全自動數控鉆頭刃磨床的制作方法

專利名稱：全自動數控鉆頭刃磨床的制作方法
技術領域：
本發明屬于磨床技術領域，特指一種全自動數控鉆頭刃磨床。
背景技術：
目前加工工具行業，特別是鉆頭的頂角，后角，橫刃，副后角的加工要靠好幾道工序完成，國內一些廠家甚至還存在大量手工操作現象，工作環境惡劣，對工人技術要求較高，加工出來的產品不穩定，質量和產量都無法保證，用機器分幾道工序加工精度無法保證，用昂貴的五軸聯動機床加工效率底，成本高，一般液壓機床只能完成其中一兩道工序， 且由于機床結構問題造成機床整體剛性差，砂輪損耗大，鉆頭質量不高。

發明內容
本發明的目的是提供一種可對不同規格的鉆頭頂角、后角、橫刃、副后角進行一次性加工的全自動數控鉆頭刃磨床。本發明的目的是這樣實現的全自動數控鉆頭刃磨床，整體鑄造的床座的上部設置的工作臺的一側安裝有磨削組件，磨削組件包括用動力裝置驅動可做X向及Y向位移的十字托板，十字托板上安裝有磨頭座，磨頭座上設置有高速磨頭主軸，高速磨頭主軸的內端安裝有砂輪、外端安裝有驅動高速磨頭主軸轉動的變頻馬達，砂輪一側的工作臺上設置有雙動力驅動的雙軸行星輪式的旋轉夾具，旋轉夾具的對側設置有自動送料裝置，砂輪上側的十字托板上設置有砂輪修整裝置，設置在床座上的冷卻系統的冷卻導管引至磨削處的噴嘴上，自動送料裝置與旋轉夾具之間設置有鉆頭定位裝置，十字托板、變頻馬達、旋轉夾具、自動送料裝置、鉆頭定位裝置及砂輪修整裝置的動作由控制器控制。上述的自動送料裝置的具體結構是在工作臺的支架上安裝有固定料盒拖板的直線導軌，推料氣缸帶動頂料桿在直線導軌的上方由一側向另一側往復運動送料，料盒一側的頂料桿前部設置有導料槽，料盒氣缸帶動料盒在托板上作垂直于導料槽的往復運動以向導料槽內送料，所述的料盒為在托板的滑道上滑動的底板的兩側分別設置有側板，側板的前側向前并向內延伸有刮料板，刮料板內側的底板上形成有條形的落料孔，側板的后側向內延伸有擋料板，料盒的側板上設置有由擋料板至落料孔高度依次降低的送料斜導軌，直線導軌上設置有一個以上感應送料位置并傳送至控制器的感應裝置，推料氣缸、料盒氣缸的動作由控制器控制。上述的旋轉夾具的具體結構是工作臺上固定的支架上安裝有空心軸，空心軸內通過軸承支撐有內軸，空心軸的尾部由安裝在工作臺上第一分度伺服馬達驅動、頭部轉動安裝有可伸縮夾緊鉆頭的夾具頭，內軸的尾部由安裝在空心軸尾端上的第二分度伺服馬達驅動、頭部安裝有外錐形齒輪，夾具頭上安裝有與所述的外錐形齒輪嚙合傳動的內錐形齒輪，夾具頭夾持鉆頭的軸線與空心軸或內軸的軸線具有一定的夾角，夾具頭位于砂輪的一偵牝第一、二分度伺服馬達的動作由控制器控制。
上述的鉆頭定位裝置的具體結構是自動送料裝置與旋轉夾具之間的工作臺上鉸接一杠桿，杠桿的內端部設置有與鉆頭上的排屑槽配合定位的定位鋼球、外端部設置有撥動杠桿定位或解除定位的撥桿，定位鋼球朝向待夾持轉頭的一側，撥桿的動作由控制器控制的定位油缸驅動。上述的砂輪修整裝置的具體結構是十字托板上設置的伸出至砂輪前上側的支架上設置有分別用油缸帶動其上、下、前、后移動的滑塊，滑塊的下端部設置有修理砂輪的刀具，上、下、前、后移動用的導軌為燕尾導軌，滑塊的上、下、前、后移動動作由控制器控制。上述的十字托板的具體結構是工作臺上設置的滑軌上設置有第一伺服馬達驅動的大托板，大托板上部垂直于滑軌的滑道上設置有第二伺服馬達驅動的小托板，所述的磨頭座安裝在小托板上，第一、二伺服馬達的動作由控制器控制。上述的卸料裝置的具體結構是所述的夾具頭的軸孔的尾部設置有在送料桿的推動下可推出鉆頭的彈簧張緊裝置，彈簧張緊裝置之下的床座上設置有傾斜送料的導料槽，導料槽的端部下側設置有集料盒，集料盒的上部設置有將鉆頭理順的導向斜板。
