刀具连续自动加工装置.pdf

上传人:111****112 文档编号:4734662 上传时间:2018-11-03 格式:PDF 页数:11 大小:1.77MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201310066937.4

申请日:

2013.03.04

公开号:

CN103128610A

公开日:

2013.06.05

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B24B 3/00申请公布日:20130605|||实质审查的生效IPC(主分类):B24B 3/00申请日:20130304|||公开

IPC分类号:

B24B3/00

主分类号:

B24B3/00

申请人:

昆山允可精密工业技术有限公司

发明人:

崔华

地址:

215333 江苏省苏州市昆山市开发区蓬朗郭泽路南、六时泾路西侧

优先权:

专利代理机构:

北京市振邦律师事务所 11389

代理人:

李朝辉

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明提供一种刀具连续自动加工装置,包括自动夹持精密旋转轴、支撑模块,安装于X轴的所述自动夹持精密旋转轴包括棒料夹持模块,其包括位于转子转接件中的活塞腔,其内含导气孔、活塞柱,所述活塞柱通过精密弹簧连接夹头柄,夹头固定在圆端盖内侧;安装于X轴的所述支撑模块包括Y向、Z向滑台及气缸、轴套,所述气缸以平行二指夹钳为输出端;所述夹头与轴套位于同一轴线,并与平行二指夹钳协调动作。该装置的精密旋转轴具自动夹持功能,在棒料两端配以支撑模块、支撑架,并利用气动技术,只需预进料并简单调整即可实现刀具的连续自动加工,在保证精度的同时减少上料次数、提高自动化程度,因此提高了精密刀具的加工效率,降低了成本。

权利要求书

权利要求书一种刀具连续自动加工装置,其特征在于,包括:X轴、Y轴、Z轴、立柱、第一精密旋转轴、自动夹持精密旋转轴、主轴、砂轮组、支撑模块、支撑架; 
所述X轴固定在机床水平面上,其上安装有沿X轴方向运动的自动夹持精密旋转轴,所述Y轴固定在X轴后侧,其上安装有沿Y轴方向运动的立柱,所述立柱上设有垂直于X轴、Y轴所在平面的Z轴,其上安装有沿Z轴方向运动的第一精密旋转轴,所述第一精密旋转轴下方固定有主轴,其为前端安装有砂轮组的高速旋转轴; 
所述自动夹持精密旋转轴包括:外观防护模块、驱动模块、棒料夹持模块,所述驱动模块包括转子转接件,其以螺栓固定在电机转子上,所述棒料夹持模块包括活塞腔、导气孔、导气环槽、活塞柱、圆端盖、夹头柄、夹头,所述活塞腔位于转子转接件中,其腔内含有带导气孔的导气环槽,所述导气环槽与安装座上的气管接头连接,所述活塞腔内还含有活塞柱,其侧壁通过活塞柱外O形圈与活塞腔内壁贴合,所述活塞柱前端通过精密弹簧和穿过圆端盖的夹头柄固定螺钉与夹头柄连接,所述圆端盖内侧通过夹头安装环固定有夹头; 
所述支撑模块安装在X轴上,其位于自动夹持精密旋转轴与砂轮组之间,包括相互垂直安装的Y向滑台、Z向滑台,其分别通过Y向调节旋钮、Z向调节旋钮控制滑台沿Y轴、Z轴运动,所述支撑模块还包括气缸、轴套,所述气缸的输出端为平行二指夹钳;所述夹头、轴套位于同一轴线,所述夹头、平行二指夹钳通过气动开关协调动作,其夹紧、放松状态相反; 
所述支撑架位于自动夹持精密旋转轴前端沿X轴方向的向外延伸处,其还包括二维调整座、V型槽。 
根据权利要求1所述的一种刀具连续自动加工装置,其特征在于,所述砂轮组上安装有用于加工包括前刀角、后刀角在内的七个刀具特征的砂轮。 
根据权利要求1所述的一种刀具连续自动加工装置,其特征在于,所述主轴可随第一精密旋转轴做一定角度的旋转。 
根据权利要求1所述的一种刀具连续自动加工装置,其特征在于,还包括固定在主轴后端的喷嘴,其用于在砂轮磨削加工时提供切削液。 
根据权利要求1所述的一种刀具连续自动加工装置,其特征在于,在所述活塞柱内部,以及转子转接件内、外部均安装有O形密封圈。 
根据权利要求1所述的一种刀具连续自动加工装置,其特征在于,所述轴套、夹头可根据刀具棒料的外径尺寸进行拆卸、替换。 
根据权利要求1所述的一种刀具连续自动加工装置,其特征在于,所述支撑模块还包括用于固定滑台位置的滑台锁定螺钉。 
一种刀具连续自动加工装置的使用方法,其特征在于,含有以下步骤: 
Q1:将刀具棒料放置在支撑架的V型槽中,沿X轴方向送料,棒料依次穿过夹头和轴套,直至靠近砂轮组; 
Q2:在控制系统中选择加工程序; 
Q3:开启气动开关,夹头夹紧棒料,自动夹持精密旋转轴带动棒料旋转,同时X轴带动自动夹持精密旋转轴和棒料沿X轴方向做进给运动; 
Q4:刀具加工完成后,由砂轮组整根切断,X轴带动自动夹持精密旋转轴和棒料继续沿X轴方向做进给运动,开始加工下一根刀具; 
Q5:X轴达到进给终点后停止运动,关闭气动开关,平行二指夹钳夹紧棒料,夹头放松棒料,X轴自动返回至进给起点处; 
Q6:开启气动开关,夹头再次夹紧棒料,平行二指夹钳再次放松棒料,自动夹持精密旋转轴再次带动棒料旋转,同时X轴再次带动自动夹持精密旋转轴和棒料沿X轴方向做进给运动,重复上述步骤,实现刀具棒料的连续自动加工。 
根据权利要求8所述的一种刀具连续自动加工装置的使用方法,其特征在于,在所述步骤Q3、Q4、Q5中,还含有以下步骤: 
Q7:开启气动开关,通过气管接头向导气环槽提供压缩空气,压缩空气通过导气孔通向活塞腔,使活塞腔内压力增大,推动活塞柱向外退出活塞腔,活塞柱推动夹头柄向外运动,使精密弹簧压缩; 
Q8:夹头柄持续向外运动,直至挤压到夹头,夹头外端向心收缩,将刀具棒料夹紧; 
Q9:电机带动转子旋转,转子带动夹头柄、圆端盖、夹头以及刀具棒料旋转,为刀具加工过程提供圆周方向的进给运动; 
Q10:关闭气动开关,活塞腔内压力消失,精密弹簧将活塞柱推回至活塞腔99中,活塞柱带动夹头柄向内运动,夹头恢复松弛状态,将刀具棒料放松。 
根据权利要求8所述的一种刀具连续自动加工装置的使用方法,其特征在于,在所述步骤Q1之前,还含有以下步骤: 
Q11:手动旋转Y向调节旋钮、Z向调节旋钮,在Y轴方向、Z轴方向上微调轴套的位置,直至刀具棒料从自动夹持精密旋转轴穿出后能够继续顺利穿过轴套。

