CN101058160A - 刀具圆弧刃磨装置 - Google Patents

Abstract

一种刀具圆弧刃磨装置。它主要由机体、磨头总成、十字滑座、倾角机构、回转工作台、刀架组成；其特征是磨头总成和十字滑座连体或固定安装在机体上，倾角机构安装在十字滑座与回转工作台间，回转工作台上安装有副十字滑座，副十字滑座上安装有刀架；其倾角机构的倾角轴心在回转工作台的回转轴心延线半径10毫米及砂轮端面的回转中心高度方向上下二分之一砂轮外径值的范围内。该刀具圆弧刃磨装置主轴刚性强、刃磨质量好、调整方便，适用于机加工刀具的精密刃磨。

Description

刀具圆弧刃磨装置

技术领域

本发明涉及一种刀具圆弧装置，尤其是一种机械加工刀具的刀具圆弧刃磨装置。

技术背景

随着金刚石、立方氮化硼、陶瓷等超硬材料刀具的普及应用，尤其以车代磨的加工新趋势；使人们对车刀的刃磨要求越来越苛刻，传统的手工修磨车刀已难满足要求，尤其在光洁度方面，从而促使人们对机器修磨刀具看得越来越重。目前市场上的传统刀具刃磨机主轴刚性差，刃磨质量不太理想，而且操作灵活性也较差；另外其调节刃磨倾角时，刀尖距砂轮面的高度及前后都会有很大的变动，使得调节完倾角后，又需调整刀尖的高度及前后进刀位置，尤其在倾角调节变化较大时，如双重后角；另外其难以进行圆弧负倒棱及刃口钝圆刃磨。

发明内容

本发明的目的是提供一种主轴刚性强、刃磨质量好、调整方便的刀具圆弧刃磨装置。

为了达到上述的发明目的，本发明所采用的技术方案是：它主要由机体、磨头总成、十字滑座、倾角机构、回转工作台、刀架组成；其特征在于：磨头总成和十字滑座连体或固定安装在机体上，倾角机构安装在十字滑座与回转工作台间，回转工作台上安装有副十字滑座，副十字滑座上安装有刀架；其倾角机构的倾角轴心在回转工作台的回转轴心延线半径10毫米及砂轮端面的回转中心高度方向上下二分之一砂轮外径值的范围内。倾角机构倾角轴心第一优选在回转工作台的回转轴心延线半径1毫米及砂轮端面的回转中心高度方向上下十分之一砂轮外径值的范围内，第二优选在回转工作台的回转轴心延线半径3毫米及砂轮端面的回转中心高度方向上下五分之一砂轮外径值的范围内。上述的磨头总成也可用螺丝固定安装在机体上进行一些辅助摆角，从而增大倾角范围。上述的十字滑座的导轨优选用滚动导轨。

上述的刀架是指各种用于装夹刀具的夹具或装置，如车刀架、万能磨刀机的回转分头刀架等；应用车刀架时可刃磨各种机夹刀片、圆弧车刀、焊接车刀等，应用回转分头刀架时可刃磨各种球头铣刀、立铣刀、钻头等，也可将三面刃铣刀、锯片铣刀安装在副十字滑座上进行刃磨。

上述的倾角机构主要由支座、回转轴及倾角块组成；回转轴安装在支座与倾角块间，倾角块能以回转轴轴心进行摆动，即回转轴与支座和倾角块一者或两者呈间隙配合。为方便倾角调节，本发明在回转轴与支座间安装有蜗杆传动机构或汽缸夹紧机构。为了增强刚性，本发明在倾角块上加工有以倾角回转中心为轴心的弧状T形槽，支座对应T形槽安装有汽缸和T形块。

为了在刃磨时，砂轮磨损均匀，刀具刃磨尺寸有保障，本发明在十字滑座中安装有往复移动机构。其方便了铣刀、钻头等刀具的刃磨，从而扩宽刃磨种类，提高该装置的实用性，本发明在安装有往复移动机构的滑座再安装有可离合丝杆机构或单独采用电机带动丝杆的传动机构。

为了更好的保证刃磨金刚石、立方氮化硼等脆性刀具的刃磨质量，本发明在十字滑座中安装有稳压自进给机构。为了方便位置调节本发明在十字滑座中安装有丝杆传动机构或同一滑台安装稳压自进给机构与丝杆传动机构。

