CN117260411A - 一种复合加工机构及丝锥加工磨床 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种复合加工机构及丝锥加工磨床，涉及丝锥加工技术领域。该机构包括：第一角度调整装置，其承载面上设有第二角度调整装置，第二角度调整装置的旋转板上安装有安装台；安装台的任意一个侧壁上设有第一砂轮，第二砂轮通过第三角度调整装置安装在安装台与第一砂轮相邻的侧壁上；第三角度调整装置包括：调节底盘上开设有调节滑槽，安装板设置在调节底盘上；安装板上设有移动轴承，且位于调节滑槽内；通过移动轴承移动，改变安装板相对调节底盘的位置，调整第二砂轮的加工角度，通过第一角度调整装置、第二角度调整装置带动旋转板转动，切换相应砂轮对待加工工件实施相应加工操作；保证整体布局集成化。

Description

一种复合加工机构及丝锥加工磨床

技术领域

本发明一般涉及丝锥加工技术领域，尤其涉及一种复合加工机构及丝锥加工磨床。

背景技术

丝锥是制造业操作者加工螺纹的最主要工具。丝锥根据其形状分为直槽丝锥，螺旋槽丝锥和螺尖丝锥（先端丝锥），其中，螺尖丝锥是直槽丝锥的一种变形。

丝锥属于工业消耗品，使用量很大，对机床的加工效率也有很高的要求。目前，国内部分企业研发了具有螺旋槽和直槽均适用的数控螺纹磨床，但是，现有的数控螺纹磨床中的先端加工操作和铲角加工操作分别占一个工位，导致数控螺纹磨床整体占用空间较大，也会影响到数控螺纹磨床整体的适用性。因此，我们提出一种复合加工机构及丝锥加工磨床用以解决上述问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种适用范围广，集成度高且成本低的复合加工机构及丝锥加工磨床。

第一方面，本发明提供一种复合加工机构，包括：

第一角度调整装置，其具有承载面，所述承载面上设有第二角度调整装置，所述第二角度调整装置具有旋转板；所述旋转板上安装有安装台；所述安装台的任意一个侧壁上设有第一砂轮，所述第一砂轮用于对待加工工件执行先端加工操作；

第二砂轮，其通过第三角度调整装置安装在所述安装台与所述第一砂轮相邻的侧壁上；所述第二砂轮用于对待加工工件执行铲角加工操作；

所述第三角度调整装置包括：

调节底盘，其设置在所述安装台与所述第一砂轮相邻的侧壁上；所述调节底盘上开设有调节滑槽，所述调节滑槽的截面形状为弧形形状；

安装板，其设置在所述调节底盘远离所述安装台的一侧，用于安装所述第二砂轮；所述安装板上设有至少两个移动轴承，且所述移动轴承位于所述调节滑槽内；所述移动轴承的中心轴线与所述调节底盘垂直设置；

通过所述移动轴承在所述调节滑槽内移动，改变所述安装板相对所述调节底盘的相对位置，进而调整所述第二砂轮的加工角度，并且，通过所述第一角度调整装置、所述第二角度调整装置带动所述旋转板转动，以切换所述第一砂轮或者所述第二砂轮对待加工工件实施相应的加工操作。

根据本发明提供的技术方案，所述第一角度调整装置包括：

承载底盘，所述承载底盘通过销轴与丝锥加工磨床的磨床床身转动连接；所述承载底盘上设有底座；

移动台，其设置在所述底座上，且所述移动台在所述底座上沿第一方向移动；所述第一方向为所述底座的长度方向；所述移动台远离所述底座的表面形成所述承载面，用于安装所述第二角度调整装置。

根据本发明提供的技术方案，所述第二角度调整装置包括：

所述旋转板通过销轴和所述移动台转动连接；

驱动组件，其设置在所述移动台上，所述驱动组件具有第一驱动端，且所述第一驱动端与所述旋转板侧壁转动连接。

根据本发明提供的技术方案，所述移动台上开设有锁紧槽，所述锁紧槽的截面形状为弧形形状，且所述锁紧槽和所述销轴同心设置；所述锁紧槽内壁设有限位沿，且其靠近所述锁紧槽的槽口设置；