说明书

说明书刀具连续自动加工装置 
技术领域
本发明涉及精密刀具加工设备领域,特别涉及一种刀具连续自动加工装置。 
背景技术
刀具(Cutting Tool)作为数控机床中加工精密零件的专业工具,其自身精度对于零件的加工精度可产生直接影响。精密零件是刀具通过切削作用切除掉工件余料而制得的,在这个过程中,刀具与零件表面存在直接接触和摩擦,并不断磨损直至报废。提高零件的加工精度,可通过保持刀具切削刃口锐利程度,以及提高刀具转速的方法实现,然而后者主要与高精密旋转主轴的关键技术有关,而这些技术目前仍较难获取。与之相比,降低刀具的加工成本、提高生产效率和产品数量,也是具有较强实用性和可行性的方法。 
在相关技术中,采用由X轴、Y轴、Z轴(坐标轴)和B轴、C轴(精密旋转轴)组成的五轴联动精密磨床,其中X轴、Y轴构成水平面垂直二维运动平台,Z轴垂直于该水平面,B轴固定在Z轴上,带有砂轮组的主轴固定在B轴下方的输出端,棒料放置在C轴上。这种布局要求刀具棒料在精密旋转运动的同时,还随Y轴、X轴做直线运动。然而这种运动方式决定了相关技术所使用的磨床无法对长刀具棒料直接进行加工,只能预先将长刀具棒料截取成实际刀具长度的胚料,再逐根上料加工,而这会造成工艺繁琐、需要人工频繁上料,从而降低刀具的加工效率、提高成本。 
发明内容
针对现有刀具加工装置无法将长棒料直接加工成多根刀具所导致的工艺繁琐、频繁上料、效率低、成本高的上述缺陷和问题,本发明的目的是提供一种能够在长棒料上连续性地自动加工刀具的刀具连续自动加工装置。 
为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案:一种刀具连续自动加工装置,其特征在于,包括:X轴、Y轴、Z轴、立柱、第一精密旋转轴、自动夹持精密旋转轴、主轴、砂轮组、支撑模块、支撑架; 
所述X轴固定在机床水平面上,其上安装有沿X轴方向运动的自动夹持精密旋转轴,所述Y轴固定在X轴后侧,其上安装有沿Y轴方向运动的立柱,所述立柱上设有垂直于X轴、Y轴所在平面的Z轴,其上安装有沿Z轴方向运动的第一精密旋转轴,所述第一精密旋转轴下方固定有主轴,其为前端安装有砂轮组的高速旋转轴; 
所述自动夹持精密旋转轴包括:外观防护模块、驱动模块、棒料夹持模块,所述驱动模块包括转子转接件,其以螺栓固定在电机转子上,所述棒料夹持模块包括活塞腔、导气孔、导气环槽、活塞柱、圆端盖、夹头柄、夹头,所述活塞腔位于转子转接件中,其腔内含有带导气孔的导气环槽,所述导气环槽与安装座上的气管接头连接,所述活塞腔内还含有活塞柱,其侧壁通过活塞柱外O形圈与活塞腔内壁贴合,所述活塞柱前端通过精密弹簧和穿过圆端盖的夹头柄固定螺钉与夹头柄连接,所述圆端盖内侧通过夹头安装环固定有夹头; 
所述支撑模块安装在X轴上,其位于自动夹持精密旋转轴与砂轮组之间,包括相互垂直安装的Y向滑台、Z向滑台,其分别通过Y向调节旋钮、Z向调节旋钮控制滑台沿Y轴、Z轴运动,所述支撑模块还包括气缸、轴套,所述气缸的输出端为平行二指夹钳;所述夹头、轴套位于同一轴线,所述夹头、平行二指夹钳通过气动开关协调动作,其夹紧、放松状态相反; 
所述支撑架位于自动夹持精密旋转轴前端沿X轴方向的向外延伸处,其还包括二维调整座、V型槽。 
作为上述技术方案的优选,所述砂轮组上安装有用于加工包括前刀角、后刀角在内的七个刀具特征的砂轮。 
作为上述技术方案的优选,所述主轴可随第一精密旋转轴做一定角度的旋 转。 
作为上述技术方案的优选,还包括固定在主轴后端的喷嘴,其用于在砂轮磨削加工时提供切削液。 
作为上述技术方案的优选,在所述活塞柱内部,以及转子转接件内、外部均安装有O形密封圈。 
作为上述技术方案的优选,所述轴套、夹头可根据刀具棒料的外径尺寸进行拆卸、替换。 
作为上述技术方案的优选,所述支撑模块还包括用于固定滑台位置的滑台锁定螺钉。 
本发明还提供一种刀具连续自动加工装置的使用方法,其特征在于,含有以下步骤: 
8、一种刀具连续自动加工装置的使用方法,其特征在于,含有以下步骤: 
Q1:将刀具棒料放置在支撑架的V型槽中,沿X轴方向送料,棒料依次穿过夹头和轴套,直至靠近砂轮组; 
Q2:在控制系统中选择加工程序; 
Q3:开启气动开关,夹头夹紧棒料,自动夹持精密旋转轴带动棒料旋转,同时X轴带动自动夹持精密旋转轴和棒料沿X轴方向做进给运动; 
Q4:刀具加工完成后,由砂轮组整根切断,X轴带动自动夹持精密旋转轴和棒料继续沿X轴方向做进给运动,开始加工下一根刀具; 
Q5:X轴达到进给终点后停止运动,关闭气动开关,平行二指夹钳夹紧棒料,夹头放松棒料,X轴自动返回至进给起点处; 
Q6:开启气动开关,夹头再次夹紧棒料,平行二指夹钳再次放松棒料,自动夹持精密旋转轴再次带动棒料旋转,同时X轴再次带动自动夹持精密旋转轴 和棒料沿X轴方向做进给运动,重复上述步骤,实现刀具棒料的连续自动加工。 
作为上述使用方法的优选,在所述步骤Q3、Q4、Q5中,还含有以下步骤: 
Q7:开启气动开关,通过气管接头向导气环槽提供压缩空气,压缩空气通过导气孔通向活塞腔,使活塞腔内压力增大,推动活塞柱向外退出活塞腔,活塞柱推动夹头柄向外运动,使精密弹簧压缩; 
Q8:夹头柄持续向外运动,直至挤压到夹头,夹头外端向心收缩,将刀具棒料夹紧; 
Q9:电机带动转子旋转,转子带动夹头柄、圆端盖、夹头以及刀具棒料旋转,为刀具加工过程提供圆周方向的进给运动; 
Q10:关闭气动开关,活塞腔内压力消失,精密弹簧将活塞柱推回至活塞腔中,活塞柱带动夹头柄向内运动,夹头恢复松弛状态,将刀具棒料放松。 
作为上述使用方法的优选,在所述步骤Q1之前,还含有以下步骤: 
Q11:手动旋转Y向调节旋钮、Z向调节旋钮,在Y轴方向、Z轴方向上微调轴套的位置,直至刀具棒料从自动夹持精密旋转轴穿出后能够继续顺利穿过轴套。 
本发明提供的刀具连续自动加工装置,采用具有自动夹持功能的精密旋转轴,并在棒料两端配合以支撑模块和支撑架,通过精密气动技术实现了刀具的连续自动加工。该装置只需预先进料并做简单调整,即可连续地自动加工多根刀具,在保证精度的同时减少上料次数、提高自动化程度,因此提高了精密刀具的加工效率,降低了成本。 