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上述的床座及其上安裝的部件的外側設置有機罩，機罩的一側設置有方便操作人員操作的可開關的門窗，所述的控制器及其操作按鍵設置在機罩前壁的一側。本發明相比現有技術突出且有益的技術效果是I、本發明能實現對鉆頭裝料后的全自動加工，實現一人多機操作，效率高，標準直徑8mmd麻花鉆，每分鐘可加工10到12只，光潔度好，效率高，勞動強度底，比傳統液壓設備
效率提高一倍以上。2、本發明的砂輪的旋轉是靠變頻馬達加數控系統控制，隨砂輪消耗改變砂輪線速度，使產品光潔度始終保持一致，砂輪消耗少，傳統液壓機床由于機床結構原因，直徑250mm砂輪磨損至直徑180-200mm時即報廢，浪費嚴重，本發明使用的砂輪磨損至直徑140mm時才告報廢，極大的降低了生產成本。3、本發明的十字工作臺由于采用伺服馬達驅動精密滾珠絲杠傳動，可實現um級控制，并且十字工作臺可以聯動，鉆頭頂角角度可以在100—130°之間任意切換，極大的增加了加工的靈活性；由于能實現加工過程中的聯動，使砂輪的每一個點都能接觸到鉆頭，極大的減少了砂輪的消耗，與傳統設備相比，本發明單片砂輪的加工效率提高了 30% ;本發明的砂輪修正采用燕尾導軌定位，比起傳統液壓修正剛性更強，精度更高，并且修整出的砂輪是一條標準直線，傳統液壓修正采用的是擺臂式修正，實際修出的砂輪是一條弧線，這對高精度的鉆頭尤為重要；送料部位裝有精密直線導軌，使送料更平穩，加工出的鉆頭一致性更高；旋轉夾具部分采用伺服馬達帶動夾具頭轉動，旋轉夾具采用行星齒輪機構，可使鉆頭一次磨削兩個后角，比傳統的先磨一面，每次只能旋轉180度，又要退回，再定位磨另一面的加工方法效率更高，質量更好，旋轉夾具采用內外軸結構，每根軸都有一個分度伺服馬達連接，從而實現鉆頭的任意角度加工，實現了傳統機床不能同時加工雙后角功能，并且帶有本公司自主研發的軟件，客戶無需另行編程即可使用。4、本發明的效率高，質量好，一致性好，環保安全，操作簡單方便，內置程序，更換鉆頭無需重新編程，一人可操作多機。


圖I是本發明之立體示意圖。圖2是本發明之自動送料裝置的立體示意圖。圖3是本發明之主視圖。圖4是本發明之旋轉夾具與砂輪配合對鉆頭的副后角進行磨削時的俯視圖。圖5是圖4的A部放大圖旋轉夾具與砂輪配合進行副后角磨削時的示意圖。圖6是本發明對鉆頭的頂角與橫刃加工時的主視圖。圖7是本發明之外型立體圖。
具體實施例方式下面結合附圖以具體實施例對本發明作進一步描述，參見圖I一7 全自動數控鉆頭刃磨床，整體鑄造的床座10的上部設置的工作臺101的一側安裝有磨削組件30，磨削組件30包括用動力裝置驅動可做X向及Y向位移的十字托板303，十字托板303上安裝有磨頭座305，磨頭座305上設置有高速磨頭主軸304，高速磨頭主軸304的內端安裝有砂輪301、外端安裝有通過傳動裝置驅動高速磨頭主軸304轉動的變頻馬達302，砂輪301 —側的工作臺上設置有雙動力驅動的雙軸行星輪式的旋轉夾具40，旋轉夾具40的對側設置有自動送料裝置20，砂輪301上側的十字托板303上設置有砂輪修整裝置50，設置在床座10上的冷卻系統93的冷卻導管引至磨削處的噴嘴上，自動送料裝置20與旋轉夾具40之間設置有鉆頭定位裝置60，十字托板303、變頻馬達302、旋轉夾具40、自動送料裝置20、鉆頭定位裝置60及砂輪修整裝置50的動作由控制器91控制。