为了提高精度及便于操作，本发明在十字滑座上安装有光栅尺。

为了更好的保证倾角变化时，刀尖距砂轮面的高度及前后变化不大；在刃磨时，刀架中的刀具的刀尖安装高度设置在倾角机构的回转中心高度方向上下10毫米范围内，其第一优选在倾角机构的回转轴轴心高度方向上下1毫米范围内，第二优选在倾角机构的回转轴轴心高度方向上下3毫米范围内。刀架的安装高度可以是固定的，再附以模块化刀垫来满足不同刀具对刀尖安装高度的需求；也可在倾角机构的倾角块与回转工作台间安装升降机构或副十字滑座与刀架间安装升降机构来满足不同刀具对刀尖安装高度的需求。为了增大摆角装置的摆角范围或方便刃磨角度调整、提高刃磨效率；在刀架与刀具间可垫有模块化斜块。

传统的有修光刃的刀具对刀具的安装要求极高，并易使切削力增大、寿命下降；而曲线型刀尖圆弧可很好的克服上述缺点，并保持原有优点。为了可刃磨曲线型刀尖圆弧，本发明在回转工作台及副十字滑座的其中一滑座上各安装一个步进电机或伺服电机，并且两步进电机或伺服电机与一个优化有刃磨参数用来控制两电机运转的单片机连接。

本发明的有益效果是：1、由于磨头总成采用连体或固定安装在机座上，其无传统刃磨装置因磨头总成可摆动角度或升降、纵向移动、横向移动等而引起的刚性不足所导致的刃磨质量下降。2、由于倾角机构的倾角回转中心靠近回转工作台的回转轴心延线及砂轮端面的回转中心，并且刀架中的刀具的刀尖安装高度的位置设置在砂轮端面回转中心高度方向附近，因而倾角调节时刀尖至砂轮面的距离变化较小，从而倾角变化时其刀尖高度及刃磨圆弧大小都变化很小，从而方便调整操作；另外其倾角范围大，它不仅可刃磨刀具的主副后刀面、刀尖圆弧等，而且可刃磨前刀面、圆弧刃负倒棱、刃口钝圆。3、本装置采用主、副十字滑座结构，其刃磨圆弧刃时，主十字滑座负责调节刃磨圆弧大小及刀具在砂轮面的往复移动，副十字滑座负责调节刀具的圆弧中心位置；该结构方便了刀具圆弧的大小及位置调节，从而提高刃磨的尺寸质量及效率。3、由于十字滑台中安装有往复移动机构，其刃磨时砂轮磨损均匀，刀具刃磨尺寸有保障，尤其刃磨特硬材料刀尖圆弧时。4、由于十字滑座中安装有稳压自进给机构，其刃磨刀具刃磨压力平稳、无冲击，从而提高刃磨质量，尤其刃磨特脆材料刀尖圆弧时。5、由于在安装有往复移动机构的滑座中还安装有可离合丝杆结构，其方便了铣刀、钻头等刀具的刃磨，从而扩宽刃磨种类，提高该装置的实用性。6、十字滑座的导轨采用滚动导轨，其摩擦系数小、移动平稳、精度高。7、十字滑座上安装有光栅尺，提高精度、便于操作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明

图1是本发明第一实施例的结构主视图；其中：1为磨头总成，2为双轴汽缸，3为光栅尺，4为回转工作台，5为副十字滑座，6为刀架，7为支座，8为回转轴，9为倾角块，10为活塞，11为圆螺母，12为通气孔，13为活塞B，14为T形块，15为通气孔B，16为弹簧安装孔，17为定位销安装孔，18为定位挡板。

