CN212470965U - 一种数控磨削设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种数控磨削设备，包括床身，所述床身上设有夹具，所述床身一侧设有XYZ轴移动机构，所述XYZ轴移动机构连接有刀具驱动机构，所述刀具驱动机构设有磨削切面水平的磨削刀具，所述床身的另一侧设有刀具修整机构以及刀具检测机构，所述刀具检测机构通过电路连接有检测终端，本实用新型采用了可靠且较为简单的零部件结构以及搭配组合，使得加工设备中使用的磨削刀具能够进行自我修整以及在线检测参数是否正确，从而保证每一次加工的精度都能在允许的范围之内，降低了生产者的设备使用成本，提高了生产效率以及产品附加值。

Description

一种数控磨削设备

技术领域

本实用新型涉及一种数控加工装置，具体而言，涉及的具有可自修整自检结构的一种数控磨削设备。

背景技术

目前的磨床或者是数控磨削具采用的通用磨盘属于金刚砂磨盘，具有很高的硬度，适合对各种硬质金属的表面进行打磨抛光甚至是磨削切割，而这种磨盘会因长期加工而产生颗粒脱落的破损，影响加工的精度，往往需要手动对磨盘进行重新修整并精校才能满足后续的加工需求。

然而手动修整效率较低，并且人工检测的时候存在主观误差；如果盲目追加自动修整装置的话，磨削设备的刀具布局方式容易与自动修正装置的结构之间会存在不合理搭配，造成结构不紧凑的问题，也不利于实际进行修整，修整完毕的磨削设备的刀具也不能很好地作精度检测。

实用新型内容

针对背景技术中存在的技术缺陷，本实用新型提出一种数控磨削设备，解决了上述技术问题以及满足了实际需求，具体的技术方案如下所示：

一种数控磨削设备，包括床身，所述床身上设有夹具，所述床身一侧设有XYZ轴移动机构，所述XYZ轴移动机构连接有刀具驱动机构，所述刀具驱动机构设有磨削切面水平的磨削刀具，所述床身的另一侧设有刀具修整机构以及刀具检测机构，所述刀具修整机构包括修整具、以及与修整具连接且轴心方向水平的转动驱动装置，所述转动驱动装置于自身转动面的上端设有限位件，所述刀具检测机构设有压力反馈以及与压力反馈连接的检测面，所述刀具检测机构通过电路连接有检测终端。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述修整具包括转子电机以及与转子电机的输出端连接的旋转磨具，所述转动驱动装置包括与床身固定连接的U型架，所述U型架上端穿设有用于转子电机固定连接的转轴，该转轴的一端通过传动件连接有伺服电机。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述限位件为连接于所述U型架两端的横杆，所述限位件的横杆水平高度不低于所述转子电机的质心水平高度。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述转子电机的轴心平行于所述磨削刀具的轴心，所述转子电机的底端通过固定板与所述转轴固定连接，所述旋转磨具为圆柱状。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述检测面为具有与所述磨削刀具的磨削切面平行的光滑平面的块状物体，所述检测面的两端固定在垂直于所述磨削刀具外轮廓切线方向的导轨内，该检测面的一端连接有伺服气缸的活动端，所述伺服气缸的动力端与压力反馈固定连接，所述压力反馈为压力传感器。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述检测面与所述磨削刀具的磨削切面平行的光滑平面的宽度不小于所述磨削刀具的半径。

本实用新型具有的有益效果在于：采用了可靠且较为简单的零部件结构以及搭配组合，使得加工设备中使用的磨削刀具能够进行自我修整以及在线检测参数是否正确，从而保证每一次加工的精度都能在允许的范围之内，降低了生产者的设备使用成本，提高了生产效率以及产品附加值。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为刀具修整机构6的侧向结构示意图。

其中：床身1、夹具2、XYZ轴移动机构3、刀具驱动机构4、磨削刀具5、刀具修整机构6、转子电机60、旋转磨具61、U型架62、转轴63、传动件64、伺服电机65、限位件66、固定板67、刀具检测机构7、压力反馈70、检测面71、导轨72、伺服气缸73、检测终端8。

具体实施方式

下面结合附图与相关实施例对本实用新型的实施方式进行说明，需要指出的是，以下相关实施例仅是为了更好说明本实用新型本身而举的优选实施例，而本实用新型的实施方式不局限于如下的实施例中，并且本实用新型涉及本技术领域的相关必要部件，应当视为本技术领域内的公知技术，是本技术领域所属的技术人员所能知道并掌握的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语 “横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”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，仅是为了使子描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

