CN101774137B - 数控钻头双后角刃磨机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数控机床设备，特别涉及一种对钻头进行磨削加工的数控机床设备。目的在于提供一种数控钻头双后角刃磨机，该设备可以对不同规格的钻头后角进行磨削加工，且加工精度高、效率高、一致性好、安全性好。一种数控钻头双后角刃磨机，具有机架、电控柜、液压装置、操作面板和润滑装置；所述机架上设有砂轮装置，包括固定在机架上的砂轮架、和与砂轮架可调连接的砂轮以及驱动砂轮转动的驱动电机，砂轮架上设有砂轮进给装置，具有驱动砂轮移动的砂轮进给油缸；机架上砂轮架前侧设有自动上料装置，包括存放被加工零件的料斗、驱动料斗的料斗油缸、用于运转零件的料槽、送料杆和驱动送料杆的送料油缸；机架上位于自动上料装置右侧设有钻头夹紧装置，包括夹头、驱动夹头旋转的伺服电机以及夹紧油缸和制动油缸，钻头夹紧装置下方设有夹头进给装置，包括支撑并给钻头夹紧装置移动导向的导轨和驱动钻头夹紧装置移动的夹头进给油缸。

Description

数控钻头双后角刃磨机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种数控机床设备，特别涉及一种对钻头进行磨削加工的数控机床设备。

背景技术

[0002] 众所周知，钻头、铣刀、丝攻、铰刀等在机械行业是最普遍最常用的工具。这些工具 在使用一段时间后由于磨损，将达不到其使用要求，由于没有合适的磨床，有的直接扔掉造 成浪费，有的人工磨削，劳动强度大。特别是麻花钻头，按照欧美国家的标准，我国目前生产 的钻头都属于半成品，目前，我国工具厂家生产的钻头，需要使用者自己在砂轮机上开刃、 磨后角，而欧美国家要求钻头买到手就可以使用。因此，出口到欧美国家的钻头必须开好 刃、磨好双后角。目前我国钻头双后角加工主要有以下三种方法：第一种是操作人员用手持 钻头1直接在砂轮2上磨削，采用手工进给，见图1，第二种是在砂轮2前的固定位置设置导 套3，将钻头1伸入导套3内，再采用手工进给，见图2 ；第三种是在原有导套3的基础上增 设分度销4和锁紧螺钉5，并将导套3设置在可移动的十字托板6上定位，见图3，这种方式 尽管有定位，但由于仍然是手动操作，进给快慢和磨削时间的长短不一致，磨出的钻头后角 的尺寸误差较大。且在现有的加工方式中，操作人员是在砂轮正面操作，沙粒崩出现象时有 发生，如果进给时用力过大而引发砂轮破裂，将产生安全事故。因此，现有的钻头双后角加 工方式存在精度低、效率低、一致性差、易弓I发事故等缺点。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种数控钻头双后角刃磨机，该设备可以对不同规格的钻 头后角进行磨削加工，且加工精度高、效率高、一致性好、安全性好。

[0004] 实现本发明目的的技术方案是：

[0005] 一种数控钻头双后角刃磨机，具有机架、电控柜、液压装置、操作面板和润滑装置； 所述机架上设有砂轮装置，所述砂轮装置包括固定在机架上的砂轮架、和与砂轮架可调连 接的砂轮以及驱动砂轮转动的驱动电机，砂轮架上设有砂轮进给装置，所述砂轮进给装置 具有驱动砂轮移动的砂轮进给油缸；机架上砂轮架前侧设有自动上料装置，所述自动上料 装置包括存放被加工零件的料斗、驱动料斗的料斗油缸、用于运转零件的料槽、送料杆和驱 动送料杆的送料油缸；机架上位于自动上料装置右侧设有钻头夹紧装置，所述钻头夹紧装 置包括夹头、驱动夹头旋转的伺服电机以及夹紧油缸和制动油缸，钻头夹紧装置下方设有 夹头进给装置，所述夹头进给装置包括支撑并给钻头夹紧装置移动导向的导轨和驱动钻头 夹紧装置移动的夹头进给油缸。

