轴承座内,夹头连接杆贯穿轴承座并通过角接触轴承与轴承座连接;动力源、轴承座均与电机架连接。
进一步地,电机架包括第一安装部与第二安装部,动力源的转轴贯穿第一安装部,夹头连接杆贯穿第二安装部;夹头连接杆外套设有法兰挡圈,法兰挡圈位于夹头连接杆与第二安装部之间。
进一步地,机座组件还包括转接板,轴承座与转接板连接;磨床底座为数控磨床C摆座,转接板与数控磨床C摆座连接。
进一步地,机座组件还包括分度盘,轴承座与分度盘连接;磨床底座为平面磨床,分度盘与平面磨床连接。
进一步地,还包括防护组件,防护组件包括防护罩与防护盖板;动力源、小锥齿轮,大锥齿轮、第一安装部以及第二安装部均位于防护罩内;防护盖板位于防护罩的开口处,防护盖板的一端与防护罩连接,另一端与第二安装部连接。
进一步地,动力源为永磁直流型电机。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果为:
(1)本发明能够与磨床底座可拆卸连接,可在不拆卸原有机床A轴的情况下,满足高速磨削圆刀的需求,拓展磨床的使用功能。
(2)本发明的动力总成可安装在数控磨床的C摆座上,;也可安装在普通平面磨床上,结合分度盘磨削圆刀。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构主视图。
图2为本发明实施例一主视图的内部结构图。
图3为本发明实施例一的结构右视图。
图4为本发明实施例一的结构俯视图。
图5为本发明实施例二的结构正视图。
图6为本发明实施例二的结构左视图。
图7为本发明实施例二的结构俯视图。
图中,1电机,2锥齿轮传动组件,2-1小锥齿轮,2-2大锥齿轮,2-3过渡芯轴,2-4锥套,3刀具装夹组件,3-1 ER夹头,3-2旋紧螺母,3-3夹头连接杆,3-4法兰挡圈,4机座组件,4-1转接板,4-2轴承座,4-3电机架,4-4角接触轴承,5防护组件,5-1防油罩,5-2防护盖板,6刀坯连接杆,7圆刀刀坯。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步地描述,但本发明的保护范围并不仅仅限于此。
如图1-4所示,一种可拆卸式圆刀磨削动力总成,包括动力源、传动组件、刀具装夹组件3、机座组件4、刀坯连接杆6以及圆刀刀坯7。圆刀刀坯7固定于刀坯连接杆6,刀坯连接杆6固定于刀具装夹组件3。动力源、传动组件以及刀具装夹组件3均安装于机座组件4,机座组件4与磨床底座可拆卸连接。机座组件4与磨床底座整体绕C轴转动。动力源通过传动组件带动刀具装夹组件3绕A轴转动,刀具装夹组件3带动刀坯连接杆6与圆刀刀坯7整体绕A轴转动,进而实现圆刀刀坯7旋转磨削。当原有机床A轴无法磨削圆刀刀坯时,可在不拆卸原有机床A轴的情况下,将本实施例与原有机床的磨床底座连接,通过本实施例满足磨削圆刀的需求。当不生产圆刀后,直接拆除本实施例,使用原来的机床A轴,继续用于磨削钻铣刀等。
传动组件为锥齿轮传动组件2,包括小锥齿轮2-1,大锥齿轮2-2,过渡芯轴2-3以及锥套2-4。小锥齿轮2-1套设于动力源转轴外。过渡芯轴2-3的一端套设大锥齿轮2-2,另一端开口,设置成锥形的凹槽。锥套2-4位于凹槽内。动力源的转轴与过渡芯轴2-3垂直,小锥齿轮2-1与大锥齿轮2-2啮合传递旋转运动。大锥齿轮2-2与小锥齿轮2-1均可调节齿隙,分别安装在过渡芯轴2-3上和电机转轴上,大锥齿轮2-2与小锥齿轮2-1安装固定均至少采用一颗螺钉紧固。