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付 出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。 
图1为本发明实施例的刀具连续自动加工装置的结构示意图。 
图2为本发明实施例的刀具连续自动加工装置的自动夹持精密旋转轴的结构示意图。 
图3为本发明实施例的刀具连续自动加工装置的支撑模块的结构示意图。 
具体实施方式
下面将结合本发明的附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。 
如图1所示,本发明实施例提供的一种刀具连续自动加工装置,包括:X轴1、Y轴2、Z轴3、立柱4、第一精密旋转轴5、自动夹持精密旋转轴6、主轴7、砂轮组8、支撑模块9、支撑架10;所述X轴1固定在机床水平面上,其上安装有沿X轴方向运动的自动夹持精密旋转轴6,所述Y轴2固定在X轴1后侧,其上安装有沿Y轴方向运动的立柱4,所述立柱4上设有垂直于X轴1、Y轴2所在平面的Z轴3,其上安装有沿Z轴方向运动的第一精密旋转轴5,所述第一精密旋转轴5下方固定有主轴7,其为前端安装有砂轮组8的高速旋转轴;所述支撑架10位于自动夹持精密旋转轴6前端沿X轴方向的向外延伸处,其还包括二维调整座101、V型槽102。 
如图2所示,所述自动夹持精密旋转轴6包括:外观防护模块、驱动模块、棒料夹持模块,所述驱动模块包括转子转接件61,其以螺栓固定在电机转子上,所述棒料夹持模块包括活塞腔62、导气孔63、导气环槽64、活塞柱65、圆端盖66、夹头柄67、夹头68,所述活塞腔62位于转子转接件61中,其腔内含有带导气孔63的导气环槽64,所述导气环槽64与安装座上的气管接头连接,所述活塞腔62内还含有活塞柱65,其侧壁通过活塞柱外O形圈69与活塞腔62 内壁贴合,所述活塞柱65前端通过精密弹簧70和穿过圆端盖66的夹头柄固定螺钉71与夹头柄67连接,所述圆端盖66内侧通过夹头安装环72固定有夹头68。 
如图3所示,所述支撑模块9安装在X轴1上,其位于自动夹持精密旋转轴6与砂轮组8之间,包括相互垂直安装的Y向滑台91、Z向滑台92,其分别通过Y向调节旋钮93、Z向调节旋钮94控制滑台沿Y轴、Z轴运动,所述支撑模块9还包括气缸95、轴套96,所述气缸95的输出端为平行二指夹钳97。 
所述夹头68、轴套96位于同一轴线,所述夹头68、平行二指夹钳97通过气动开关协调动作,其夹紧、放松状态相反。 
在所述砂轮组8上安装有用于加工包括前刀角、后刀角在内的七个刀具特征的砂轮。所述主轴7可随第一精密旋转轴5做一定角度的旋转。所述轴套、夹头可根据刀具棒料的外径尺寸进行拆卸、替换。 
如图1所示,还包括固定在主轴7后端的喷嘴11,其用于在砂轮磨削加工时提供切削液。 
如图2所示,在所述活塞柱65内部安装有活塞柱内O形圈73,在所述转子转接件61内、外部分别安装有转子转接件内O形圈74、转子转接件外O形圈75。 
如图3所示,所述支撑模块9还包括用于固定滑台位置的滑台锁定螺钉98。 
本发明实施例还提供相应的使用方法,含有以下步骤:将刀具棒料放置在支撑架10的V型槽102中,沿X轴方向送料,棒料依次穿过夹头68和轴套96,直至靠近砂轮组8;在控制系统中选择加工程序;开启气动开关,夹头68夹紧棒料,自动夹持精密旋转轴6带动棒料旋转,同时X轴1带动自动夹持精密旋转轴6和棒料沿X轴方向做进给运动;刀具加工完成后,由砂轮组8整根切断,X轴1带动自动夹持精密旋转轴6和棒料继续沿X轴方向做进给运动,开始加工下一根刀具;X轴1达到进给终点后停止运动,关闭气动开关,平行二指夹 钳97夹紧棒料,夹头68放松棒料,X轴1自动返回至进给起点处;开启气动开关,夹头68再次夹紧棒料,平行二指夹钳97再次放松棒料,自动夹持精密旋转轴6再次带动棒料旋转,同时X轴1再次带动自动夹持精密旋转轴6和棒料沿X轴方向做进给运动,重复上述步骤,实现刀具棒料的连续自动加工。 
作为上述使用方法的优选,还按照以下步骤执行:开启气动开关,通过气管接头向导气环槽64提供压缩空气,压缩空气通过导气孔63通向活塞腔62,使活塞腔62内压力增大,推动活塞柱65向外退出活塞腔62,活塞柱65推动夹头柄67向外运动,使精密弹簧70压缩;夹头柄67持续向外运动,直至挤压到夹头68,夹头68外端向心收缩,将刀具棒料夹紧;电机带动转子旋转,转子带动夹头柄67、圆端盖66、夹头68以及刀具棒料旋转,为刀具加工过程提供圆周方向的进给运动;关闭气动开关,活塞腔62内压力消失,精密弹簧70将活塞柱65推回至活塞腔62中,活塞柱65带动夹头柄67向内运动,夹头68恢复松弛状态,将刀具棒料放松。 
作为上述使用方法的优选,还预先执行以下步骤:手动旋转Y向调节旋钮93、Z向调节旋钮94,在Y轴方向、Z轴方向上微调轴套96的位置,直至刀具棒料从自动夹持精密旋转轴6穿出后能够继续顺利穿过轴套96。 
X轴、Y轴、Z轴、第一精密旋转轴、自动夹持精密旋转轴均经过防水密封处理,能够在刀具加工的湿切环境中正常工作。 
转子转接件通过螺钉直接固定在电机的转子上,中间不经过其它传动机构,避免产生回转间隙而影响传动精度。 
本发明提供的刀具连续自动加工装置,在精密旋转轴中集成了自动夹持进给功能,利用精密气动技术,通过开闭气动开关控制夹头与平行二指夹钳的协调动作,实现了刀具棒料的自动连续进给,因此可以在一根长棒料上进行多根刀具的连续加工,从而减少上料次数、提高效率;同时,在形状细长的棒料两端分别以支撑模块轴套和支撑架V型槽进行支撑,从而解决了棒料由于受力弯 曲、旋转振动所导致的加工精度不足甚至报废的问题,因此提高了刀具批量生产中的加工稳定性和成品率。 
使用该装置时,只需预先将足够长的刀具棒料进料并做简单调整,即可实现无需人工干预的自动连续加工。这很好地解决了传统刀具磨床不支持长棒料连续加工所导致的进料频繁、效率低、成本高的缺陷,在保证加工精度的前提下,提高了刀具机加的自动化程度,从而为精密刀具的大批量生产提供了更强的可行性。 
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