[0006] 上述砂轮装置上设有砂轮补偿装置，所述砂轮补偿装置具有补偿机构和补偿油 缸。

[0007] 上述砂轮装置上设有砂轮修整装置，所述砂轮修整装置具有修整轮和驱动修整轮 旋转的液压马达。[0008] 上述钻头夹紧装置的夹头前设有用来对被加工钻头进行分度定位的定位装置，所 述定位装置包括定位球、定位球油缸和位置传感器。

[0009] 本发明具有以下特点：1、本发明实现钻头的装料、对正、磨削、下料全自动运行，实 现一人操作，多台设备同时运转，且磨削一支钻头只需k〜6s，一致性好、效率高、劳动强 度低；2、本发明夹头进给装置和砂轮进给装置由油缸驱动，位置传感器实时检测，夹头和砂 轮进给精度均小于0. 02mm，钻头磨削误差小；3、本发明砂轮架装置设有砂轮自补偿装置和 砂轮修正装置，能保证砂轮的修正形状完全一致，且磨削钻头后角的定点位置几乎一致；4、 本发明的钻头圆周方向分度定位采用伺服电机驱动涡轮蜗杆带动钻头转动，钻头分度定位 装置设有传感器检测，实时检测钻头圆周方向位置，定位精度在0.05°以内；5、本发明不 需要操作人员直接磨削，且磨削区域是完全封闭式结构，即使发生砂轮或工件突然爆裂的 意外，也不会伤及操作人员，设备安全性好。

附图说明

[0010] 图1是现有技术中直接在砂轮机上磨削钻头双后角的示意图；

[0011] 图2是现有技术中带导套磨削钻头双后角的示意图；

[0012] 图3是现有技术中带分度和定位磨削钻头双后角装置的示意图；

[0013] 图4是本发明正面结构示意图；

[0014] 图5是图4从右侧观察时的结构示意图；

具体实施方式

[0015] 见图4至图5，本发明具有机架10、电控柜11、液压装置12、操作面板13和润滑装 置14，还具有砂轮装置20、砂轮进给装置30、砂轮补偿装置40、砂轮修整装置50、自动上料 装置60、钻头夹紧装置70、夹头进给装置80和用来对被加工钻头进行分度定位的检测传感 器91。

[0016] 砂轮装置20设在机架上，包括砂轮架21、砂轮22和驱动砂轮转动的驱动电机23， 砂轮架固定安装在机架，砂轮与砂轮架可调连接。砂轮进给装置30设在砂轮架上，包括驱 动砂轮22在砂轮架内移动的砂轮进给油缸31。自动上料装置60设在机架上砂轮架前侧， 包括料斗61、料斗油缸62、料槽63、送料杆64和送料油缸65，料斗用来存放待加工钻头，料 斗油缸提供液压动力驱动料斗运动，料槽用于存放来自料斗的待加工钻头并作为钻头的转 运通道，送料杆和送料油缸用来把待加工钻头顶入钻头夹紧装置中。钻头夹紧装置70设在 机架上自动上料装置的右侧，包括夹头71、伺服电机72、夹紧油缸73和制动油缸74，夹头用 于夹持待加工钻头，伺服电机驱动夹头旋转，夹紧油缸和制动油缸用来夹紧或者松开夹头。 夹头进给装置80位于钻头夹紧装置下方，包括支撑钻头夹紧装置的移动导轨81和夹头进 给油缸。

[0017] 本发明还具有砂轮补偿装置40和砂轮修整装置50，砂轮补偿装置包括补偿机构 41和补偿油缸，用于定期补偿因为砂轮磨损引起的位置偏差，砂轮修整装置包括修整轮51 和液压马达52，用来修整砂轮外缘，保证砂轮的修正形状一致。上述钻头夹紧装置70的夹 头前设有用来对被加工钻头进行分度定位的定位装置91，包括定位球、定位球油缸以及位 置传感器。[0018] 本发明生产使用中主要包括装料、定位、磨削和下料几个加工阶段，分别涉及自动 上料装置、砂轮装置和钻头夹紧装置等部件。其中装料阶段，在料斗内装入多个与料槽方向 平行的钻头，料斗油缸通过活塞杆驱动料斗在一个高精度的自润滑固定滑轨上沿垂直于料 槽方向运动，当料斗运动经过料槽上方时，料斗内与料槽平行的一个钻头会落入料槽内，料 斗回复到原先的位置。接着送料油缸驱动送料杆将料槽内的钻头顶入夹头中，此时钻头夹 紧装置的夹头71为张开状态，当待加工钻头顶入夹头后，送料油缸带动送料杆缩回原来位 置，装料完成。