上述的自動送料裝置20的具體結構是在工作臺201的支架219上安裝有固定料盒拖板218的直線導軌216，推料氣缸205帶動頂料桿208在直線導軌216的上方由一側向另一側往復運動送料，料盒一側的頂料桿208前部設置有導料槽，料盒氣缸201帶動料盒在托板218上作垂直于導料槽的往復運動以向導料槽內送料，所述的料盒為在托板218的滑道上滑動的底板212的兩側分別設置有側板210，側板210的前側向前并向內延伸有刮料板211，刮料板211內側的底板212上形成有條形的落料孔，側板210的后側向內延伸有擋料板202，料盒的側板210上設置有由擋料板202至落料孔高度依次降低的送料斜導軌203，直線導軌216上設置有一個以上感應送料位置并傳送至控制器的感應裝置204，推料氣缸205、料盒氣缸201的動作由控制器控制。上述的頂料桿208通過直線軸承207支撐在托板218下的墊板217上，頂料桿208與推料氣缸205平行設置，頂料桿208的后端部與同側的推料氣缸205之活塞桿的端部通過固定支板206固定。上述的頂料桿208的前端固定有頂料用的頂頭215。上述的感應裝置204包括推料氣缸205頂料到位后控制推料氣缸205復位的感應開關及感應推料氣缸205復位到位后發出加工控制信號的感應開關。上述的旋轉夾具40的具體結構是工作臺101上固定的支架上安裝有空心軸，空心軸內通過軸承支撐有內軸，空心軸的尾部由安裝在工作臺101上第一分度伺服馬達402通過上下同步帶輪404、403及同步帶(圖中未畫出)驅動、頭部轉動安裝有可伸縮夾緊鉆頭70的夾具頭406，內軸的尾部由安裝在空心軸尾端上的第二分度伺服馬達401驅動、頭部安裝有外錐形齒輪，夾具頭406上安裝有與所述的外錐形齒輪嚙合傳動的內錐形齒輪，夾具頭406夾持鉆頭40的軸線與空心軸或內軸的軸線具有一定的夾角B，夾具頭406位于砂輪301的一側，第一、二分度伺服馬達402、401的動作由控制器91控制。上述的鉆頭定位裝置60的具體結構是自動送料裝置20與旋轉夾具40之間的工作臺101上鉸接一杠桿，杠桿的內端部設置有與鉆頭上的排屑槽701配合定位的定位鋼球、外端部設置有撥動杠桿定位或解除定位的撥桿，定位鋼球朝向待夾持轉頭的一側，撥桿的動作由控制器91控制的定位油缸驅動。上述的砂輪修整裝置50的具體結構是十字托板305上設置的伸出至砂輪301前上側的支架上設置有分別用油缸帶動其上、下、前、后移動的滑塊，滑塊的下端部設置有修理砂輪301的刀具，上、下、前、后移動用的導軌為燕尾導軌，滑塊的上、下、前、后移動動作由控制器91控制。上述的十字托板303的具體結構是工作臺101上設置的滑軌上設置有第一伺服馬達驅動的大托板，大托板上部垂直于滑軌的滑道上設置有第二伺服馬達驅動的小托板， 所述的磨頭座305安裝在小托板上，第一、二伺服馬達的動作由控制器91控制。