CN112720165A - 一种航天碳纤维部件模具加工用高效磨床设备 - Google Patents

Abstract

一种航天碳纤维部件模具加工用高效磨床设备，包括机架、直线驱动模组、上料架、上料机构、夹持机构、打磨罩、打磨升降杆、打磨支架、打磨电机和砂轮盘；机架为中空结构；直线驱动模组设置于机架的顶面，呈两侧对称设置；上料架通过两侧直线驱动模组实现可横向位移；上料机构与上料架呈活动设置；夹持机构设置于上料机构的两侧；打磨罩扣置于上料架的顶面；打磨升降杆设置于机架的顶面一侧；打磨支架设置于打磨升降杆的顶端部；打磨电机固定于打磨支架的顶面；砂轮盘设置于打磨电机的一端。本发明可实现对模具自动上料，并对模具的自动定位、夹持后，砂轮盘实现自动打磨过程，装置的自动化程度高，工艺效率高；且对砂轮盘的更换方便，装配牢固。

Description

一种航天碳纤维部件模具加工用高效磨床设备

技术领域

本发明涉及磨床设备领域，特别是一种航天碳纤维部件模具加工用高效磨床设备。

背景技术

航天部件进行制备工艺的流程中，需要采用模具进行冲压制备，需要对模具表面的光洁度具有极高的要求，采用专用的磨床设备对模具进行表面打磨加工，使其满足较高的光洁度要求。现有技术中存在有多种形式的磨床结构，但针对于航天部件模具加工用时，其磨床结构不具有通用性，存在如下技术缺陷。1)其刀具结构进行长期反复的打磨状态，其刀具的损耗情况严重，需要对刀具进行定期的频繁更换，为了便于磨床的刀具进行多次的快捷更换，需要对刀具的夹紧机构进行设计，一般的磨床均采用砂轮盘作为磨削刀具使用，对砂轮盘进行装配时采用螺纹的连接方式，装配过程中需要对多个螺纹结构进行反复的旋紧，对刀具装配过程耗时耗力，导致装配过程效率较低。2)将模具送入磨床设备中进行打磨处理时，由于模具的体型较大，不便于人工进行上下料处理，但一般的磨床设备中对工件进行上料打磨时均采用操作人员手动上料，同时对模具的定位需要手动定位，其工艺过程费事费力，无法实现自动化生产。3)一般的磨床结构对待打磨料进行上料过程后，需要操作人员进行手动夹持固定，导致工艺流程效率低，现需要针对于航天部件模具的外形进行设计有快速夹持的装置，提高整体磨床的工艺效率。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种航天碳纤维部件模具加工用高效磨床设备，其具体技术方案如下：一种航天碳纤维部件模具加工用高效磨床设备，包括机架、直线驱动模组、上料架、上料机构、夹持机构、打磨罩、打磨升降杆、打磨支架、打磨电机和砂轮盘；

所述机架为中空结构；所述直线驱动模组设置于所述机架的顶面，呈两侧对称设置；所述上料架设置于所述机架的顶面，所述上料架通过两侧所述直线驱动模组实现可横向位移；所述上料机构设置于所述上料架的顶面中心，所述上料机构与所述上料架呈活动设置；所述夹持机构设置于所述上料架的顶面，并设置于上料机构的两侧，所述夹持机构与所述上料架的顶面呈可滑动设置；所述打磨罩扣置于所述上料架的顶面，并与所述上料架固定设置，所述打磨罩的一侧呈镂空状，形成打磨罩通孔；所述打磨升降杆设置于所述机架的顶面一侧，并设置于所述打磨罩的外侧；所述打磨支架设置于所述打磨升降杆的顶端部；所述打磨电机固定于所述打磨支架的顶面；所述砂轮盘设置于所述打磨电机的一端，所述砂轮盘通过打磨罩通孔与所述打磨电机连接，所述砂轮盘通过刀具夹紧机构实现与所述打磨电机固定设置。

进一步的，所述上料架的表面中心呈镂空状，形成升降口，所述上料机构包括到位架、到位框、轨道柱和电动滑轨；所述到位架设置于所述升降口内，所述到位架与所述升降口的一侧边固定设置；所述到位架的表面呈镂空状，形成升降辊口；所述到位架的底面端部设有升降轨道，呈对称设置，每侧所述升降轨道与所述到位架垂直固定设置；所述到位架的底面两端设有升降板，所述升降板的两端嵌入两侧所述升降轨道内，实现所述升降板于所述升降轨道内纵向限位滑动，所述升降板的壁面两侧设有升降齿；两侧所述升降板之间设有升降辊，所述升降辊的端部通过轴座与每侧所述升降板的内壁面实现转动；所述到位架的底面两侧设有调节齿支架，所述调节齿支架设置于每侧所述升降轨道的外侧，所述调节齿支架与所述到位架垂直固定；所述调节齿支架之间设有调节齿轮，所述调节齿轮通过转轴与两侧所述调节齿支架实现转动，所述调节齿轮的一侧与所述升降齿呈啮合设置；所述到位框设置于所述升降口的一端，所述到位框包括到位板和水平框，所述水平框环绕于所述到位架的侧边，所述水平框的两侧内壁面设有水平框侧齿，所述水平框侧齿与所述调节齿轮的一侧啮合设置；所述到位板设置于所述水平框的顶面一侧，并与所述水平框垂直固定；所述轨道柱设置于所述升降口的两端，所述轨道柱与所述上料架垂直固定，所述到位板的两端贴合于对应所述轨道柱的侧壁，并通过电动滑轨连接，实现所述到位框于所述轨道柱的侧壁面呈纵向可升降设置。

进一步的，所述上料机构的一侧还设有上料辊和上料电机，所述上料辊嵌入设置于所述上料板的一端，并设置于所述升降口的一侧，所述上料辊呈横向阵列设置，每个所述上料辊的两端通过轴承与所述上料架实现转动，所述上料电机设置于所述上料辊的一侧，所述上料电机与一个所述上料辊同轴转动实现对所述上料辊驱动。