所述旋转板和所述移动台之间设有锁紧组件，所述锁紧组件包括：

驱动件，其设置在所述旋转板的上部，所述驱动件具有第二驱动端，且所述第二驱动端贯穿所述旋转板；

锁紧件，其具有相互连接的锁紧部和连接部；所述连接部与所述第二驱动端连接，所述锁紧部位于所述锁紧槽内；

通过所述驱动件带动所述锁紧件移动，使得所述锁紧部与所述限位沿面接触，以锁住所述旋转板当前的位置。

根据本发明提供的技术方案，所述第二角度调整装置还包括：至少两组限位组件，所述限位组件设置在所述移动台上，且二者位于所述旋转板的两侧；

所述限位组件包括：

基座，其设置在所述移动台上，所述基座上设有挡块，所述挡块用于限制所述旋转板的角度调节范围；

检测模块，其设置在所述基座上，且所述检测模块与丝锥加工磨床的控制单元通信连接；当所述旋转板侧壁与所述挡块接触时，所述检测模块检测到位限信号，并传输至所述控制单元；

所述控制单元与所述驱动组件电连接，所述控制单元根据所述位限信号，控制所述驱动组件的启停。

根据本发明提供的技术方案，所述基座上还设有缓冲件，用于减缓所述旋转板与所述挡块接触时的作用力。

第二方面，本发明提供一种丝锥加工磨床，包括：

磨床床身，所述磨床床身上设有可转动的回转台；所述回转台具有多组夹持组件，用于夹持待加工工件；

所述磨床床身上还设有沿所述回转台周向设置的多个工位；多个所述工位上分别设有粗开槽加工机构、半精开槽加工机构、精开槽加工机构、上述的一种复合加工机构、磨螺纹加工机构和上下料机构；

通过转动所述回转台切换所述夹持组件上的工件依次和各个所述工位的加工机构对接，以实施相应的加工操作。

根据本发明提供的技术方案，所述精开槽加工机构具有：

第三角度调整装置，所述第三角度调整装置的安装板上设有加工砂轮；

当所述第三角度调整装置转动时带动所述加工砂轮转动，以改变所述加工砂轮的加工角度。

综上所述，本发明提供一种复合加工机构的具体结构。本发明在第一角度调整装置的承载面上设置第二角度调整装置，第二角度调整装置具有旋转板，该旋转板上安装有安装台，安装台相邻的两个侧壁上分别设有第一砂轮和第二砂轮，第一砂轮用于对待加工工件执行先端加工操作，第二砂轮用于对待加工工件执行铲角加工操作；其中，第二砂轮通过第三角度调整装置与安装台相应的侧壁连接；具体地，第三角度调整装置包括：设置在安装台侧壁的调节底盘，调整底盘远离安装台的一侧设有安装板，其用于安装第二砂轮；并且，安装板上设有至少两个移动轴承，且移动轴承位于调节滑槽内；移动轴承的中心轴线与调节底盘垂直设置；通过移动轴承在调节滑槽内移动，改变安装板相对调节底盘的相对位置，进而调整所述第二砂轮的加工角度，并且，通过所述第一角度调整装置、第二角度调整装置带动旋转板转动，以切换第一砂轮或者第二砂轮对待加工工件实施相应的加工操作。

本发明将第一砂轮和第二砂轮设置在安装台相邻的两个侧壁上，通过第一角度调整装置、第二角度调整装置、第三角度调整装置可以切换不同砂轮对工件进行加工；并且，第三角度调整装置的转动连接位置为移动轴承，其置于调节滑槽内，无需额外的实体转轴，使得整体布局更加集成化；有效解决了磨床占用空间大，成本高的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的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为复合加工机构进行先端加工操作时的结构示意图。