参照附图所示，一种数控磨削设备，包括床身1，所述床身1上设有夹具2，所述床身1一侧设有XYZ轴移动机构3，所述XYZ轴移动机构3连接有刀具驱动机构4，所述刀具驱动机构4设有磨削切面水平的磨削刀具5，所述床身1的另一侧设有刀具修整机构6以及刀具检测机构7，所述刀具修整机构6包括修整具、以及与修整具连接且轴心方向水平的转动驱动装置，所述转动驱动装置于自身转动面的上端设有限位件66，所述刀具检测机构7设有压力反馈70以及与压力反馈70连接的检测面71，所述刀具检测机构7通过电路连接有检测终端8。

下面对本实用新型的实施过程进行较为详细的说明解释：

在本实用新型中，所述床身1、夹具2、XYZ轴移动机构3、刀具驱动机构4以及磨削刀具5均为标准数控机床的部件，其中XYZ轴移动机构3为刀具安装方向竖直朝下的基本结构，X轴与Y轴的活动方式来自于与床身1一侧的轨道移动装置，以及设于轨道移动装置上的类似天车结构，而Z轴移动机构则通过设于类似天车结构上的升降装置实现，整体的控制方式由标准数控机床的控制电脑完成，因此本实用新型的结构具有很强的通用性。

由于磨削刀具5也是磨削切面水平的设置形式，也就是磨削刀盘水平放置的样式，其工作方式源自于刀具驱动机构4的带动下，由边缘部分完成对待加工件的侧面的切削或者是由下端面完成对待加工件上端面的磨光。在使用后，磨削刀具5会因表面颗粒的脱落导致自身的不完整，继续加工就会令待加工件的加工精度受损。以往的方式需要将磨削刀具5从刀具驱动机构4卸下以后，利用其他的刀具修整装置或者是手动打磨的方法来处理磨削刀具5，再通过检测装置或者人工测量的形式进行确定。但是，上述方式十分繁琐，且增加了较高的使用成本，当中涵盖多种驱动机构或者是传感器来保证过程的精确，安装配合也需要根据加工方式来适应性调整，尤其是复杂加工结构的数控机床。

本实用新型中，作为刀具修整的刀具修整机构6以及刀具检测的刀具检测机构7，可以简单地与床身1进行机械连接，不需要额外设置更多的驱动机构或者传感器，只需要将对应的位置参数以及刀具信息输入额外的检测终端8就可以实现连接，尤其是刀具修整机构6，结合限位件66，使其只需要作十分简单的竖直方向往复摆动，与刀具的不连续接触即可完成刀具的修整。

其中，检测终端8为简单的电路控制装置，实现的功能是对检测装置的启动、停止以及参数反馈至数控机床的控制电脑，应用基础的控制电路就可以实现对应功能，再加上本实用新型使用的是标准数控机床，对于机床本身的结构要求也较低，在低成本的基础之上就能实现较好的加工效果以及修整维护要求，因此十分方便。

结合图1、图2所示，其中一种优选的实施例，所述修整具包括转子电机60以及与转子电机60的输出端连接的旋转磨具61，所述转动驱动装置包括与床身1固定连接的U型架62，所述U型架62上端穿设有用于转子电机60固定连接的转轴63，该转轴63的一端通过传动件64连接有伺服电机65。本刀具修整机构6的修整原理在于，所述旋转磨具61在转子电机60的驱动下进行转动，该旋转磨具61及转子电机60则在转轴63上定位，由伺服电机65驱动旋转磨具61在树脂方向上的上下摆动，由限位件66防止旋转磨具61的过量走刀，在伺服电机65的作用下，旋转磨具61可以依照特定的频率进行上下摆动，此时配合磨削刀具5自身的定速转动，两者之间相互接触，就可以对磨削刀具5的磨削切面进行目标精度的修整。磨削刀具5与修整具之间的配合方式极其灵活，例如磨削刀具5可以在定速的前提下，旋转磨具61可以提高摆动频率，令单位时间内的接触次数提升，而摆动时候的冲击力则由限位件66吸收，对刀具的影响较小。

本刀具修整机构6相较于直接长时间接触的打磨刀具而言，优势在于，修整的可调性高，控制性好，摆动频率越高，对刀具表面的处理精度就越高，避免了长时间修整对刀具以及磨具的负担，比较类似于蜻蜓点水式的精修，并且，因本身修整是短时间的接触，因而可以随时对磨削刀具5进行修整，例如每一次加工前进行一次修整，保证了每次加工精度的一致。