进一步的，所述升降辊口的数量为两个，呈两侧平行设置。

进一步的，每侧所述升降轨道横截面呈“匚”字型结构，每侧所述升降轨道的侧壁面与每个所述升降口的侧壁呈齐平设置。

进一步的，每块所述升降板的壁面设置的升降齿数量为两列，呈两侧对称设置；每侧所述调节齿支架之间设置的调节齿轮数量为两个，且每个所述调节齿轮与一列所述升降齿对应设置。

进一步的，所述升降辊的数量为两个，每个所述升降辊的设置位置与所述升降辊口相适应，每个所述升降辊的直径略小于所述升降辊口的宽度。

进一步的，所述水平框的顶面呈“匚”字型结构，且周向设置于所述到位架的三侧壁面；所述水平框的两侧横截面呈“L”型结构，并与所述到位架的侧壁面呈平行设置。

进一步的，所述到位板的两端斜向伸出于所述水平框的顶面，且呈“Z”字型结构。

进一步的，所述夹持机构包括第一横推杆、推杆支架、第一推片、第一夹持片、第一纵推杆、夹持片轨道、调节片、调节轴、调节筒、第二横推杆、第二夹持片；所述第一横推杆设置于所述上料架的一侧，所述第一横推杆通过推杆支架实现支撑；所述第一推片设置于所述第一横推杆的端部，并与所述第一横推杆垂直设置；所述第一夹持片与所述第一横推杆的垂直固定，并与所述第一推片固定；所述第一纵推杆横向设置于所述第一推片的一侧；所述夹持片轨道设置于所述第一推片的底侧，所述第一推片通过夹持片轨道与所述上料架实现可滑动设置；所述调节片设置于所述第一推片的一端，所述第一纵推杆的端部与所述调节片垂直固定；所述调节筒设置于所述第一推片的顶面，所述调节轴横向贯穿所述调节筒，所述调节轴的一端与所述调节片垂直固定；所述第二横推杆设置于所述上料架的另一侧，与所述第一夹持片呈相对设置，所述第二横推杆设置于所述第二夹持片的一侧，并与所述第二夹持片垂直固定，所述第二横推杆通过推杆支架与所述上料架的顶面固定。

进一步的，所述第一横推杆的数量为两个，呈两侧平行设置；所述第一夹持片的横截面呈“L”型结构，所述第一夹持片的底侧与所述上料架的顶面平行；所述第一推片的截面呈倒“L”型结构，所述第一推片与所述第一夹持片围成矩形框结构，所述第一横推杆与所述第一推片的纵立面垂直固定。

进一步的，所述调节片的一端伸出于所述第一夹持片的侧壁面。

进一步的，所述打磨罩的一端侧壁设有滑动限位柱，所述滑动限位柱呈竖直设置，并与所述上料架的顶面垂直固定，所述滑动限位柱的侧壁面呈斜面状；所述打磨罩的一端侧壁设有电机防护柱，所述电机防护柱呈竖直设置，并周向防护于所述上料电机的外侧，所述电机防护柱与所述上料架的顶面垂直固定，与所述滑动限位柱相对设置。

进一步的，所述打磨罩的内壁面一侧设有照明灯，所述照明灯于所述打磨罩固定设置；所述打磨罩的一侧壁面设有观察窗。

进一步的，所述打磨罩的顶面设有掀板，所述掀板通过活动铰链实现可转动设置。

进一步的，所述刀具夹紧机构包括定位盘、限位盘、销轴、定位帽、插销和开口销；所述定位盘设置于打磨电机的转轴的外壁面；所述定位盘的侧壁面周向呈凹槽状结构，形成定位插槽，所述定位盘的一端面内圈呈沉孔结构，形成定位通孔，所述定位通孔与所述定位插槽的底端贯通，所述定位盘的一端面外圈呈镂空结构，形成定位销孔，所述定位销孔与所述定位插槽的顶端贯通；所述限位盘设置于所述定位盘的一端面，并周向设置于所述磨削转轴的外壁面，所述限位盘与所述定位盘呈一体式结构；所述砂轮盘设置于所述限位盘的一端面，所述砂轮盘的端面与所述限位盘呈可嵌合固定；所述砂轮盘的侧壁面设有砂轮定位槽，所述砂轮定位槽的底面呈通孔结构，形成砂轮定位孔，所述砂轮定位孔横向贯穿所述砂轮盘；所述销轴贯穿所述砂轮定位孔并伸入所述定位销孔内，所述销轴的端部嵌入所述砂轮定位槽内；所述定位帽嵌入所述定位销孔内，所述销轴的端部嵌入所述定位帽内，所述定位帽与所述销轴卡接固定；所述定位帽的一端外侧壁呈凹槽状，形成定位帽卡槽，所述插销嵌入所述定位插槽内，并插接于所述定位帽的定位帽卡槽内，实现所述定位帽与所述定位盘限位固定，所述插销的顶端呈通孔状，形成插销通孔；所述开口销贯穿所述定位销孔、插销通孔，实现所述插销与所述定位盘限位固定。

进一步的，所述定位盘呈圆盘结构；所述定位盘设置的定位插槽数量为三个，呈周向均匀设置于所述定位盘的侧壁面。

进一步的，所述定位通孔的数量为三个，每个所述定位通孔的位置与所述定位插槽的位置相适应；每个所述定位通孔的截面呈圆形结构，且所述定位通孔的内径与所述定位帽的外径相适应。

进一步的，所述限位盘呈圆盘结构，且所述限位盘的直径略小于所述定位盘的直径；所述限位盘的侧壁面外圈周向呈凸起结构，形成限位环，所述限位环与所述限位盘呈一体式结构，所述限位环的内圈周向设有限位块，所述限位块与所述限位环固定设置；所述限位盘的中心设有限位柱，所述限位柱与所述限位盘的端面垂直固定；所述砂轮盘的一端面直径与所述限位环的内径相适应，所述砂轮盘的外侧周向呈凹槽状，形成砂轮嵌槽；所述砂轮盘的端面中心呈盲孔状，形成砂轮嵌孔，所述砂轮盘嵌入所述限位环内侧，所述限位块嵌入所述砂轮嵌槽内，所述限位柱***所述砂轮嵌孔内，实现所述砂轮盘与所述限位盘限位固定。