刀具连续自动加工装置.pdf_第1页
第1页 / 共11页
刀具连续自动加工装置.pdf_第2页
第2页 / 共11页
刀具连续自动加工装置.pdf_第3页
第3页 / 共11页
点击查看更多>>
资源描述

《刀具连续自动加工装置.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《刀具连续自动加工装置.pdf(11页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103128610 A (43)申请公布日 2013.06.05 CN 103128610 A *CN103128610A* (21)申请号 201310066937.4 (22)申请日 2013.03.04 B24B 3/00(2006.01) (71)申请人 昆山允可精密工业技术有限公司 地址 215333 江苏省苏州市昆山市开发区蓬 朗郭泽路南、 六时泾路西侧 (72)发明人 崔华 (74)专利代理机构 北京市振邦律师事务所 11389 代理人 李朝辉 (54) 发明名称 刀具连续自动加工装置 (57) 摘要 本发明提供一种刀具连续自动加工装置, 包 括自动夹持。

2、精密旋转轴、 支撑模块, 安装于 X 轴的 所述自动夹持精密旋转轴包括棒料夹持模块, 其 包括位于转子转接件中的活塞腔, 其内含导气孔、 活塞柱, 所述活塞柱通过精密弹簧连接夹头柄, 夹 头固定在圆端盖内侧 ; 安装于 X 轴的所述支撑模 块包括Y向、 Z向滑台及气缸、 轴套, 所述气缸以平 行二指夹钳为输出端 ; 所述夹头与轴套位于同一 轴线, 并与平行二指夹钳协调动作。 该装置的精密 旋转轴具自动夹持功能, 在棒料两端配以支撑模 块、 支撑架, 并利用气动技术, 只需预进料并简单 调整即可实现刀具的连续自动加工, 在保证精度 的同时减少上料次数、 提高自动化程度, 因此提高 了精密刀具的加。

3、工效率, 降低了成本。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103128610 A CN 103128610 A *CN103128610A* 1/2 页 2 1. 一种刀具连续自动加工装置, 其特征在于, 包括 : X 轴、 Y 轴、 Z 轴、 立柱、 第一精密旋 转轴、 自动夹持精密旋转轴、 主轴、 砂轮组、 支撑模块、 支撑架 ; 所述X轴固定在机床水平面上, 其上安装有沿X轴方向运动的自动夹持精密旋转轴, 所 述 Y 轴固定在。