图2为复合加工机构进行铲角加工操作时的结构示意图。

图3为调节滑槽与移动轴承的结构示意图。

图4为锁紧组件的结构示意图。

图5为限位组件的结构示意图。

图6为丝锥加工磨床的整体结构示意图。

图7为丝锥加工磨床的俯视结构示意图。

图8为精开槽加工机构的结构示意图。

图9为承载底盘的结构示意图。

图中标号：1、承载底盘；2、调节底盘；3、驱动组件；4、调节滑槽；5、移动轴承；6、锁紧槽；7、驱动件；8、锁紧件；9、基座；10、挡块；11、检测模块；12、缓冲件；13、磨床床身；14、回转台；15、粗开槽加工机构；16、半精开槽加工机构；17、精开槽加工机构；18、复合加工机构；19、磨螺纹加工机构；20、上下料机构；21、安装台；22、第一砂轮；23、第二砂轮；24、底座；25、移动台；26、旋转板；27、销轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

请参考图1和图2所示的一种复合加工机构的第一种实施例的结构示意图，此复合加工机构应用于丝锥加工磨床，用于对丝锥实施先端或者铲角加工操作。

如图1和图2所示，该复合加工机构包括：

第一角度调整装置，其具有承载面，承载面上设有第二角度调整装置，第二角度调整装置具有旋转板26；旋转板26上安装有安装台21；安装台21的任意一个侧壁上设有第一砂轮22，第一砂轮22用于对待加工工件执行先端加工操作；

具体地，第一角度调整装置包括：

承载底盘1，其作为第一角度调整装置的基础承载部件，承载底盘1通过销轴27与丝锥加工磨床的磨床床身13转动连接；其中，承载底盘1底部设有滑块，磨床床身13设有滑轨，滑块能够在滑轨内移动，当需要调整承载底盘1相对磨床床身13的角度时，工作人员可以手动推动承载底盘1，使滑块在滑轨内移动，以改变承载底盘1相对磨床床身13的角度。此处，承载底盘1上设有气浮腔，在角度调节时，对气浮腔充气，以减小角度调整时的摩擦阻力。

承载底盘1上设有底座24，用于安装移动台25；

移动台25，其设置在底座24上，且移动台25在底座24上沿第一方向移动；第一方向为底座24的长度方向；移动台25远离底座24的表面形成承载面，用于安装第二角度调整装置。

其中，移动台25在底座24上移动的实现方式，例如为：在底座24上开设沿第一方向设置的移动轨道，在移动台25的底部设置移动块，该移动块能够在移动轨道中移动，移动轨道一端设有驱动气缸，该驱动气缸的驱动端和移动块连接，移动轨道的另一端设有挡板，挡板用于防止移动块完全滑出移动轨道；在使用时，驱动气缸的驱动端带动移动块在移动轨道内移动，使得移动台25能够相对底座24沿第一方向移动。

具体地，第二角度调整装置包括：

旋转板26通过销轴27和移动台25转动连接；

驱动组件3，其设置在移动台25上，驱动组件3具有第一驱动端，且第一驱动端与旋转板26侧壁转动连接。

此处，驱动组件3的具体结构，例如为驱动气缸，驱动气缸的驱动轴连接有推杆，推杆远离驱动气缸的端部为第一驱动端，其与旋转板26的侧壁转动连接，当驱动气缸启动后，能够带动旋转板26相对移动台25转动。

进一步地，移动台25上开设有锁紧槽6，锁紧槽6的截面形状为弧形形状，且锁紧槽6和销轴27同心设置；锁紧槽6内壁设有限位沿，且其靠近锁紧槽6的槽口设置；如图4所示，锁紧槽6和限位沿共同形成的结构的截面形状为T形形状。

旋转板26和移动台25之间设有锁紧组件，如图4所示，锁紧组件包括：

驱动件7，其设置在旋转板26的上部，驱动件7具有第二驱动端，且第二驱动端贯穿旋转板26；此处，驱动件7的类型，例如为驱动气缸。

锁紧件8，其具有相互连接的锁紧部和连接部；连接部与第二驱动端连接，锁紧部位于锁紧槽6内；

通过驱动件7带动锁紧件8移动，使得锁紧部与限位沿面接触，以锁住旋转板26当前的位置。

其中，当旋转板26的角度需要调节时，驱动件7带动锁紧件8下移，使得锁紧件8的锁紧部与限位沿、锁紧槽6内壁均不接触，此时可以自由调节旋转板26；当旋转板26调节到所需位置时，驱动件7带动锁紧件8上移，直至锁紧部和限位沿完全面接触形成接触锁紧，此时旋转板26的位置被锁住。