进一步的，所述销轴包括连接帽、连接杆和连接块，所述连接帽设置于所述连接杆的端部，并与所述连接杆垂直固定；所述连接块设置于所述连接杆的一端侧壁，并与所述连接杆固定设置；所述连接帽的截面呈六边形结构，所述砂轮定位槽的截面与所述连接帽的截面形状、尺寸相适应；所述连接块呈半圆环状结构，所述砂轮定位孔截面与所述连接杆、连接块处的截面形状、尺寸相适应。

进一步的，所述定位帽的一端呈六棱柱状结构；所述定位帽的一端呈圆柱状结构，且为中空结构，形成定位帽空腔，所述定位帽空腔的内端面周向呈凹槽状，形成定位帽嵌槽，所述连接杆的端部伸入所述定位帽空腔内，所述连接块可转动嵌入所述定位帽嵌槽内，实现所述定位帽与所述销轴轴向定位。

进一步的，所述插销的纵截面呈“U”字型结构，所述插销的底端开口宽度与所述两侧所述定位帽卡槽的宽度相适应；所述插销的截面形状、尺寸与所述定位插槽的截面形状、尺寸相适应。

本发明的有益效果是：

本发明针对于磨床设置设计有上料机构，本上料机构通过传送装置将模具送入上料辊后，上料架一端的到位框可实现纵向抬升，形成挡板结构对模具进行阻挡定位，并通过调节齿轮的齿轮啮合结构，带动升降辊的下降，使模具定位后搁置于平面状态，可进行精准的表面打磨工艺；当完成工艺后，通过到位框的纵向下降，带动升降辊的抬升，使模具的底面处于可滑动状态方便出料。本上料机构无需使用操作人员进行手动操作，通过各部件的配合传动，实现对模具自动传送、限位、定位实现上料过程，对模具的定位准确，自动化程度高，结构紧凑，节省了整体工艺流程时间。

本发明针对于磨床设计了夹持机构，夹持机构针对于航天部件模具的外形结构进行设计，夹持机构的两侧夹持片对模具进行横向位置调节、并可进行横向夹持定位；同时，一侧的调节片与到位板的夹持对模具进行纵向辅助定位，本发明可实现对模具进行多向的夹持定位，对模具进行周向形成良好的定位，夹持机构对模具的夹紧能力强，夹持机构的夹持过程迅速，并可实现自动化夹紧过程，夹持过程迅速，自动化程度高。

本发明对于磨床的刀具进行夹紧结构设计，将砂轮盘与定位盘处通过插接、卡接的方式进行固定，砂轮盘进行良好的周向限位固定，并通过销轴贯穿砂轮盘和定位盘，并配合定位帽的旋转嵌合固定，再经插销进行限位转动，实现了砂轮盘与定位盘之间进行轴向限位固定；装配后的砂轮盘具有良好的紧固效果，与定位盘之间具有良好的紧固性能。

本发明针对于砂轮盘磨损后需要进行频繁更换，将砂轮盘与定位盘之间进行连接方式设计，摒弃采用螺纹锁紧的连接方式，通过采用销轴插接、卡接的方式，可将砂轮盘与定位盘之间进行快速装配，将砂轮盘的拆装过程具有较高的装配效率。

附图说明

图1是本发明的整体外形结构示意图。

图2是本发明打磨罩的内部结构示意图。

图3是本发明自动上料机构处的结构示意图。

图4是本发明到位架处的断面示意图。

图5是本发明到位架底面的局部示意图。

图6是本发明夹持机构的结构示意图。

图7是本发明刀具夹紧机构的整体剖视示意图。

图8是本发明限位盘与砂轮盘之间的装配示意图。

图9是本发明销轴、定位帽与插销之间的装配示意图。

附图标记列表：

机架1；

直线驱动模组2；

上料架3；

升降口3-1；

上料机构4；

到位架4-1；升降辊口4-1-1、升降轨道4-1-2、升降板4-1-3、升降齿4-1-4、升降辊4-1-5、调节齿支架4-1-6、调节齿轮4-1-7；

到位框4-2；到位板4-2-1、水平框4-2-2、水平框侧齿4-2-3；

轨道柱4-3；

电动滑轨4-4；

上料辊4-5；

上料电机4-6；

夹持机构5；

第一横推杆5-1、推杆支架5-2、第一推片5-3、第一夹持片5-4、第一纵推杆5-5、夹持片轨道5-6、调节片5-7、调节轴5-8、调节筒5-9、第二横推杆5-10、第二夹持片5-11；

打磨罩6；

打磨罩通孔6-1、滑动限位柱6-2、电机防护柱6-3、照明灯6-4、观察窗6-5、掀板6-6；

打磨升降杆7；

打磨支架8；

打磨电机9；

砂轮盘10；

砂轮定位槽10-1、砂轮定位孔10-2、砂轮嵌槽10-3、砂轮嵌孔10-4；

刀具夹紧机构11；

定位盘11-1；定位插槽11-1-1、定位通孔11-1-2、定位销孔11-1-3；

限位盘11-2；限位环11-2-1、限位块11-2-2、限位柱11-2-3；

销轴11-3；连接帽11-3-1、连接杆11-3-2、连接块11-3-3；

定位帽11-4；定位帽卡槽11-4-1、定位帽空腔11-4-2、定位帽嵌槽11-4-3；

插销11-5；插销通孔11-5-1；

开口销11-6；

传送装置12。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。本实施例中所提及的固定连接，固定设置、固定结构均为胶粘、焊接、螺钉连接、螺栓螺母连接、铆接等本领域技术人员所知晓的公知技术。

结合附图可见，一种航天碳纤维部件模具加工用高效磨床设备，包括机架1、直线驱动模组2、上料架3、上料机构4、夹持机构5、打磨罩6、打磨升降杆7、打磨支架8、打磨电机9和砂轮盘10；