4、 X 轴后侧, 其上安装有沿 Y 轴方向运动的立柱, 所述立柱上设有垂直于 X 轴、 Y 轴所在平面的 Z 轴, 其上安装有沿 Z 轴方向运动的第一精密旋转轴, 所述第一精密旋转轴 下方固定有主轴, 其为前端安装有砂轮组的高速旋转轴 ; 所述自动夹持精密旋转轴包括 : 外观防护模块、 驱动模块、 棒料夹持模块, 所述驱动模 块包括转子转接件, 其以螺栓固定在电机转子上, 所述棒料夹持模块包括活塞腔、 导气孔、 导气环槽、 活塞柱、 圆端盖、 夹头柄、 夹头, 所述活塞腔位于转子转接件中, 其腔内含有带导 气孔的导气环槽, 所述导气环槽与安装座上的气管接头连接, 所述活塞腔内还含有活塞柱, 其侧。

5、壁通过活塞柱外 O 形圈与活塞腔内壁贴合, 所述活塞柱前端通过精密弹簧和穿过圆端 盖的夹头柄固定螺钉与夹头柄连接, 所述圆端盖内侧通过夹头安装环固定有夹头 ; 所述支撑模块安装在 X 轴上, 其位于自动夹持精密旋转轴与砂轮组之间, 包括相互垂 直安装的Y向滑台、 Z向滑台, 其分别通过Y向调节旋钮、 Z向调节旋钮控制滑台沿Y轴、 Z轴 运动, 所述支撑模块还包括气缸、 轴套, 所述气缸的输出端为平行二指夹钳 ; 所述夹头、 轴套 位于同一轴线, 所述夹头、 平行二指夹钳通过气动开关协调动作, 其夹紧、 放松状态相反 ; 所述支撑架位于自动夹持精密旋转轴前端沿 X 轴方向的向外延伸处, 其还包括。

6、二维调 整座、 V 型槽。 2. 根据权利要求 1 所述的一种刀具连续自动加工装置, 其特征在于, 所述砂轮组上安 装有用于加工包括前刀角、 后刀角在内的七个刀具特征的砂轮。 3. 根据权利要求 1 所述的一种刀具连续自动加工装置, 其特征在于, 所述主轴可随第 一精密旋转轴做一定角度的旋转。 4. 根据权利要求 1 所述的一种刀具连续自动加工装置, 其特征在于, 还包括固定在主 轴后端的喷嘴, 其用于在砂轮磨削加工时提供切削液。 5. 根据权利要求 1 所述的一种刀具连续自动加工装置, 其特征在于, 在所述活塞柱内 部, 以及转子转接件内、 外部均安装有 O 形密封圈。 6. 根据权利要求 。

7、1 所述的一种刀具连续自动加工装置, 其特征在于, 所述轴套、 夹头可 根据刀具棒料的外径尺寸进行拆卸、 替换。 7. 根据权利要求 1 所述的一种刀具连续自动加工装置, 其特征在于, 所述支撑模块还 包括用于固定滑台位置的滑台锁定螺钉。 8. 一种刀具连续自动加工装置的使用方法, 其特征在于, 含有以下步骤 : Q1 : 将刀具棒料放置在支撑架的V型槽中, 沿X轴方向送料, 棒料依次穿过夹头和轴套, 直至靠近砂轮组 ; Q2 : 在控制系统中选择加工程序 ; Q3 : 开启气动开关, 夹头夹紧棒料, 自动夹持精密旋转轴带动棒料旋转, 同时 X 轴带动 自动夹持精密旋转轴和棒料沿 X 轴方向做。

8、进给运动 ; Q4 : 刀具加工完成后, 由砂轮组整根切断, X 轴带动自动夹持精密旋转轴和棒料继续沿 X 轴方向做进给运动, 开始加工下一根刀具 ; Q5 : X 轴达到进给终点后停止运动, 关闭气动开关, 平行二指夹钳夹紧棒料, 夹头放松 权 利 要 求 书 CN 103128610 A 2 2/2 页 3 棒料, X 轴自动返回至进给起点处 ; Q6 : 开启气动开关, 夹头再次夹紧棒料, 平行二指夹钳再次放松棒料, 自动夹持精密旋 转轴再次带动棒料旋转, 同时 X 轴再次带动自动夹持精密旋转轴和棒料沿 X 轴方向做进给 运动, 重复上述步骤, 实现刀具棒料的连续自动加工。 9. 根据权。

9、利要求 8 所述的一种刀具连续自动加工装置的使用方法, 其特征在于, 在所 述步骤 Q3、 Q4、 Q5 中, 还含有以下步骤 : Q7 : 开启气动开关, 通过气管接头向导气环槽提供压缩空气, 压缩空气通过导气孔通向 活塞腔, 使活塞腔内压力增大, 推动活塞柱向外退出活塞腔, 活塞柱推动夹头柄向外运动, 使精密弹簧压缩 ; Q8 : 夹头柄持续向外运动, 直至挤压到夹头, 夹头外端向心收缩, 将刀具棒料夹紧 ; Q9 : 电机带动转子旋转, 转子带动夹头柄、 圆端盖、 夹头以及刀具棒料旋转, 为刀具加工 过程提供圆周方向的进给运动 ; Q10 : 关闭气动开关, 活塞腔内压力消失, 精密弹簧。

10、将活塞柱推回至活塞腔 99 中, 活塞 柱带动夹头柄向内运动, 夹头恢复松弛状态, 将刀具棒料放松。 10. 根据权利要求 8 所述的一种刀具连续自动加工装置的使用方法, 其特征在于, 在所 述步骤 Q1 之前, 还含有以下步骤 : Q11 : 手动旋转 Y 向调节旋钮、 Z 向调节旋钮, 在 Y 轴方向、 Z 轴方向上微调轴套的位置, 直至刀具棒料从自动夹持精密旋转轴穿出后能够继续顺利穿过轴套。 权 利 要 求 书 CN 103128610 A 3 1/5 页 4 刀具连续自动加工装置 技术领域 0001 本发明涉及精密刀具加工设备领域, 特别涉及一种刀具连续自动加工装置。 背景技术 000。