本实施例通过设置锥齿轮传动组件2,使得刀具装夹组件3能够绕A轴高精度转动,能够高精度磨削圆刀刀坯。刀具装夹组件3包括ER夹头3-1、夹头连接杆3-3以及夹头螺母3-2。ER夹头3-1位于夹头连接杆3-3内。刀坯连接杆6伸入夹头连接杆3-3内。刀坯连接杆6通过ER夹头3-1固定于刀坯连接杆6的一端。夹头连接杆3-3的另一端套设在过渡芯轴2-3外。过渡芯轴2-3的另一端位于夹头连接杆3-3内,与夹头连接杆3-3采用过渡配合,并通过锥套2-4与夹头连接杆3-3固定连接。锥套2-4为空心锥形,通过内六角螺栓拧紧,将过渡芯轴2-3开口处和夹头连接杆3-3压紧。夹头螺母套设于夹头连接杆3-3的一端,ER夹头3-1用于装夹刀坯连接杆6,通过旋紧夹头螺母3-2锁紧刀坯连接杆6。ER夹头3-1为高精度夹头,通过夹头螺母3-2将刀坯连接杆6紧固在夹头连接杆3-3上,刀坯连接杆6可调节伸出长度。
机座组件4包括角接触轴承4-4、轴承座4-2以及电机架4-3。角接触轴承4-4设于轴承座4-2内,夹头连接杆贯穿轴承座4-2并通过角接触轴承4-4与轴承座4-2连接。动力源、轴承座4-2均与电机架4-3连接。本实施例的角接触轴承4-4有一对,一对角接触轴承4-4安装在轴承座4-2上,电机架4-3通过螺钉与轴承座4-2安装,动力源通过螺钉与电机架4-3连接。电机架4-3包括第一安装部与第二安装部,动力源的转轴贯穿第一安装部,夹头连接杆3-3贯穿第二安装部。夹头连接杆3-3外套设有法兰挡圈3-4,法兰挡圈3-4位于夹头连接杆3-3与第二安装部之间。夹头连接杆3-3安装在两个角接触轴承4-4上,用于承载轴向磨削力,夹头连接杆3-3采用阶梯轴设计,减少制造成本。夹头连接杆3-3靠近ER夹头3-1侧通过轴阶梯限制轴向自由度。夹头连接杆3-3靠近大锥齿轮2-2侧,通过法兰挡圈3-4限制夹头连接杆3-3的轴向自由度。法兰挡圈3-4和夹头连接杆3-3采用过盈配合。机座组件4还包括转接板4-1,轴承座4-2通过四颗螺钉与转接板4-1连接。磨床底座为数控磨床C摆座,转接板4-1与数控磨床C摆座连接。动力源、传动组件、刀具装夹组件3、机座组件4、防护组件5、刀坯连接杆6以及圆刀刀坯7整体形成动力总成。轴承座4-2和转接板4-1为分体式设计,可将动力总成用于其他机床上。
本实施例还包括防护组件5,用以保护传动组件和动力源头。防护组件5包括防护罩与防护盖板5-2,动力源、小锥齿轮2-1,大锥齿轮2-2、第一安装部以及第二安装部均位于防护罩内,防护罩采用一颗螺钉与电机架4-3的第二安装部连接。防护盖板5-2位于防护罩的开口处,防护盖板5-2的一端通过螺钉与防护罩连接,另一端通过螺钉安装在电机架4-3的第二安装部上。防护盖板5-2安装处采用翻边设计,可减少磨削过程时的油污渗入。
本实施例的动力源为永磁直流型电机1,安装在所述机座组件4的电机架4-3的第一安装部上,电机1采用立式安装,充分利用数控磨床Z轴方向的空间。电机上安装小锥齿轮2-1,提供旋转运动给所述锥齿轮传动组件2和刀具装夹组件3。电机1能够带动圆刀刀坯7高速转动,电机转速充分满足磨削圆刀刀坯的要求。
本实施例的具体工作过程为:驱动电机后,电机1转轴带动小锥齿轮2-1转动,小锥齿轮2-1转动后带动大锥齿轮2-2转动,大锥齿轮2-2转动后带动过渡芯轴2-3、锥套2-4、夹头连接杆3-3、ER夹头3-1、刀坯连接杆6、夹头螺母3-2以及圆刀刀坯7整体转动,然后通过数控编程控制圆刀刀坯7与砂轮的磨削角度,从而磨削出不同的刀具刃角。