所述机架1为中空结构；所述直线驱动模组2设置于所述机架1的顶面，呈两侧对称设置；所述上料架3设置于所述机架1的顶面，所述上料架3通过两侧所述直线驱动模组2实现可横向位移；所述上料机构4设置于所述上料架3的顶面中心，所述上料机构4与所述上料架3呈活动设置；所述夹持机构5设置于所述上料架3的顶面，并设置于上料机构4的两侧，所述夹持机构5与所述上料架3的顶面呈可滑动设置；所述打磨罩6扣置于所述上料架3的顶面，并与所述上料架3固定设置，所述打磨罩6的一侧呈镂空状，形成打磨罩通孔6-1；所述打磨升降杆7设置于所述机架1的顶面一侧，并设置于所述打磨罩6的外侧；所述打磨支架8设置于所述打磨升降杆7的顶端部；所述打磨电机9固定于所述打磨支架8的顶面；所述砂轮盘10设置于所述打磨电机9的一端，所述砂轮盘10通过打磨罩通孔6-1与所述打磨电机9连接，所述砂轮盘10通过刀具夹紧机构11实现与所述打磨电机9固定设置。

进一步的，所述上料架3的表面中心呈镂空状，形成升降口3-1，所述上料机构4包括到位架4-1、到位框4-2、轨道柱4-3和电动滑轨4-4；所述到位架4-1设置于所述升降口3-1内，所述到位架4-1与所述升降口3-1的一侧边固定设置；所述到位架4-1的表面呈镂空状，形成升降辊口4-1-1；所述到位架4-1的底面端部设有升降轨道4-1-2，呈对称设置，每侧所述升降轨道4-1-2与所述到位架4-1垂直固定设置；所述到位架4-1的底面两端设有升降板4-1-3，所述升降板4-1-3的两端嵌入两侧所述升降轨道4-1-2内，实现所述升降板4-1-3于所述升降轨道4-1-2内纵向限位滑动，所述升降板4-1-3的壁面两侧设有升降齿4-1-4；两侧所述升降板4-1-3之间设有升降辊4-1-5，所述升降辊4-1-5的端部通过轴座与每侧所述升降板4-1-3的内壁面实现转动；所述到位架4-1的底面两侧设有调节齿支架4-1-6，所述调节齿支架4-1-6设置于每侧所述升降轨道4-1-2的外侧，所述调节齿支架4-1-6与所述到位架4-1垂直固定；所述调节齿支架4-1-6之间设有调节齿轮4-1-7，所述调节齿轮4-1-7通过转轴与两侧所述调节齿支架4-1-6实现转动，所述调节齿轮4-1-7的一侧与所述升降齿4-1-4呈啮合设置；所述到位框4-2设置于所述升降口3-1的一端，所述到位框4-2包括到位板4-2-1和水平框4-2-2，所述水平框4-2-2环绕于所述到位架4-1的侧边，所述水平框4-2-2的两侧内壁面设有水平框侧齿4-2-3，所述水平框侧齿4-2-3与所述调节齿轮4-1-7的一侧啮合设置；所述到位板4-2-1设置于所述水平框4-2-2的顶面一侧，并与所述水平框4-2-2垂直固定；所述轨道柱4-3设置于所述升降口3-1的两端，所述轨道柱4-3与所述上料架3垂直固定，所述到位板4-2-1的两端贴合于对应所述轨道柱4-3的侧壁，并通过电动滑轨4-4连接，实现所述到位框4-2于所述轨道柱4-3的侧壁面呈纵向可升降设置。

进一步的，所述上料机构4的一侧还设有上料辊4-5和上料电机4-6，所述上料辊4-5嵌入设置于所述上料板的一端，并设置于所述升降口3-1的一侧，所述上料辊4-5呈横向阵列设置，每个所述上料辊4-5的两端通过轴承与所述上料架3实现转动，所述上料电机4-6设置于所述上料辊4-5的一侧，所述上料电机4-6与一个所述上料辊4-5同轴转动实现对所述上料辊4-5驱动。

进一步的，所述升降辊口4-1-1的数量为两个，呈两侧平行设置。

进一步的，每侧所述升降轨道4-1-2横截面呈“匚”字型结构，每侧所述升降轨道4-1-2的侧壁面与每个所述升降口3-1的侧壁呈齐平设置。

进一步的，每块所述升降板4-1-3的壁面设置的升降齿4-1-4数量为两列，呈两侧对称设置；每侧所述调节齿支架4-1-6之间设置的调节齿轮4-1-7数量为两个，且每个所述调节齿轮4-1-7与一列所述升降齿4-1-4对应设置。

进一步的，所述升降辊4-1-5的数量为两个，每个所述升降辊4-1-5的设置位置与所述升降辊口4-1-1相适应，每个所述升降辊4-1-5的直径略小于所述升降辊口4-1-1的宽度。

进一步的，所述水平框4-2-2的顶面呈“匚”字型结构，且周向设置于所述到位架4-1的三侧壁面；所述水平框4-2-2的两侧横截面呈“L”型结构，并与所述到位架4-1的侧壁面呈平行设置。

进一步的，所述到位板4-2-1的两端斜向伸出于所述水平框4-2-2的顶面，且呈“Z”字型结构。

进一步的，所述夹持机构5包括第一横推杆5-1、推杆支架5-2、第一推片5-3、第一夹持片5-4、第一纵推杆5-5、夹持片轨道5-6、调节片5-7、调节轴5-8、调节筒5-9、第二横推杆5-10、第二夹持片5-11；所述第一横推杆5-1设置于所述上料架3的一侧，所述第一横推杆5-1通过推杆支架5-2实现支撑；所述第一推片5-3设置于所述第一横推杆5-1的端部，并与所述第一横推杆5-1垂直设置；所述第一夹持片5-4与所述第一横推杆5-1的垂直固定，并与所述第一推片5-3固定；所述第一纵推杆5-5横向设置于所述第一推片5-3的一侧；所述夹持片轨道5-6设置于所述第一推片5-3的底侧，所述第一推片5-3通过夹持片轨道5-6与所述上料架3实现可滑动设置；所述调节片5-7设置于所述第一推片5-3的一端，所述第一纵推杆5-5的端部与所述调节片5-7垂直固定；所述调节筒5-9设置于所述第一推片5-3的顶面，所述调节轴5-8横向贯穿所述调节筒5-9，所述调节轴5-8的一端与所述调节片5-7垂直固定；所述第二横推杆5-10设置于所述上料架3的另一侧，与所述第一夹持片5-4呈相对设置，所述第二横推杆5-10设置于所述第二夹持片5-11的一侧，并与所述第二夹持片5-11垂直固定，所述第二横推杆5-10通过推杆支架5-2与所述上料架3的顶面固定。