11、2 刀具 (Cutting Tool) 作为数控机床中加工精密零件的专业工具, 其自身精度对于 零件的加工精度可产生直接影响。精密零件是刀具通过切削作用切除掉工件余料而制得 的, 在这个过程中, 刀具与零件表面存在直接接触和摩擦, 并不断磨损直至报废。提高零件 的加工精度, 可通过保持刀具切削刃口锐利程度, 以及提高刀具转速的方法实现, 然而后者 主要与高精密旋转主轴的关键技术有关, 而这些技术目前仍较难获取。 与之相比, 降低刀具 的加工成本、 提高生产效率和产品数量, 也是具有较强实用性和可行性的方法。 0003 在相关技术中, 采用由 X 轴、 Y 轴、 Z 轴 (坐标轴) 和 B 轴、。

12、 C 轴 (精密旋转轴) 组成的 五轴联动精密磨床, 其中 X 轴、 Y 轴构成水平面垂直二维运动平台, Z 轴垂直于该水平面, B 轴固定在 Z 轴上, 带有砂轮组的主轴固定在 B 轴下方的输出端, 棒料放置在 C 轴上。这种布 局要求刀具棒料在精密旋转运动的同时, 还随 Y 轴、 X 轴做直线运动。然而这种运动方式决 定了相关技术所使用的磨床无法对长刀具棒料直接进行加工, 只能预先将长刀具棒料截取 成实际刀具长度的胚料, 再逐根上料加工, 而这会造成工艺繁琐、 需要人工频繁上料, 从而 降低刀具的加工效率、 提高成本。 发明内容 0004 针对现有刀具加工装置无法将长棒料直接加工成多根刀具。

13、所导致的工艺繁琐、 频 繁上料、 效率低、 成本高的上述缺陷和问题, 本发明的目的是提供一种能够在长棒料上连续 性地自动加工刀具的刀具连续自动加工装置。 0005 为了达到上述目的, 本发明提供如下技术方案 : 一种刀具连续自动加工装置, 其特 征在于, 包括 : X 轴、 Y 轴、 Z 轴、 立柱、 第一精密旋转轴、 自动夹持精密旋转轴、 主轴、 砂轮组、 支撑模块、 支撑架 ; 0006 所述 X 轴固定在机床水平面上, 其上安装有沿 X 轴方向运动的自动夹持精密旋转 轴, 所述 Y 轴固定在 X 轴后侧, 其上安装有沿 Y 轴方向运动的立柱, 所述立柱上设有垂直于 X 轴、 Y 轴所在平。

14、面的 Z 轴, 其上安装有沿 Z 轴方向运动的第一精密旋转轴, 所述第一精密旋 转轴下方固定有主轴, 其为前端安装有砂轮组的高速旋转轴 ; 0007 所述自动夹持精密旋转轴包括 : 外观防护模块、 驱动模块、 棒料夹持模块, 所述驱 动模块包括转子转接件, 其以螺栓固定在电机转子上, 所述棒料夹持模块包括活塞腔、 导气 孔、 导气环槽、 活塞柱、 圆端盖、 夹头柄、 夹头, 所述活塞腔位于转子转接件中, 其腔内含有带 导气孔的导气环槽, 所述导气环槽与安装座上的气管接头连接, 所述活塞腔内还含有活塞 柱, 其侧壁通过活塞柱外 O 形圈与活塞腔内壁贴合, 所述活塞柱前端通过精密弹簧和穿过 圆端盖。

15、的夹头柄固定螺钉与夹头柄连接, 所述圆端盖内侧通过夹头安装环固定有夹头 ; 0008 所述支撑模块安装在 X 轴上, 其位于自动夹持精密旋转轴与砂轮组之间, 包括相 说 明 书 CN 103128610 A 4 2/5 页 5 互垂直安装的 Y 向滑台、 Z 向滑台, 其分别通过 Y 向调节旋钮、 Z 向调节旋钮控制滑台沿 Y 轴、 Z 轴运动, 所述支撑模块还包括气缸、 轴套, 所述气缸的输出端为平行二指夹钳 ; 所述夹 头、 轴套位于同一轴线, 所述夹头、 平行二指夹钳通过气动开关协调动作, 其夹紧、 放松状态 相反 ; 0009 所述支撑架位于自动夹持精密旋转轴前端沿 X 轴方向的向外延。

16、伸处, 其还包括二 维调整座、 V 型槽。 0010 作为上述技术方案的优选, 所述砂轮组上安装有用于加工包括前刀角、 后刀角在 内的七个刀具特征的砂轮。 0011 作为上述技术方案的优选, 所述主轴可随第一精密旋转轴做一定角度的旋 转。 0012 作为上述技术方案的优选, 还包括固定在主轴后端的喷嘴, 其用于在砂轮磨削加 工时提供切削液。 0013 作为上述技术方案的优选, 在所述活塞柱内部, 以及转子转接件内、 外部均安装有 O 形密封圈。 0014 作为上述技术方案的优选, 所述轴套、 夹头可根据刀具棒料的外径尺寸进行拆卸、 替换。 0015 作为上述技术方案的优选, 所述支撑模块还包括。

17、用于固定滑台位置的滑台锁定螺 钉。 0016 本发明还提供一种刀具连续自动加工装置的使用方法, 其特征在于, 含有以下步 骤 : 0017 8、 一种刀具连续自动加工装置的使用方法, 其特征在于, 含有以下步骤 : 0018 Q1 : 将刀具棒料放置在支撑架的 V 型槽中, 沿 X 轴方向送料, 棒料依次穿过夹头和 轴套, 直至靠近砂轮组 ; 0019 Q2 : 在控制系统中选择加工程序 ; 0020 Q3 : 开启气动开关, 夹头夹紧棒料, 自动夹持精密旋转轴带动棒料旋转, 同时 X 轴 带动自动夹持精密旋转轴和棒料沿 X 轴方向做进给运动 ; 0021 Q4 : 刀具加工完成后, 由砂轮组。