[0019] 定位过程中，钻头夹紧装置的夹紧油缸泄压，在弹簧力的作用下夹头收紧，夹紧钻 头。夹着钻头的夹头在伺服电机驱动下旋转，定位装置的定位球与钻头外缘持续接触，由于 钻头的沟槽结构，当定位球位于钻头沟槽位置时，定位装置的位置传感器状态为“通”，当定 位球位于钻头圆柱面上时，传感器状态为“断”，每接收到第二个“通”态时，伺服电机停止转 动，钻头停止转动，主轴制动油缸工作，制动盘通过摩擦片顶紧夹头油缸，钻头旋转方向固 定。定位球油缸工作，抬高定位球位置远离加工区域，定位完成。

[0020] 磨削过程中，钻头位置固定后，夹头进给装置80的夹头进给油缸无杆腔加压，使 夹头夹带钻头沿固定滑轨向砂轮方向运动，运动到位后停止（机械限位），此时的砂轮也不 在工作位置，接收到钻头到位信号后，砂轮进给装置30的砂轮进给油缸31给有杆腔加压， 驱动砂轮部件沿固定滑轨向钻头运动并磨削钻头，完成钻头一半边的磨削加工。控制系统 接收到半边加工完成信号后，砂轮进给油缸有杆腔泄压，在弹簧力作用下砂轮部件复位。夹 头进给油缸无杆腔加压，带动夹头复位，伺服电机驱动夹头并带动钻头旋转180°后固定， 夹头进给油缸再次驱动夹头向砂轮方向运动，砂轮再次磨削，完成钻头后角另一半边的磨 削。磨削完成后主轴制动油缸泄压，夹头夹紧油缸泄压，钻头松开，完成钻头的磨削加工。

[0021] 下料时本发明数控磨床各部件复位，进行下一根钻头的磨削，在下一根钻头送料 的同时，将原先位于夹头内的已经磨削完成的钻头顶出夹头，落入下料槽，即完成一个钻头 磨削的全过程，设备循环动作。

Claims (4)

1. 一种数控钻头双后角刃磨机，具有机架（10)、电控柜（11)、液压装置（12)、操作面板 (13)和润滑装置（14)；其特征在于：所述机架上设有砂轮装置（20)，所述砂轮装置00)包 括固定在机架上的砂轮架（21)、和与砂轮架可调连接的砂轮0¾以及驱动砂轮转动的驱 动电机（23)，砂轮架上设有砂轮进给装置（30)，所述砂轮进给装置（30)具有驱动砂轮移动 的砂轮进给油缸（31)；机架上砂轮架前侧设有自动上料装置（60)，所述自动上料装置（60) 包括存放被加工零件的料斗（61)、驱动料斗的料斗油缸（62)、用于运转零件的料槽（63)、 送料杆（64)和驱动送料杆的送料油缸（6¾ ；机架上位于自动上料装置右侧设有钻头夹紧 装置（70)，所述钻头夹紧装置（70)包括夹头（71)、驱动夹头旋转的伺服电机（7¾以及夹 紧油缸（7¾和制动油缸（74)，钻头夹紧装置下方设有夹头进给装置（80)，所述夹头进给装 置（80)包括支撑并给钻头夹紧装置移动导向的导轨（81)和驱动钻头夹紧装置移动的夹头 进给油缸(82)。

2.根据权利要求1所述的数控钻头双后角刃磨机，其特征在于：上述砂轮装置00)上 设有砂轮补偿装置（40)，所述砂轮补偿装置00)具有补偿机构Gl)和补偿油缸02)。

3.根据权利要求1所述的数控钻头双后角刃磨机，其特征在于：上述砂轮装置O0)上 设有砂轮修整装置（50)，所述砂轮修整装置（50)具有修整轮（51)和驱动修整轮旋转的液 压马达（52)。

4.根据权利要求1所述的数控钻头双后角刃磨机，其特征在于：上述钻头夹紧装置 (70)的夹头前设有用来对被加工钻头进行分度定位的定位装置（91)，所述定位装置（91) 包括定位球、定位球油缸和位置传感器。