进一步的，所述第一横推杆5-1的数量为两个，呈两侧平行设置；所述第一夹持片5-4的横截面呈“L”型结构，所述第一夹持片5-4的底侧与所述上料架3的顶面平行；所述第一推片5-3的截面呈倒“L”型结构，所述第一推片5-3与所述第一夹持片5-4围成矩形框结构，所述第一横推杆5-1与所述第一推片5-3的纵立面垂直固定。

进一步的，所述调节片5-7的一端伸出于所述第一夹持片5-4的侧壁面。

进一步的，所述打磨罩6的一端侧壁设有滑动限位柱11-2-36-2，所述滑动限位柱11-2-36-2呈竖直设置，并与所述上料架3的顶面垂直固定，所述滑动限位柱11-2-36-2的侧壁面呈斜面状；所述打磨罩6的一端侧壁设有电机防护柱6-3，所述电机防护柱6-3呈竖直设置，并周向防护于所述上料电机4-6的外侧，所述电机防护柱6-3与所述上料架3的顶面垂直固定，与所述滑动限位柱11-2-36-2相对设置。

进一步的，所述打磨罩6的内壁面一侧设有照明灯6-4，所述照明灯6-4于所述打磨罩6固定设置；所述打磨罩6的一侧壁面设有观察窗6-5。

进一步的，所述打磨罩6的顶面设有掀板6-6，所述掀板6-6通过活动铰链实现可转动设置。

进一步的，所述刀具夹紧机构11包括定位盘11-1、限位盘11-2、销轴11-3、定位帽11-4、插销11-5和开口销11-6；所述定位盘11-1设置于打磨电机9的转轴的外壁面；所述定位盘11-1的侧壁面周向呈凹槽状结构，形成定位插槽11-1-1，所述定位盘11-1的一端面内圈呈沉孔结构，形成定位通孔11-1-2，所述定位通孔11-1-2与所述定位插槽11-1-1的底端贯通，所述定位盘11-1的一端面外圈呈镂空结构，形成定位销孔11-1-3，所述定位销孔11-1-3与所述定位插槽11-1-1的顶端贯通；所述限位盘11-2设置于所述定位盘11-1的一端面，并周向设置于所述磨削转轴的外壁面，所述限位盘11-2与所述定位盘11-1呈一体式结构；所述砂轮盘10设置于所述限位盘11-2的一端面，所述砂轮盘10的端面与所述限位盘11-2呈可嵌合固定；所述砂轮盘10的侧壁面设有砂轮定位槽10-1，所述砂轮定位槽10-1的底面呈通孔结构，形成砂轮定位孔10-2，所述砂轮定位孔10-2横向贯穿所述砂轮盘10；所述销轴11-3贯穿所述砂轮定位孔10-2并伸入所述定位销孔11-1-3内，所述销轴11-3的端部嵌入所述砂轮定位槽10-1内；所述定位帽11-4嵌入所述定位销孔11-1-3内，所述销轴11-3的端部嵌入所述定位帽11-4内，所述定位帽11-4与所述销轴11-3卡接固定；所述定位帽11-4的一端外侧壁呈凹槽状，形成定位帽卡槽11-4-1，所述插销11-5嵌入所述定位插槽11-1-1内，并插接于所述定位帽11-4的定位帽卡槽11-4-1内，实现所述定位帽11-4与所述定位盘11-1限位固定，所述插销11-5的顶端呈通孔状，形成插销通孔11-5-1；所述开口销11-6贯穿所述定位销孔11-1-3、插销通孔11-5-1，实现所述插销11-5与所述定位盘11-1限位固定。

进一步的，所述定位盘11-1呈圆盘结构；所述定位盘11-1设置的定位插槽11-1-1数量为三个，呈周向均匀设置于所述定位盘11-1的侧壁面。

进一步的，所述定位通孔11-1-2的数量为三个，每个所述定位通孔11-1-2的位置与所述定位插槽11-1-1的位置相适应；每个所述定位通孔11-1-2的截面呈圆形结构，且所述定位通孔11-1-2的内径与所述定位帽11-4的外径相适应。

进一步的，所述限位盘11-2呈圆盘结构，且所述限位盘11-2的直径略小于所述定位盘11-1的直径；所述限位盘11-2的侧壁面外圈周向呈凸起结构，形成限位环11-2-1，所述限位环11-2-1与所述限位盘11-2呈一体式结构，所述限位环11-2-1的内圈周向设有限位块11-2-2，所述限位块11-2-2与所述限位环11-2-1固定设置；所述限位盘11-2的中心设有限位柱11-2-3，所述限位柱11-2-3与所述限位盘11-2的端面垂直固定；所述砂轮盘10的一端面直径与所述限位环11-2-1的内径相适应，所述砂轮盘10的外侧周向呈凹槽状，形成砂轮嵌槽10-3；所述砂轮盘10的端面中心呈盲孔状，形成砂轮嵌孔10-4，所述砂轮盘10嵌入所述限位环11-2-1内侧，所述限位块11-2-2嵌入所述砂轮嵌槽10-3内，所述限位柱11-2-3***所述砂轮嵌孔10-4内，实现所述砂轮盘10与所述限位盘11-2限位固定。

进一步的，所述销轴11-3包括连接帽11-3-1、连接杆11-3-2和连接块11-3-3，所述连接帽11-3-1设置于所述连接杆11-3-2的端部，并与所述连接杆11-3-2垂直固定；所述连接块11-3-3设置于所述连接杆11-3-2的一端侧壁，并与所述连接杆11-3-2固定设置；所述连接帽11-3-1的截面呈六边形结构，所述砂轮定位槽10-1的截面与所述连接帽11-3-1的截面形状、尺寸相适应；所述连接块11-3-3呈半圆环状结构，所述砂轮定位孔10-2截面与所述连接杆11-3-2、连接块11-3-3处的截面形状、尺寸相适应。