需要说明的是，旋转板26上设计有气浮腔，在角度调节时，对气浮腔充气，以减小角度调节时的摩擦阻力。

此处，移动台25上设计有角度调节区间，其为旋转板26的角度可调整范围，例如为0-5度。

并且，在移动台25上还可以设置刻度尺，并在旋转板26与刻度尺对应的位置设计指针，当旋转板26转动时，能够通过指针对应的刻度尺的位置更加直观地获取到调整角度值。

另外，如图5所示，第二角度调整装置还包括：至少两组限位组件，限位组件设置在移动台25上，且二者位于旋转板26的两侧；

具体地，限位组件包括：

基座9，其设置在移动台25上，基座9作为限位组件的基础承载部件；基座9上设有挡块10，挡块10用于限制旋转板26的角度调节范围；

其中，挡块10是经过热处理形成的阻挡结构，挡块10和基座9的连接方式，例如为，挡块10通过螺纹连接在基座9上，可以通过微调连接螺钉改变挡块10和基座9之间的距离，进而改变旋转板26相对移动台25的可调整角度范围。

检测模块11，其设置在基座9上，且检测模块11与丝锥加工磨床的控制单元通信连接；当旋转板26侧壁与挡块10接触时，检测模块11检测到位限信号，并传输至控制单元；

控制单元与驱动组件3电连接，控制单元根据位限信号，控制驱动组件3的启停。

此处，检测模块11的类型，例如为接近开关传感器。控制单元的类型，例如为msp430单片机。

并且，基座9上还设有缓冲件12，用于减缓旋转板26与挡块10接触时的作用力。此处，缓冲件12的类型，例如为阻尼器。

第二砂轮23，其通过第三角度调整装置安装在安装台21与第一砂轮22相邻的侧壁上；第二砂轮23用于对待加工工件执行铲角加工操作；

如图1所示，第三角度调整装置包括：

调节底盘2，其设置在安装台21与第一砂轮22相邻的侧壁上；调节底盘2上开设有调节滑槽4，调节滑槽4的截面形状为弧形形状；

此处，调节滑槽4的数量为至少一个，一般情况下设计为两个，能够让安装板能够稳定地相对调节底盘2转动。

安装板，其设置在调节底盘2远离安装台21的一侧，用于安装第二砂轮23；如图3所示，安装板上设有至少两个移动轴承5，且移动轴承5位于调节滑槽4内；移动轴承5的中心轴线与调节底盘2垂直设置；

通过移动轴承5在调节滑槽4内移动，改变安装板相对调节底盘2的相对位置，进而调整第二砂轮23的加工角度，并且，通过第一角度调整装置、第二角度调整装置带动旋转板26转动，以切换第一砂轮22或者第二砂轮23对待加工工件实施相应的加工操作。

其中，复合加工机构18执行先端加工操作时，各个器件的位置如图1所示；先端加工操作只需要加工丝锥的前端，第一砂轮22和丝锥形成一定夹角，此夹角可以通过第一角度调整装置、第二角度调整装置进行调整；复合加工机构18执行铲角加工操作时，各个器件的位置如图9所示；铲角加工操作采用的是啄式加工方式，第二砂轮23和丝锥正切，即，第二砂轮23只能在丝锥的正上方或者侧上方进行加工。

传统的丝锥加工磨床中先端加工操作和铲角加工操作分别占一个工位，导致磨床整体占用较大的加工空间。然而，在本发明中，将先端加工操作和铲角加工操作复合并设置在一个加工工位上，若直接复合两个加工操作会让第一砂轮22和第二砂轮23相互干涉，所以本发明将第一砂轮22和第二砂轮23设置在安装台21相邻的两个侧壁上，通过调节组件和角度调整组件可以切换不同砂轮对工件进行加工；并且，第三角度调整装置的转动连接位置为移动轴承5，其置于调节滑槽4内，无需额外的实体转轴，使得第一砂轮22和第二砂轮23既不会相互干涉，又能够保证整体布局的集成化；有效解决了磨床占用空间大，成本高的问题。