实施例二
如图5-7所示,本实施例包括动力源1,锥齿轮传动组件2,刀具装夹组件3,机座组件4,防护组件5,分度盘6。本实施例与实施例一的不同处在于,使用分度盘代替了了实施例一当中的转接板4-1。动力源、传动组件、刀具装夹组件3、机座组件4、防护组件5、刀坯连接杆6以及圆刀刀坯7整体安装在分度盘6上。磨床底座为平面磨床,将分度盘6安装在平面磨床上,通过调节分度角度,并用锁紧螺母将分度盘6锁紧,实现圆刀刀坯7与砂轮不同的磨削角度,从而磨削出不同的刀具刃角。
以上对本发明的实施例进行了详细说明,对本领域的普通技术人员而言,依据本发明提供的思想,在具体实施方式上会有改变之处,而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种可拆卸式圆刀磨削动力总成,其特征在于:
包括动力源、传动组件、刀具装夹组件、机座组件、刀坯连接杆以及圆刀刀坯;圆刀刀坯固定于刀坯连接杆,刀坯连接杆固定于刀具装夹组件;动力源、传动组件以及刀具装夹组件均安装于机座组件,机座组件与磨床底座可拆卸连接;机座组件与磨床底座整体绕C轴转动,动力源通过传动组件带动刀具装夹组件绕A轴转动,刀具装夹组件带动刀坯连接杆与圆刀刀坯整体绕A轴转动;机座组件包括角接触轴承、轴承座以及电机架;角接触轴承设于轴承座内,夹头连接杆贯穿轴承座并通过角接触轴承与轴承座连接;动力源、轴承座均与电机架连接。
2.根据权利要求1所述的可拆卸式圆刀磨削动力总成,其特征在于:传动组件为锥齿轮传动组件,包括小锥齿轮、大锥齿轮、过渡芯轴以及锥套;小锥齿轮套设于动力源的转轴外;
过渡芯轴的一端套设大锥齿轮,另一端设有凹槽;锥套位于凹槽内;动力源的转轴与过渡芯轴垂直,小锥齿轮与大锥齿轮啮合传动。
3.根据权利要求1所述的可拆卸式圆刀磨削动力总成,其特征在于:刀具装夹组件包括ER夹头与夹头连接杆;ER夹头位于夹头连接杆内,刀坯连接杆伸入夹头连接杆内;刀坯连接杆通过ER夹头固定于夹头连接杆的一端,夹头连接杆的另一端套设在过渡芯轴外;过渡芯轴的另一端位于夹头连接杆内,过渡芯轴通过锥套与夹头连接杆连接。
4.根据权利要求3所述的可拆卸式圆刀磨削动力总成,其特征在于:刀具装夹组件还包括夹头螺母;夹头螺母套设于夹头连接杆的一端,通过旋紧夹头螺母锁紧刀坯连接杆。
5.根据权利要求1所述的可拆卸式圆刀磨削动力总成,其特征在于:电机架包括第一安装部与第二安装部,动力源的转轴贯穿第一安装部,夹头连接杆贯穿第二安装部;夹头连接杆外套设有法兰挡圈,法兰挡圈位于夹头连接杆与第二安装部之间。
6.根据权利要求1所述的可拆卸式圆刀磨削动力总成,其特征在于:机座组件还包括转接板,轴承座与转接板连接;磨床底座为数控磨床C摆座,转接板与数控磨床C摆座可拆卸连接。
7.根据权利要求1所述的可拆卸式圆刀磨削动力总成,其特征在于:机座组件还包括分度盘、轴承座与分度盘连接;数控底座为平面磨床,分度盘与平面磨床可拆卸连接。
8.根据权利要求1所述的可拆卸式圆刀磨削动力总成,其特征在于:还包括防护组件,防护组件包括防护罩与防护盖板;动力源、小锥齿轮、大锥齿轮、第一安装部以及第二安装部均位于防护罩内;防护盖板位于防护罩的开口处,防护盖板的一端与防护罩连接,另一端与第二安装部连接。
9.根据权利要求1-8任一项所述的可拆卸式圆刀磨削动力总成,其特征在于:动力源为永磁直流型电机。
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