进一步的，所述定位帽11-4的一端呈六棱柱状结构；所述定位帽11-4的一端呈圆柱状结构，且为中空结构，形成定位帽空腔11-4-2，所述定位帽空腔11-4-2的内端面周向呈凹槽状，形成定位帽嵌槽11-4-3，所述连接杆11-3-2的端部伸入所述定位帽空腔11-4-2内，所述连接块11-3-3可转动嵌入所述定位帽嵌槽11-4-3内，实现所述定位帽11-4与所述销轴11-3轴向定位。

进一步的，所述插销11-5的纵截面呈“U”字型结构，所述插销11-5的底端开口宽度与所述两侧所述定位帽卡槽11-4-1的宽度相适应；所述插销11-5的截面形状、尺寸与所述定位插槽11-1-1的截面形状、尺寸相适应。

本发明的工艺原理是：

模具通过传送装置送入自动上料机构的上料辊处，模具送入打磨罩内；启动上料电机带动上料辊转动，将模具与上料架的表面进行横向传送；同时，启动上料架两侧的电动滑轨，带动到位框与轨道柱的侧壁面进行纵向抬升，到位框抬升后，到位板处于伸出于上料架的平面高度，水平框与到位架呈同一水平面，到位框抬升的同时，水平框侧齿带动调节齿轮转动，调节齿轮同时带动升降齿进行啮合驱动，升降板在升降轨道内进行竖直下降位移，升降板带动升降辊进行整体下降并低于升降辊口的高度；此时模具的一端受到到位板的限位作用贴合于到位板的壁面定位，模具的底面完全平置于水平框和到位架的表面，实现对模具自动上料过程；

接着先启动一侧第二横推杆，调节模具夹持后的横向位置；接着再启动一侧的第一横推杆，第一夹持片于夹持片轨道上进行横向位移，第一夹持片和第二夹持片的壁面夹持模具的两侧进行夹持固定；启动第一纵推杆带动调节片进行纵向位移，调节轴于调节筒内进行纵向滑动，调节片贴合于模具的一侧，调节片与到位板对模具进行纵向夹持，实现对模具的周向夹持过程；

接着调节打磨升降杆，调节砂轮盘与模具表面的接触高度，打磨电机于打磨罩通孔处进行高度调节；接着启动直线驱动模组带动上料板、打磨罩进行整***移，砂轮盘在模具的表面进行打磨过程。

本发明的刀具夹紧机构的装配原理：

将砂轮盘嵌入限位盘的一端，砂轮盘嵌入限位环内侧，限位柱***砂轮盘嵌孔内，限位块嵌入砂轮嵌槽内；接着将销轴从砂轮盘一侧***砂轮定位孔内，连接杆、连接块贯穿砂轮定位孔，连接帽嵌入砂轮定位槽内限位固定，定位帽从定位盘的一侧嵌入定位通孔内，将连接杆、连接块对位于定位帽空腔的开口，销轴的端部伸入定位帽空腔内，通过扳手转动定位帽的端部，调整两侧定位帽卡槽与定位插槽的垂直位置，此时连接块转动嵌入定位帽嵌槽内，定位帽与销轴轴向定位；接着将插销***定位插槽，插销***定位帽卡槽的两侧，对定位帽与定位盘限位固定；最后将开口销***定位销孔内，开口销同时伸入插销通孔内，插销与定位盘限位固定。

本发明的有益效果是：

本发明针对于磨床设置设计有上料机构，本上料机构通过传送装置将模具送入上料辊后，上料架一端的到位框可实现纵向抬升，形成挡板结构对模具进行阻挡定位，并通过调节齿轮的齿轮啮合结构，带动升降辊的下降，使模具定位后搁置于平面状态，可进行精准的表面打磨工艺；当完成工艺后，通过到位框的纵向下降，带动升降辊的抬升，使模具的底面处于可滑动状态方便出料。本上料机构无需使用操作人员进行手动操作，通过各部件的配合传动，实现对模具自动传送、限位、定位实现上料过程，对模具的定位准确，自动化程度高，结构紧凑，节省了整体工艺流程时间。

本发明针对于磨床设计了夹持机构，夹持机构针对于航天部件模具的外形结构进行设计，夹持机构的两侧夹持片对模具进行横向位置调节、并可进行横向夹持定位；同时，一侧的调节片与到位板的夹持对模具进行纵向辅助定位，本发明可实现对模具进行多向的夹持定位，对模具进行周向形成良好的定位，夹持机构对模具的夹紧能力强，夹持机构的夹持过程迅速，并可实现自动化夹紧过程，夹持过程迅速，自动化程度高。

本发明对于磨床的刀具进行夹紧结构设计，将砂轮盘与定位盘处通过插接、卡接的方式进行固定，砂轮盘进行良好的周向限位固定，并通过销轴贯穿砂轮盘和定位盘，并配合定位帽的旋转嵌合固定，再经插销进行限位转动，实现了砂轮盘与定位盘之间进行轴向限位固定；装配后的砂轮盘具有良好的紧固效果，与定位盘之间具有良好的紧固性能。

本发明针对于砂轮盘磨损后需要进行频繁更换，将砂轮盘与定位盘之间进行连接方式设计，摒弃采用螺纹锁紧的连接方式，通过采用销轴插接、卡接的方式，可将砂轮盘与定位盘之间进行快速装配，将砂轮盘的拆装过程具有较高的装配效率。

Claims (10)

1.一种航天碳纤维部件模具加工用高效磨床设备，其特征在于，包括机架(1)、直线驱动模组(2)、上料架(3)、上料机构(4)、夹持机构(5)、打磨罩(6)、打磨升降杆(7)、打磨支架(8)、打磨电机(9)和砂轮盘(10)；