图2是图1的右视图；其中B为可稳压自进给的丝杆调节机构。

图3是图2的B部剖视图，即可稳压自进给的丝杆调节机构的结构图；其中：19为滑台，20为特制活塞，21为丝杆，22为挡板，23为通气孔C，24为圆柱面A。

图4是图3的挡板主视图。

图5是本发明第二实施例的结构主视图；其中K为升降机构。

图6是图5的K部剖视图，即升降机构的结构图；其中：7为支座、9为倾角块、25为回转工作台的基座、27为特制螺母条、28为特制螺栓、30为中间销。

图7是图6的A-A剖视图；其中：7为支座、9为倾角块、25为回转工作台的基座、26为间隙调节块、27为特制螺母条、29为锥齿轴。

具体实施方式

实施例一

参照图1、2所示，本实施例磨头总成(1)连体安装在机体上，它可有效提高磨头的刚性。十字滑座采用滚动导轨结构，其摩擦系数小、移动平稳、精度高，对稳压进给及低速往复移动特别有利。十字滑座的纵轴滑座中安装有一个双轴汽缸(2)和一套可离合丝杆机构；该滑座的传动结构既可进行自动往复移动，又可进行丝杆传动；在刃磨刀片时，分离丝杆螺母，再用双轴汽缸(2)进行自动往复运动；在刃磨铣刀等刀具时，将双轴汽缸(2)两端通气管路与外界空气相通，再合上丝杆螺母，直接转动丝杆时进行丝杆传动，从而方便操作。十字滑座横轴滑座中安装有可稳压自进给的丝杆调节机构(B)与光栅尺(3)；横向滑座的滑台上安装有倾角机构(A)，倾角机构(A)上安装有回转工作台(4)，回转工作台(4)上安装有副十字滑座(5)，副十字滑座(5)上安装有刀架(6)。

参照图1的A部所示，本实施例的倾角机构主要由支座(7)、回转轴(8)、倾角块(9)、活塞(10)、圆螺母(11)组成。支座(7)与十字滑座的横轴滑座的滑台制造为一体，支座(7)上加工有一个台阶圆柱孔，台阶圆柱孔的轴心延线与回转工作台(4)的回转轴心延线及磨头总成(1)轴心延线三线相交一点；倾角块(9)与回转轴(8)用螺丝锁为一体，回转轴(8)与支座(7)间隙配合，回转轴(8)的另一端用圆螺母(11)同轴过盈配合安装有活塞(10)，活塞(10)端面开有一个通气孔(12)。该结构倾角调节时只要将通气孔(12)管路与外界空气相通，就轻松的摆动倾角块(9)，倾角角度摆好后，只要通气孔(12)通入压缩气体即可使倾角块(9)固定在支座(7)上，从而方便操作。为增强刚性，本实施例在倾角块(9)上加工有以回转轴(8)为轴心的弧状T形槽，支座(7)对应T形槽加工有一个台阶孔，台阶孔内安装有一活塞B(13)与T形块(14)连体轴，活塞B(13)端面还开有一个通气孔B(15)、弹簧安装孔(16)及定位销安装孔(17)，支座(7)台阶大孔端用螺丝固定安装有一块定位挡板(18)，定位挡板(18)对应活塞B(13)端面处的定位销孔(17)及通气孔(15)也各开一个孔；定位销过盈安装在活塞B(15)端面上，其另一端与定位挡板(18)呈0.02至0.5的间隙配合，该机构可防止T形块(14)的摆动位置安化；活塞B(15)端面处的弹簧安装孔(16)安装有一根压力弹簧，其用于活塞B(15)卸汽后的复位。

参照图3所示，其可稳压自进给的丝杆调节机构主要由横轴滑座的滑台(19)、特制活塞(20)、丝杆(21)、挡板(22)组成。滑台(19)中加工有一个台阶圆柱孔，特制活塞(20)安装在台阶圆柱孔中，台阶圆柱孔大孔端安装有一块挡板(22)；台阶圆柱孔台阶端面处加工有一个通气孔C(23)；特制活塞(20)靠挡板(22)端加工有一个圆柱面A(24)，并且该圆柱面A(24)上被切掉块平面，挡板(22)对应特制活塞(20)圆柱面A(24)形状加工有间隙0.01至1毫米的孔(见图4)，特制活塞(20)一端套在滑台(19)的台阶圆柱孔中，另一端套在挡板(22)中，挡板(22)用螺丝固定在滑台(19)上，特制活塞(20)相对滑台(19)与挡板(22)间有轴向间隙，即其可轴向移动；特制活塞(20)的中间加工有与丝杆(21)相配合的螺纹通孔；通气口C(23)的管路上安装有快速排气阀。当需要稳压自进给时，通气管路通气，气体便推动滑台(19)向前恒压磨削；由于管路上还装有快速排气阀，因而它可进弹性进给；当安装在滑台(19)的挡板(22)与特制活塞(20)台阶面相接触，进给即被限位而停止，此时若需再进给就可通过转动丝杆(21)来调节；若需丝杆传动可直接转动丝杆(21)或加大进气压力、关闭快速排气阀的排气管路。