上述的卸料裝置的具體結構是所述的夾具頭406的軸孔的尾部設置有在送料桿的推動下可推出鉆頭的彈簧張緊裝置405，彈簧張緊裝置405之下的床座上設置有傾斜送料的導料槽，導料槽的端部下側設置有集料盒80，集料盒80的上部設置有將鉆頭理順的導向斜板801。上述的床座10及其上安裝的部件的外側設置有整體防護罩90，整體防護罩90的一側設置有方便操作人員操作的可開關的門窗94，所述的控制器91及其操作按鍵設置在整體防護罩90前壁的一側，整體防護罩90的上壁上設置有由控制器91控制的故障報警裝置92。工作過程將待加工的鉆頭70裝在料盒內，油缸201推動料盒前進，當料盒前進至指定位置時，鉆頭70自動落入導料槽內一只，料盒退回，同時分度裝置的夾緊油缸動作，打開夾頭，推料氣缸205動作，將鉆頭70推至分度裝置的導套內的專用夾具頭406內，并由定位裝置60的定位鋼球固定起始位置，定位油缸動作，定位鋼球離開，夾緊油缸退回，夾頭自動夾緊，并由導套71精確定位并支撐加強剛性，鉆頭70夾緊的分度伺服馬達開始動作，帶動鉆頭旋轉成一定角度旋轉，裝有砂輪70 (磨頭)的十字拖板303自動進給，開使鉆頭70的頂角和后角的加工，在頂角和后角加工完成后，分度裝置的內軸伺服馬達動作，帶動鉆頭旋轉至指定角度，同時外軸伺服馬達動作，將裝夾鉆頭70的夾具頭406 (行星分度機構)旋轉至指定位置，(精心設計的夾具頭406可以在360度旋轉的情況下能實現鉆頭70的兩個后角的連續磨削)就可完成鉆頭70的副后角加工，加工完成后自動落入集料盒80內，程序復位，自動開始下一個鉆頭70的加工和循環，整個過程無需人工監視，全自動完成，砂輪修整的頻次可根據情況自行設定在程序內，中途只需往料盒內添加鉆頭70即可，可實現24小時全天候不停機加工。上述實施例僅為本發明的較佳實施例，并非依此限制本發明的保護范圍，故凡依本發明的結構、形狀、原理所做的等效變化，均應涵蓋于本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.全自動數控鉆頭刃磨床，其特征在于整體鑄造的床座的上部設置的工作臺的一側安裝有磨削組件，磨削組件包括用動力裝置驅動可做X向及Y向位移的十字托板，十字托板上安裝有磨頭座，磨頭座上設置有高速磨頭主軸，高速磨頭主軸的內端安裝有砂輪、外端安裝有驅動高速磨頭主軸轉動的變頻馬達，砂輪一側的工作臺上設置有雙動力驅動的雙軸行星輪式的旋轉夾具，旋轉夾具的對側設置有自動送料裝置，砂輪上側的十字托板上設置有砂輪修整裝置，設置在床座上的冷卻系統的冷卻導管引至磨削處的噴嘴上，自動送料裝置與旋轉夾具之間設置有鉆頭定位裝置，十字托板、變頻馬達、旋轉夾具、自動送料裝置、鉆頭定位裝置及砂輪修整裝置的動作由控制器控制。
2.根據權利要求I所述的全自動數控鉆頭刃磨床，其特征在于所述的自動送料裝置的具體結構是在工作臺的支架上安裝有固定料盒拖板的直線導軌，推料氣缸帶動頂料桿在直線導軌的上方由一側向另一側往復運動送料，料盒一側的頂料桿前部設置有導料槽，料盒氣缸帶動料盒在托板上作垂直于導料槽的往復運動以向導料槽內送料，所述的料盒為在托板的滑道上滑動的底板的兩側分別設置有側板，側板的前側向前并向內延伸有刮料板，刮料板內側的底板上形成有條形的落料孔，側板的后側向內延伸有擋料板，料盒的側板上設置有由擋料板至落料孔高度依次降低的送料斜導軌，直線導軌上設置有一個以上感應送料位置并傳送至控制器的感應裝置，推料氣缸、料盒氣缸的動作由控制器控制。