所述机架(1)为中空结构；所述直线驱动模组(2)设置于所述机架(1)的顶面，呈两侧对称设置；所述上料架(3)设置于所述机架(1)的顶面，所述上料架(3)通过两侧所述直线驱动模组(2)实现可横向位移；所述上料机构(4)设置于所述上料架(3)的顶面中心，所述上料机构(4)与所述上料架(3)呈活动设置；所述夹持机构(5)设置于所述上料架(3)的顶面，并设置于上料机构(4)的两侧，所述夹持机构(5)与所述上料架(3)的顶面呈可滑动设置；所述打磨罩(6)扣置于所述上料架(3)的顶面，并与所述上料架(3)固定设置，所述打磨罩(6)的一侧呈镂空状，形成打磨罩通孔(6-1)；所述打磨升降杆(7)设置于所述机架(1)的顶面一侧，并设置于所述打磨罩(6)的外侧；所述打磨支架(8)设置于所述打磨升降杆(7)的顶端部；所述打磨电机(9)固定于所述打磨支架(8)的顶面；所述砂轮盘(10)设置于所述打磨电机(9)的一端，所述砂轮盘(10)通过打磨罩通孔(6-1)与所述打磨电机(9)连接，所述砂轮盘(10)通过刀具夹紧机构(11)实现与所述打磨电机(9)固定设置。

2.根据权利要求1所述的一种航天碳纤维部件模具加工用高效磨床设备，其特征在于，所述上料架(3)的表面中心呈镂空状，形成升降口(3-1)，所述上料机构(4)包括到位架(4-1)、到位框(4-2)、轨道柱(4-3)和电动滑轨(4-4)；所述到位架(4-1)设置于所述升降口(3-1)内，所述到位架(4-1)与所述升降口(3-1)的一侧边固定设置；所述到位架(4-1)的表面呈镂空状，形成升降辊口(4-1-1)；所述到位架(4-1)的底面端部设有升降轨道(4-1-2)，呈对称设置，每侧所述升降轨道(4-1-2)与所述到位架(4-1)垂直固定设置；所述到位架(4-1)的底面两端设有升降板(4-1-3)，所述升降板(4-1-3)的两端嵌入两侧所述升降轨道(4-1-2)内，实现所述升降板(4-1-3)于所述升降轨道(4-1-2)内纵向限位滑动，所述升降板(4-1-3)的壁面两侧设有升降齿(4-1-4)；两侧所述升降板(4-1-3)之间设有升降辊(4-1-5)，所述升降辊(4-1-5)的端部通过轴座与每侧所述升降板(4-1-3)的内壁面实现转动；所述到位架(4-1)的底面两侧设有调节齿支架(4-1-6)，所述调节齿支架(4-1-6)设置于每侧所述升降轨道(4-1-2)的外侧，所述调节齿支架(4-1-6)与所述到位架(4-1)垂直固定；所述调节齿支架(4-1-6)之间设有调节齿轮(4-1-7)，所述调节齿轮(4-1-7)通过转轴与两侧所述调节齿支架(4-1-6)实现转动，所述调节齿轮(4-1-7)的一侧与所述升降齿(4-1-4)呈啮合设置；所述到位框(4-2)设置于所述升降口(3-1)的一端，所述到位框(4-2)包括到位板(4-2-1)和水平框(4-2-2)，所述水平框(4-2-2)环绕于所述到位架(4-1)的侧边，所述水平框(4-2-2)的两侧内壁面设有水平框侧齿(4-2-3)，所述水平框侧齿(4-2-3)与所述调节齿轮(4-1-7)的一侧啮合设置；所述到位板(4-2-1)设置于所述水平框(4-2-2)的顶面一侧，并与所述水平框(4-2-2)垂直固定；所述轨道柱(4-3)设置于所述升降口(3-1)的两端，所述轨道柱(4-3)与所述上料架(3)垂直固定，所述到位板(4-2-1)的两端贴合于对应所述轨道柱(4-3)的侧壁，并通过电动滑轨(4-4)连接，实现所述到位框(4-2)于所述轨道柱(4-3)的侧壁面呈纵向可升降设置。

3.根据权利要求2所述的一种航天碳纤维部件模具加工用高效磨床设备，其特征在于，所述上料机构(4)的一侧还设有上料辊(4-5)和上料电机(4-6)，所述上料辊(4-5)嵌入设置于所述上料板的一端，并设置于所述升降口(3-1)的一侧，所述上料辊(4-5)呈横向阵列设置，每个所述上料辊(4-5)的两端通过轴承与所述上料架(3)实现转动，所述上料电机(4-6)设置于所述上料辊(4-5)的一侧，所述上料电机(4-6)与一个所述上料辊(4-5)同轴转动实现对所述上料辊(4-5)驱动。

4.根据权利要求1所述的一种航天碳纤维部件模具加工用高效磨床设备，其特征在于，所述夹持机构(5)包括第一横推杆(5-1)、推杆支架(5-2)、第一推片(5-3)、第一夹持片(5-4)、第一纵推杆(5-5)、夹持片轨道(5-6)、调节片(5-7)、调节轴(5-8)、调节筒(5-9)、第二横推杆(5-10)、第二夹持片(5-11)；所述第一横推杆(5-1)设置于所述上料架(3)的一侧，所述第一横推杆(5-1)通过推杆支架(5-2)实现支撑；所述第一推片(5-3)设置于所述第一横推杆(5-1)的端部，并与所述第一横推杆(5-1)垂直设置；所述第一夹持片(5-4)与所述第一横推杆(5-1)的垂直固定，并与所述第一推片(5-3)固定；所述第一纵推杆(5-5)横向设置于所述第一推片(5-3)的一侧；所述夹持片轨道(5-6)设置于所述第一推片(5-3)的底侧，所述第一推片(5-3)通过夹持片轨道(5-6)与所述上料架(3)实现可滑动设置；所述调节片(5-7)设置于所述第一推片(5-3)的一端，所述第一纵推杆(5-5)的端部与所述调节片(5-7)垂直固定；所述调节筒(5-9)设置于所述第一推片(5-3)的顶面，所述调节轴(5-8)横向贯穿所述调节筒(5-9)，所述调节轴(5-8)的一端与所述调节片(5-7)垂直固定；所述第二横推杆(5-10)设置于所述上料架(3)的另一侧，与所述第一夹持片(5-4)呈相对设置，所述第二横推杆(5-10)设置于所述第二夹持片(5-11)的一侧，并与所述第二夹持片(5-11)垂直固定，所述第二横推杆(5-10)通过推杆支架(5-2)与所述上料架(3)的顶面固定。