实施例二

参照图5所示，本实施例与第一实施例结构上在倾角机构的倾角块与回转工作台间增加了升降机构；并为方便倾角调节，在倾角机构的回转轴与支座间安装有蜗杆传动机构；另外将纵轴滑座安装的双轴汽缸与可离合丝杆机构，更换为步进电机带动滚动丝杆的传动机构。

参照图5、6所示，本实施例的升降机构主要由倾角机构的倾角块(9)、回转工作台的基座(25)、间隙调节块(26)、特制螺母条(27)、特制螺栓(28)、锥齿轴(29)、中间销(30)组成。回转工作台基座(25)在其回转轴线方向加工有一个燕尾突台，倾角机构的倾角块(9)上加工有与其相配合的燕尾槽，并用间隙调节块(26)进行燕尾配合间隙及固定升降。为方便升降调节，使刀尖安装高度与倾角机构的回转轴的轴心相接近；在回转工作台基座(25)的燕尾突台中间安装有一根特制螺母条(27)，特制螺母条(27)采用全螺母分成四分之一圆周的螺母条；在倾角机构的倾角块(9)上用中间销(30)安装一个与特制螺母条(27)相啮合的特制螺栓(28)；特制螺栓(28)上还加工有锥齿轮，安装板上安装有一根与特制螺栓(28)上的锥齿轮相啮合的锥齿轴(29)；锥齿轴的另一端连体制造有一个刻度盘，并在轴心加工一个内六角孔；调节升降高度时，只要通过锥齿轴(29)的内六角孔转动特制螺栓(28)，从而推动特螺母条(27)带动回转工作台基座(25)升降。

Claims (11)

1.一种刀具圆弧刃磨装置，它主要由机体、磨头总成、十字滑座、倾角机构、回转工作台、刀架组成；其特征在于：磨头总成和十字滑座连体或固定安装在机体上，倾角机构安装在十字滑座与回转工作台间，回转工作台上安装有副十字滑座，副十字滑座上安装有刀架；其倾角机构的倾角轴心在回转工作台的回转轴心延线半径10毫米及砂轮端面的回转中心高度方向上下二分之一砂轮外径值的范围内。

2.根据权利要求1所述的刀具圆弧刃磨装置，其特征在于：所述的倾角机构主要由支座、回转轴及倾角块组成；回转轴安装在支座与倾角块间，倾角块能以回转轴轴心进行摆动。

3.根据权利要求2所述的刀具圆弧刃磨装置，其特征在于：所述的倾角块上加工有以倾角回转中心为轴心的弧状T形槽，支座对应T形槽安装有汽缸和T形块。

4.根据权利要求2或3所述的刀具圆弧刃磨装置，其特征在于：所述的回转轴与支座间安装有蜗杆传动机构或汽缸夹紧机构。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的刀具圆弧刃磨装置，其特征在于：所述的倾角机构的倾角轴心在回转工作台的回转轴心延线半径3毫米及砂轮端面的回转中心高度方向上下五分之一砂轮外径值的范围内。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的刀具圆弧刃磨装置，其特征在于：所述的十字滑座中安装有往复移动机构。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的刀具圆弧刃磨装置，其特征在于：所述的十字滑座中安装有稳压自进给机构。

8.根据权利要求6所述的刀具圆弧刃磨装置，其特征在于：所述的安装有往复移动机构的滑座再安装有可离合丝杆机构或单独采用电机带动丝杆的传动机构。

9.根据权利要求7所述的刀具圆弧刃磨装置，其特征在于：所述的安装有稳压自进给机构的十字滑座还安装有丝杆传动机构。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的刀具圆弧刃磨装置，其特征在于：所述的刀架中的刀具的刀尖安装高度设置在倾角机构的回转中心高度方向上下10毫米范围内。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的刀具圆弧刃磨装置，其特征在于：所述的倾角机构的倾角块与回转工作台间安装有升降机构。

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