实施例2

如图6和图7所示，本发明还提供一种丝锥加工磨床，包括：

磨床床身13，磨床床身13上设有可转动的回转台14；回转台14具有多组夹持组件，用于夹持待加工工件；此处，对夹持组件的具体结构不加限制，能够实现对工件的夹持即可。

磨床床身13上还设有沿回转台14周向设置的多个工位；多个工位上分别设有粗开槽加工机构15、半精开槽加工机构16、精开槽加工机构17、实施例1所述的一种复合加工机构18、磨螺纹加工机构19和上下料机构20；

通过转动回转台14切换夹持组件上的工件依次和各个工位的加工机构对接，以实施相应的加工操作。

需要说明的是，上述的加工机构按照加工工序进行设置。具体地，粗开槽加工机构15用于粗磨削形成直槽丝锥上的直槽或螺旋槽丝锥上的螺旋槽；半精开槽加工机构16用于半精磨削形成直槽丝锥上的直槽或螺旋槽丝锥上的螺旋槽；精开槽加工机构17用于精磨削形成直槽丝锥上的直槽或螺旋槽丝锥上的螺旋槽；复合加工机构18用于磨削形成的直槽丝锥上的先端，以及，磨削形成的直槽丝锥或螺旋槽丝锥上的铲角；磨螺纹加工机构19用于磨削形成直槽丝锥或螺旋槽丝锥上的螺纹；上下料机构20用于取放待加工工件与工件成品。

此处，上下料组件20的具体结构，例如为承载架，和与承载架相邻设置的机械手，承载架具有第一区域和第二区域，第一区域用于承载待加工工件，第二区域用于承载工件成品；机械手用于将加工完成的工件成品取下并放在第二区域，以及，将第一区域的待加工工件安装到相应的夹持组件上。

进一步地，如图8所示，精开槽加工机构17具有：

第三角度调整装置，第三角度调整装置的安装板上设有加工砂轮；

当第三角度调整装置转动时带动加工砂轮转动，以改变加工砂轮的加工角度。

具体地，传统的精开槽加工机构17在加工直槽丝锥时会与复合加工机构产生干涉，而在本发明中，当加工砂轮的角度需要调整时，精开槽加工机构17的移动轴承5在对应的调节滑槽4内移动，能够改变该加工砂轮的角度，同时可以避免精开槽加工机构17和复合加工机构18产生干涉。

以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种复合加工机构，其特征在于，包括：

第一角度调整装置，其具有承载面，所述承载面上设有第二角度调整装置，所述第二角度调整装置具有旋转板（26）；所述旋转板（26）上安装有安装台（21）；所述安装台（21）的任意一个侧壁上设有第一砂轮（22），所述第一砂轮（22）用于对待加工工件执行先端加工操作；

第二砂轮（23），其通过第三角度调整装置安装在所述安装台（21）与所述第一砂轮（22）相邻的侧壁上；所述第二砂轮（23）用于对待加工工件执行铲角加工操作；

所述第三角度调整装置包括：

调节底盘（2），其设置在所述安装台（21）与所述第一砂轮（22）相邻的侧壁上；所述调节底盘（2）上开设有调节滑槽（4），所述调节滑槽（4）的截面形状为弧形形状；

安装板，其设置在所述调节底盘（2）远离所述安装台（21）的一侧，用于安装所述第二砂轮（23）；所述安装板上设有至少两个移动轴承（5），且所述移动轴承（5）位于所述调节滑槽（4）内；所述移动轴承（5）的中心轴线与所述调节底盘（2）垂直设置；