结合图1、图2所示，其中一种优选的实施例，所述限位件66为连接于所述U型架62两端的横杆，所述限位件66的横杆水平高度不低于所述转子电机60的质心水平高度，这样保证了旋转磨具61的每一次限位都能精准并且快速停止。

参照图2所示，其中一种优选的实施例，所述转子电机60的轴心平行于所述磨削刀具5的轴心，所述转子电机60的底端通过固定板67与所述转轴63固定连接，所述旋转磨具61为圆柱状，该旋转磨具61的设置方式能满足加工需求，旋转磨具61的体积小带来的也是重量变轻，使得旋转磨具61的摆动惯性最小化。

参照图1所示，其中一种优选的实施例，所述检测面71为具有与所述磨削刀具5的磨削切面平行的光滑平面的块状物体，所述检测面71的两端固定在垂直于所述磨削刀具5外轮廓切线方向的导轨72内，该检测面71的一端连接有伺服气缸73的活动端，所述伺服气缸73的动力端与压力反馈70固定连接，所述压力反馈70为压力传感器，该检测面71耐磨光滑材质，检测时的磨削刀具5应为低速或者是停转的状态，其中低速为全部检测，而停转状态则是抽样检测，检测时，磨削刀具5的磨削切面与检测面71接触后，会对检测面71进行一个挤压，检测面71的被挤压程度即是磨削刀具5的表面精度的直接反馈，由于导轨72的缘故，检测面71能够准确反馈磨削刀具5的信息至连接的压力反馈70，当压力反馈70采集到对应的信息后，检测终端8会进行取样分析，将对比结果展示出来判断刀具的精度是否满足要求，而伺服气缸73则可以进行检测面71的校准，使其更好地与磨削刀具5进行配合，方便不同尺寸的磨削刀具5可以进行快速检测。

其中一种优选的实施例，所述检测面71与所述磨削刀具5的磨削切面平行的光滑平面的宽度不小于所述磨削刀具5的半径，这样可以保证磨削刀具5不会因转动而与导轨72发生干涉，并且有效拓宽了检测的空间，此外所述检测面71也可以纵向放置，这样就不存在干涉问题，但是对导轨72以及其他定位件的要求较高。

本实用新型具有的有益效果在于：采用了可靠且较为简单的零部件结构以及搭配组合，使得加工设备中使用的磨削刀具能够进行自我修整以及在线检测参数是否正确，从而保证每一次加工的精度都能在允许的范围之内，降低了生产者的设备使用成本，提高了生产效率以及产品附加值。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种数控磨削设备，包括床身，所述床身上设有夹具，所述床身一侧设有XYZ轴移动机构，其特征在于，所述XYZ轴移动机构连接有刀具驱动机构，所述刀具驱动机构设有磨削切面水平的磨削刀具，所述床身的另一侧设有刀具修整机构以及刀具检测机构，所述刀具修整机构包括修整具、以及与修整具连接且轴心方向水平的转动驱动装置，所述转动驱动装置于自身转动面的上端设有限位件，所述刀具检测机构设有压力反馈以及与压力反馈连接的检测面，所述刀具检测机构通过电路连接有检测终端。

2.根据权利要求1所述的数控磨削设备，其特征在于，所述修整具包括转子电机以及与转子电机的输出端连接的旋转磨具，所述转动驱动装置包括与床身固定连接的U型架，所述U型架上端穿设有用于转子电机固定连接的转轴，该转轴的一端通过传动件连接有伺服电机。

3.根据权利要求2所述的数控磨削设备，其特征在于，所述限位件为连接于所述U型架两端的横杆，所述限位件的横杆水平高度不低于所述转子电机的质心水平高度。

4.根据权利要求2所述的数控磨削设备，其特征在于，所述转子电机的轴心平行于所述磨削刀具的轴心，所述转子电机的底端通过固定板与所述转轴固定连接，所述旋转磨具为圆柱状。

5.根据权利要求1所述的数控磨削设备，其特征在于，所述检测面为具有与所述磨削刀具的磨削切面平行的光滑平面的块状物体，所述检测面的两端固定在垂直于所述磨削刀具外轮廓切线方向的导轨内，该检测面的一端连接有伺服气缸的活动端，所述伺服气缸的动力端与压力反馈固定连接，所述压力反馈为压力传感器。

6.根据权利要求5所述的数控磨削设备，其特征在于，所述检测面与所述磨削刀具的磨削切面平行的光滑平面的宽度不小于所述磨削刀具的半径。

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