18、整根切断, X 轴带动自动夹持精密旋转轴和棒料继 续沿 X 轴方向做进给运动, 开始加工下一根刀具 ; 0022 Q5 : X 轴达到进给终点后停止运动, 关闭气动开关, 平行二指夹钳夹紧棒料, 夹头 放松棒料, X 轴自动返回至进给起点处 ; 0023 Q6 : 开启气动开关, 夹头再次夹紧棒料, 平行二指夹钳再次放松棒料, 自动夹持精 密旋转轴再次带动棒料旋转, 同时X轴再次带动自动夹持精密旋转轴 和棒料沿X轴方向做 进给运动, 重复上述步骤, 实现刀具棒料的连续自动加工。 0024 作为上述使用方法的优选, 在所述步骤 Q3、 Q4、 Q5 中, 还含有以下步骤 : 0025 Q7 : 。

19、开启气动开关, 通过气管接头向导气环槽提供压缩空气, 压缩空气通过导气孔 通向活塞腔, 使活塞腔内压力增大, 推动活塞柱向外退出活塞腔, 活塞柱推动夹头柄向外运 动, 使精密弹簧压缩 ; 0026 Q8 : 夹头柄持续向外运动, 直至挤压到夹头, 夹头外端向心收缩, 将刀具棒料夹 紧 ; 0027 Q9 : 电机带动转子旋转, 转子带动夹头柄、 圆端盖、 夹头以及刀具棒料旋转, 为刀具 说 明 书 CN 103128610 A 5 3/5 页 6 加工过程提供圆周方向的进给运动 ; 0028 Q10 : 关闭气动开关, 活塞腔内压力消失, 精密弹簧将活塞柱推回至活塞腔中, 活塞 柱带动夹头柄向。

20、内运动, 夹头恢复松弛状态, 将刀具棒料放松。 0029 作为上述使用方法的优选, 在所述步骤 Q1 之前, 还含有以下步骤 : 0030 Q11 : 手动旋转 Y 向调节旋钮、 Z 向调节旋钮, 在 Y 轴方向、 Z 轴方向上微调轴套的 位置, 直至刀具棒料从自动夹持精密旋转轴穿出后能够继续顺利穿过轴套。 0031 本发明提供的刀具连续自动加工装置, 采用具有自动夹持功能的精密旋转轴, 并 在棒料两端配合以支撑模块和支撑架, 通过精密气动技术实现了刀具的连续自动加工。该 装置只需预先进料并做简单调整, 即可连续地自动加工多根刀具, 在保证精度的同时减少 上料次数、 提高自动化程度, 因此提高。

21、了精密刀具的加工效率, 降低了成本。 附图说明 0032 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案, 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍, 显而易见地, 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例, 对于本领域普通技术人员来讲, 在不付 出创造性劳动性的前提下, 还 可以根据这些附图获得其他的附图。 0033 图 1 为本发明实施例的刀具连续自动加工装置的结构示意图。 0034 图 2 为本发明实施例的刀具连续自动加工装置的自动夹持精密旋转轴的结构示 意图。 0035 图 3 为本发明实施例的刀具连续自动加工装置的支撑模块的结构示意图。 具体实施方式 003。

22、6 下面将结合本发明的附图, 对本发明的技术方案进行清楚、 完整的描述, 显然, 所 描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例, 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例, 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例, 都属于本发 明保护的范围。 0037 如图 1 所示, 本发明实施例提供的一种刀具连续自动加工装置, 包括 : X 轴 1、 Y 轴 2、 Z 轴 3、 立柱 4、 第一精密旋转轴 5、 自动夹持精密旋转轴 6、 主轴 7、 砂轮组 8、 支撑模块 9、 支撑架 10 ; 所述 X 轴 1 固定在机床水平面上, 其上安装有沿 X 轴方向运动的自动夹持精密 。

23、旋转轴 6, 所述 Y 轴 2 固定在 X 轴 1 后侧, 其上安装有沿 Y 轴方向运动的立柱 4, 所述立柱 4 上设有垂直于 X 轴 1、 Y 轴 2 所在平面的 Z 轴 3, 其上安装有沿 Z 轴方向运动的第一精密旋 转轴 5, 所述第一精密旋转轴 5 下方固定有主轴 7, 其为前端安装有砂轮组 8 的高速旋转轴 ; 所述支撑架 10 位于自动夹持精密旋转轴 6 前端沿 X 轴方向的向外延伸处, 其还包括二维调 整座 101、 V 型槽 102。 0038 如图2所示, 所述自动夹持精密旋转轴6包括 : 外观防护模块、 驱动模块、 棒料夹持 模块, 所述驱动模块包括转子转接件 61, 其。

24、以螺栓固定在电机转子上, 所述棒料夹持模块包 括活塞腔62、 导气孔63、 导气环槽64、 活塞柱65、 圆端盖66、 夹头柄67、 夹头68, 所述活塞腔 62 位于转子转接件 61 中, 其腔内含有带导气孔 63 的导气环槽 64, 所述导气环槽 64 与安装 座上的气管接头连接, 所述活塞腔62内还含有活塞柱65, 其侧壁通过活塞柱外O形圈69与 说 明 书 CN 103128610 A 6 4/5 页 7 活塞腔 62 内壁贴合, 所述活塞柱 65 前端通过精密弹簧 70 和穿过圆端盖 66 的夹头柄固定 螺钉 71 与夹头柄 67 连接, 所述圆端盖 66 内侧通过夹头安装环 72 。