通过所述移动轴承（5）在所述调节滑槽（4）内移动，改变所述安装板相对所述调节底盘（2）的相对位置，进而调整所述第二砂轮（23）的加工角度，并且，通过所述第一角度调整装置、所述第二角度调整装置带动所述旋转板（26）转动，以切换所述第一砂轮（22）或者所述第二砂轮（23）对待加工工件实施相应的加工操作。

2.根据权利要求1所述的一种复合加工机构，其特征在于，所述第一角度调整装置包括：

承载底盘（1），所述承载底盘（1）通过销轴（27）与丝锥加工磨床的磨床床身（13）转动连接；所述承载底盘（1）上设有底座（24）；

移动台（25），其设置在所述底座（24）上，且所述移动台（25）在所述底座（24）上沿第一方向移动；所述第一方向为所述底座（24）的长度方向；所述移动台（25）远离所述底座（24）的表面形成所述承载面，用于安装所述第二角度调整装置。

3.根据权利要求2所述的一种复合加工机构，其特征在于，所述第二角度调整装置包括：

所述旋转板（26）通过销轴（27）和所述移动台（25）转动连接；

驱动组件（3），其设置在所述移动台（25）上，所述驱动组件（3）具有第一驱动端，且所述第一驱动端与所述旋转板（26）侧壁转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种复合加工机构，其特征在于，所述移动台（25）上开设有锁紧槽（6），所述锁紧槽（6）的截面形状为弧形形状，且所述锁紧槽（6）和所述销轴（27）同心设置；所述锁紧槽（6）内壁设有限位沿，且其靠近所述锁紧槽（6）的槽口设置；

所述旋转板（26）和所述移动台（25）之间设有锁紧组件，所述锁紧组件包括：

驱动件（7），其设置在所述旋转板（26）的上部，所述驱动件（7）具有第二驱动端，且所述第二驱动端贯穿所述旋转板（26）；

锁紧件（8），其具有相互连接的锁紧部和连接部；所述连接部与所述第二驱动端连接，所述锁紧部位于所述锁紧槽（6）内；

通过所述驱动件（7）带动所述锁紧件（8）移动，使得所述锁紧部与所述限位沿面接触，以锁住所述旋转板（26）当前的位置。

5.根据权利要求3所述的一种复合加工机构，其特征在于，所述第二角度调整装置还包括：至少两组限位组件，所述限位组件设置在所述移动台（25）上，且二者位于所述旋转板（26）的两侧；

所述限位组件包括：

基座（9），其设置在所述移动台（25）上，所述基座（9）上设有挡块（10），所述挡块（10）用于限制所述旋转板（26）的角度调节范围；

检测模块（11），其设置在所述基座（9）上，且所述检测模块（11）与丝锥加工磨床的控制单元通信连接；当所述旋转板（26）侧壁与所述挡块（10）接触时，所述检测模块（11）检测到位限信号，并传输至所述控制单元；

所述控制单元与所述驱动组件（3）电连接，所述控制单元根据所述位限信号，控制所述驱动组件（3）的启停。

6.根据权利要求5所述的一种复合加工机构，其特征在于，所述基座（9）上还设有缓冲件（12），用于减缓所述旋转板（26）与所述挡块（10）接触时的作用力。

7.一种丝锥加工磨床，其特征在于，包括：

磨床床身（13），所述磨床床身（13）上设有可转动的回转台（14）；所述回转台（14）具有多组夹持组件，用于夹持待加工工件；

所述磨床床身（13）上还设有沿所述回转台（14）周向设置的多个工位；多个所述工位上分别设有粗开槽加工机构（15）、半精开槽加工机构（16）、精开槽加工机构（17）、权利要求1-6任一项所述的一种复合加工机构（18）、磨螺纹加工机构（19）和上下料机构（20）；

通过转动所述回转台（14）切换所述夹持组件上的工件依次和各个所述工位的加工机构对接，以实施相应的加工操作。

8.根据权利要求7所述的一种丝锥加工磨床，其特征在于，所述精开槽加工机构（17）具有：

第三角度调整装置，所述第三角度调整装置的安装板上设有加工砂轮；

当所述第三角度调整装置转动时带动所述加工砂轮转动，以改变所述加工砂轮的加工角度。