5.根据权利要求3所述的一种航天碳纤维部件模具加工用高效磨床设备，其特征在于，所述打磨罩(6)的一端侧壁设有滑动限位柱(11-2-3)(6-2)，所述滑动限位柱(11-2-3)(6-2)呈竖直设置，并与所述上料架(3)的顶面垂直固定，所述滑动限位柱(11-2-3)(6-2)的侧壁面呈斜面状；所述打磨罩(6)的一端侧壁设有电机防护柱(6-3)，所述电机防护柱(6-3)呈竖直设置，并周向防护于所述上料电机(4-6)的外侧，所述电机防护柱(6-3)与所述上料架(3)的顶面垂直固定，与所述滑动限位柱(11-2-3)(6-2)相对设置。

6.根据权利要求1所述的一种航天碳纤维部件模具加工用高效磨床设备，其特征在于，所述打磨罩(6)的内壁面一侧设有照明灯(6-4)，所述照明灯(6-4)于所述打磨罩(6)固定设置；所述打磨罩(6)的一侧壁面设有观察窗(6-5)。

7.根据权利要求1所述的一种航天碳纤维部件模具加工用高效磨床设备，其特征在于，所述打磨罩(6)的顶面设有掀板(6-6)，所述掀板(6-6)通过活动铰链实现可转动设置。

8.根据权利要求1所述的一种航天碳纤维部件模具加工用高效磨床设备，其特征在于，所述刀具夹紧机构(11)包括定位盘(11-1)、限位盘(11-2)、销轴(11-3)、定位帽(11-4)、插销(11-5)和开口销(11-6)；所述定位盘(11-1)设置于打磨电机(9)的转轴的外壁面；所述定位盘(11-1)的侧壁面周向呈凹槽状结构，形成定位插槽(11-1-1)，所述定位盘(11-1)的一端面内圈呈沉孔结构，形成定位通孔(11-1-2)，所述定位通孔(11-1-2)与所述定位插槽(11-1-1)的底端贯通，所述定位盘(11-1)的一端面外圈呈镂空结构，形成定位销孔(11-1-3)，所述定位销孔(11-1-3)与所述定位插槽(11-1-1)的顶端贯通；所述限位盘(11-2)设置于所述定位盘(11-1)的一端面，并周向设置于所述磨削转轴的外壁面，所述限位盘(11-2)与所述定位盘(11-1)呈一体式结构；所述砂轮盘(10)设置于所述限位盘(11-2)的一端面，所述砂轮盘(10)的端面与所述限位盘(11-2)呈可嵌合固定；所述砂轮盘(10)的侧壁面设有砂轮定位槽(10-1)，所述砂轮定位槽(10-1)的底面呈通孔结构，形成砂轮定位孔(10-2)，所述砂轮定位孔(10-2)横向贯穿所述砂轮盘(10)；所述销轴(11-3)贯穿所述砂轮定位孔(10-2)并伸入所述定位销孔(11-1-3)内，所述销轴(11-3)的端部嵌入所述砂轮定位槽(10-1)内；所述定位帽(11-4)嵌入所述定位销孔(11-1-3)内，所述销轴(11-3)的端部嵌入所述定位帽(11-4)内，所述定位帽(11-4)与所述销轴(11-3)卡接固定；所述定位帽(11-4)的一端外侧壁呈凹槽状，形成定位帽卡槽(11-4-1)，所述插销(11-5)嵌入所述定位插槽(11-1-1)内，并插接于所述定位帽(11-4)的定位帽卡槽(11-4-1)内，实现所述定位帽(11-4)与所述定位盘(11-1)限位固定，所述插销(11-5)的顶端呈通孔状，形成插销通孔(11-5-1)；所述开口销(11-6)贯穿所述定位销孔(11-1-3)、插销通孔(11-5-1)，实现所述插销(11-5)与所述定位盘(11-1)限位固定。

9.根据权利要求8所述的一种航天碳纤维部件模具加工用高效磨床设备，其特征在于，所述限位盘(11-2)呈圆盘结构，且所述限位盘(11-2)的直径略小于所述定位盘(11-1)的直径；所述限位盘(11-2)的侧壁面外圈周向呈凸起结构，形成限位环(11-2-1)，所述限位环(11-2-1)与所述限位盘(11-2)呈一体式结构，所述限位环(11-2-1)的内圈周向设有限位块(11-2-2)，所述限位块(11-2-2)与所述限位环(11-2-1)固定设置；所述限位盘(11-2)的中心设有限位柱(11-2-3)，所述限位柱(11-2-3)与所述限位盘(11-2)的端面垂直固定；所述砂轮盘(10)的一端面直径与所述限位环(11-2-1)的内径相适应，所述砂轮盘(10)的外侧周向呈凹槽状，形成砂轮嵌槽(10-3)；所述砂轮盘(10)的端面中心呈盲孔状，形成砂轮嵌孔(10-4)，所述砂轮盘(10)嵌入所述限位环(11-2-1)内侧，所述限位块(11-2-2)嵌入所述砂轮嵌槽(10-3)内，所述限位柱(11-2-3)***所述砂轮嵌孔(10-4)内，实现所述砂轮盘(10)与所述限位盘(11-2)限位固定。

10.根据权利要求8所述的一种航天碳纤维部件模具加工用高效磨床设备，其特征在于，所述销轴(11-3)包括连接帽(11-3-1)、连接杆(11-3-2)和连接块(11-3-3)，所述连接帽(11-3-1)设置于所述连接杆(11-3-2)的端部，并与所述连接杆(11-3-2)垂直固定；所述连接块(11-3-3)设置于所述连接杆(11-3-2)的一端侧壁，并与所述连接杆(11-3-2)固定设置；所述连接帽(11-3-1)的截面呈六边形结构，所述砂轮定位槽(10-1)的截面与所述连接帽(11-3-1)的截面形状、尺寸相适应；所述连接块(11-3-3)呈半圆环状结构，所述砂轮定位孔(10-2)截面与所述连接杆(11-3-2)、连接块(11-3-3)处的截面形状、尺寸相适应。

Images