25、固定有夹头 68。 0039 如图 3 所示, 所述支撑模块 9 安装在 X 轴 1 上, 其位于自动夹持精密旋转轴 6 与砂 轮组 8 之间, 包括相互垂直安装的 Y 向滑台 91、 Z 向滑台 92, 其分别通过 Y 向调节旋钮 93、 Z 向调节旋钮 94 控制滑台沿 Y 轴、 Z 轴运动, 所述支撑模块 9 还包括气缸 95、 轴套 96, 所述 气缸 95 的输出端为平行二指夹钳 97。 0040 所述夹头 68、 轴套 96 位于同一轴线, 所述夹头 68、 平行二指夹钳 97 通过气动开关 协调动作, 其夹紧、 放松状态相反。 0041 在所述砂轮组 8 上安装有用于加工包括前刀。

26、角、 后刀角在内的七个刀具特征的砂 轮。所述主轴 7 可随第一精密旋转轴 5 做一定角度的旋转。所述轴套、 夹头可根据刀具棒 料的外径尺寸进行拆卸、 替换。 0042 如图1所示, 还包括固定在主轴7后端的喷嘴11, 其用于在砂轮磨削加工时提供切 削液。 0043 如图 2 所示, 在所述活塞柱 65 内部安装有活塞柱内 O 形圈 73, 在所述转子转接件 61 内、 外部分别安装有转子转接件内 O 形圈 74、 转子转接件外 O 形圈 75。 0044 如图 3 所示, 所述支撑模块 9 还包括用于固定滑台位置的滑台锁定螺钉 98。 0045 本发明实施例还提供相应的使用方法, 含有以下步骤。

27、 : 将刀具棒料放置在支撑架 10 的 V 型槽 102 中, 沿 X 轴方向送料, 棒料依次穿过夹头 68 和轴套 96, 直至靠近砂轮组 8 ; 在控制系统中选择加工程序 ; 开启气动开关, 夹头68夹紧棒料, 自动夹持精密旋转轴6带动 棒料旋转, 同时 X 轴 1 带动自动夹持精密旋转轴 6 和棒料沿 X 轴方向做进给运动 ; 刀具加工 完成后, 由砂轮组 8 整根切断, X 轴 1 带动自动夹持精密旋转轴 6 和棒料继续沿 X 轴方向做 进给运动, 开始加工下一根刀具 ; X 轴 1 达到进给终点后停止运动, 关闭气动开关, 平行二指 夹 钳 97 夹紧棒料, 夹头 68 放松棒料, 。

28、X 轴 1 自动返回至进给起点处 ; 开启气动开关, 夹头 68 再次夹紧棒料, 平行二指夹钳 97 再次放松棒料, 自动夹持精密旋转轴 6 再次带动棒料旋 转, 同时 X 轴 1 再次带动自动夹持精密旋转轴 6 和棒料沿 X 轴方向做进给运动, 重复上述步 骤, 实现刀具棒料的连续自动加工。 0046 作为上述使用方法的优选, 还按照以下步骤执行 : 开启气动开关, 通过气管接头向 导气环槽 64 提供压缩空气, 压缩空气通过导气孔 63 通向活塞腔 62, 使活塞腔 62 内压力增 大, 推动活塞柱 65 向外退出活塞腔 62, 活塞柱 65 推动夹头柄 67 向外运动, 使精密弹簧 70。

29、 压缩 ; 夹头柄 67 持续向外运动, 直至挤压到夹头 68, 夹头 68 外端向心收缩, 将刀具棒料夹 紧 ; 电机带动转子旋转, 转子带动夹头柄 67、 圆端盖 66、 夹头 68 以及刀具棒料旋转, 为刀具 加工过程提供圆周方向的进给运动 ; 关闭气动开关, 活塞腔 62 内压力消失, 精密弹簧 70 将 活塞柱 65 推回至活塞腔 62 中, 活塞柱 65 带动夹头柄 67 向内运动, 夹头 68 恢复松弛状态, 将刀具棒料放松。 0047 作为上述使用方法的优选, 还预先执行以下步骤 : 手动旋转 Y 向调节旋钮 93、 Z 向 调节旋钮 94, 在 Y 轴方向、 Z 轴方向上微调。

30、轴套 96 的位置, 直至刀具棒料从自动夹持精密旋 转轴 6 穿出后能够继续顺利穿过轴套 96。 0048 X 轴、 Y 轴、 Z 轴、 第一精密旋转轴、 自动夹持精密旋转轴均经过防水密封处理, 能够 在刀具加工的湿切环境中正常工作。 说 明 书 CN 103128610 A 7 5/5 页 8 0049 转子转接件通过螺钉直接固定在电机的转子上, 中间不经过其它传动机构, 避免 产生回转间隙而影响传动精度。 0050 本发明提供的刀具连续自动加工装置, 在精密旋转轴中集成了自动夹持进给功 能, 利用精密气动技术, 通过开闭气动开关控制夹头与平行二指夹钳的协调动作, 实现了刀 具棒料的自动连续。

31、进给, 因此可以在一根长棒料上进行多根刀具的连续加工, 从而减少上 料次数、 提高效率 ; 同时, 在形状细长的棒料两端分别以支撑模块轴套和支撑架 V 型槽进行 支撑, 从而解决了棒料由于受力弯 曲、 旋转振动所导致的加工精度不足甚至报废的问题, 因此提高了刀具批量生产中的加工稳定性和成品率。 0051 使用该装置时, 只需预先将足够长的刀具棒料进料并做简单调整, 即可实现无需 人工干预的自动连续加工。 这很好地解决了传统刀具磨床不支持长棒料连续加工所导致的 进料频繁、 效率低、 成本高的缺陷, 在保证加工精度的前提下, 提高了刀具机加的自动化程 度, 从而为精密刀具的大批量生产提供了更强的可行性。 0052 以上所述, 仅为本发明的具体实施方式, 但本发明的保护范围并不局限于此, 任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内, 可轻易想到变化或替换, 都应涵 盖在本发明的保护范围之内。 因此, 本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。 说 明 书 CN 103128610 A 8 1/3 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103128610 A 9 2/3 页 10 图 2 说 明 书 附 图 CN 103128610 A 10 3/3 页 11 图 3 说 明 书 附 图 CN 103128610 A 11 。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 作业;运输 > 磨削;抛光


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1