3.根據權利要求I所述的全自動數控鉆頭刃磨床，其特征在于所述的旋轉夾具的具體結構是工作臺上固定的支架上安裝有空心軸，空心軸內通過軸承支撐有內軸，空心軸的尾部由安裝在工作臺上第一分度伺服馬達驅動、頭部轉動安裝有可伸縮夾緊鉆頭的夾具頭，內軸的尾部由安裝在空心軸尾端上的第二分度伺服馬達驅動、頭部安裝有外錐形齒輪，夾具頭上安裝有與所述的外錐形齒輪嚙合傳動的內錐形齒輪，夾具頭夾持鉆頭的軸線與空心軸或內軸的軸線具有一定的夾角，夾具頭位于砂輪的一側，第一、二分度伺服馬達的動作由控制器控制。
4.根據權利要求I所述的全自動數控鉆頭刃磨床，其特征在于所述的鉆頭定位裝置的具體結構是自動送料裝置與旋轉夾具之間的工作臺上鉸接一杠桿，杠桿的內端部設置有與鉆頭上的排屑槽配合定位的定位鋼球、外端部設置有撥動杠桿定位或解除定位的撥桿，定位鋼球朝向待夾持轉頭的一側，撥桿的動作由控制器控制的定位油缸驅動。
5.根據權利要求I所述的全自動數控鉆頭刃磨床，其特征在于所述的砂輪修整裝置的具體結構是十字托板上設置的伸出至砂輪前上側的支架上設置有分別用油缸帶動其上、下、前、后移動的滑塊，滑塊的下端部設置有修理砂輪的刀具，上、下、前、后移動用的導軌為燕尾導軌，滑塊的上、下、前、后移動動作由控制器控制。
6.根據權利要求I所述的全自動數控鉆頭刃磨床，其特征在于所述的十字托板的具體結構是工作臺上設置的滑軌上設置有第一伺服馬達驅動的大托板，大托板上部垂直于滑軌的滑道上設置有第二伺服馬達驅動的小托板，所述的磨頭座安裝在小托板上，第一、二伺服馬達的動作由控制器控制。
7.根據權利要求I所述的全自動數控鉆頭刃磨床，其特征在于所述的卸料裝置的具體結構是所述的夾具頭的軸孔的尾部設置有在送料桿的推動下可推出鉆頭的彈簧張緊裝置，彈簧張緊裝置之下的床座上設置有傾斜送料的導料槽，導料槽的端部下側設置有集料盒，集料盒的上部設置有將鉆頭理順的導向斜板。
8.根據權利要求I一7任一項所述的全自動數控鉆頭刃磨床，其特征在于所述的床座及其上安裝的部件的外側設置有整體防護罩，整體防護罩的一側設置有方便操作人員操作的可開關的門窗，所述的控制器及其操作按鍵設置在整體防護罩前壁的一側，整體防護罩的上壁上設置有由控制器控制的故障報警裝置。
全文摘要
本發明屬于磨床技術領域，涉及全自動數控鉆頭刃磨床，床座的上部設置有磨削組件，磨削組件包括用動力裝置驅動可做X向及Y向位移的十字托板及變頻馬達驅動的砂輪，砂輪一側的工作臺上設置有雙動力驅動的雙軸行星輪式的旋轉夾具，旋轉夾具的對側設置有自動送料裝置，砂輪上側的十字托板上設置有砂輪修整裝置，設置在床座上的冷卻系統的冷卻導管引至磨削處的噴嘴上，自動送料裝置與旋轉夾具之間設置有鉆頭定位裝置，十字托板、變頻馬達、旋轉夾具、自動送料裝置、鉆頭定位裝置及砂輪修整裝置的動作由控制器控制，優點是本發明能實現對鉆頭裝料后的全自動加工，實現一人多機操作，效率高，光潔度好，勞動強度底，比傳統液壓設備效率提高一倍以上。
文檔編號B24B3/24GK102896561SQ20121038550
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月10日 優先權日2012年10月10日
發明者王宏波 申請人:臺州賽諾克機械科技有限公司