CN102294626A - 一种四工位四轴车刀刃磨数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种四工位四轴车刀刃磨数控机床，包括机床床体，机床床体上设有砂轮、电动刀架、砂轮驱动装置和电动刀架驱动装置，电动刀架驱动装置包括纵向驱动装置和横向驱动装置；纵向驱动装置用来驱动电动刀架作纵向运动；横向驱动装置用来驱动电动刀架作横向运动；水平回转驱动装置用来驱动电动刀架作水平回转运动；竖直回转驱动装置用来驱动电动刀架作竖直回转运动；磨削工位转换装置用来驱动电动刀架转换磨削工位；能够实现磨削过程的快速全自动化操作，减少由于操作者经验与水平的不足对车刀刃磨质量的影响，便于实现车刀刃磨的标准化操作，能够实现四把车刀顺序自动磨削，工作效率高。

Description

一种四工位四轴车刀刃磨数控机床

技术领域

本发明涉及一种车刀刃磨设备，具体地说，涉及一种四工位四轴车刀刃磨数控机床，属于机械技术领域。

背景技术

车削加工过程中，车刀刃磨的好坏直接影响切削加工的效率和质量，车刀在使用一段时间后由于磨损，将达不到其使用要求，由于车刀在切削过程中磨损较快，就需要频繁刃磨，因此刃磨效率的高低也会影响到生产效率。

目前，车刀刃磨通常采用人工凭经验直接在砂轮机上刃磨后再使用，磨出的刀具角度误差大，难以保证切削加工时要求的合理角度，影响加工效率和质量；同时由于砂轮机平衡性差，砂轮冲击而使刀具产生剧烈震动，手握刀具难以保证刀具平稳，容易出现刀具刃口微锯齿状缺陷，严重者还会出现裂纹和崩刃现象，同时容易引起安全事故。

现在，市场上也有专用车刀磨床与刃磨机，但因其灵活性差、使用不便、自动化程度不高、精度低、效率低、对操作人员的技术水平要求高，推广使用受到很大限制。

发明内容

本发明要解决的问题是针对以上不足，提供一种四工位四轴车刀刃磨数控机床，这种机床能够实现四把车刀顺序自动磨削，工作效率高。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种四工位四轴车刀刃磨数控机床，包括机床床体，机床床体上设有砂轮、电动刀架、砂轮驱动装置和电动刀架驱动装置，其特征在于：所述电动刀架驱动装置包括：

纵向驱动装置，用来驱动电动刀架作纵向运动；

横向驱动装置，用来驱动电动刀架作横向运动；

水平回转驱动装置，用来驱动电动刀架作水平回转运动；

竖直回转驱动装置，用来驱动电动刀架作竖直回转运动；

磨削工位转换装置，用来驱动电动刀架转换磨削工位。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述电动刀架为四工位刀架，用来安装四把车刀并对四把车刀进行顺序磨削。

所述纵向驱动装置包括：

纵向导轨，设置在机床床体上；

大溜板，与纵向导轨配合；

大溜板驱动丝杠，与大溜板通过丝杠螺母传动连接；

大溜板驱动伺服电机，设置在机床床体上并与大溜板驱动丝杠连接。

所述横向驱动装置包括：

横向导轨，设置在大溜板上；

小溜板，与横向导轨配合；

小溜板驱动丝杠，与小溜板通过丝杠螺母传动连接；

小溜板驱动伺服电机，设置在大溜板上并与小溜板驱动丝杠连接。

所述水平回转驱动装置包括：

水平回转工作台底座，设置在小溜板上；

水平回转工作台驱动伺服电机，设置在水平回转工作台底座上；

水平回转工作台转台，设置在水平回转工作台底座上；

水平回转工作台蜗轮，与水平回转工作台转台固定连接，水平回转工作台蜗轮的轴线竖直设置；

水平回转工作台蜗杆，与水平回转工作台驱动伺服电机连接，并与水平回转工作台蜗轮啮合。

所述竖直回转驱动装置包括：

竖直回转工作台底座，设置在水平回转工作台转台上；

竖直回转工作台驱动伺服电机，设置在竖直回转工作台底座上；

竖直回转工作台转台，设置在竖直回转工作台底座上；

竖直回转工作台蜗轮，与竖直回转工作台转台固定连接，竖直回转工作台蜗轮的轴线水平设置；

竖直回转工作台蜗杆，与竖直回转工作台驱动伺服电机连接，并与竖直回转工作台蜗轮啮合。

所述磨削工位转换装置包括：

支架，安装于竖直回转工作台转台上；

电动刀架驱动伺服电机，与电动刀架安装于支架上，用于控制电动刀架作90°回转。

所述砂轮驱动装置包括：

砂轮轴支架，设置在机床床体上；

主电机，设置在砂轮轴支架的下部；

小带轮，设置在主电机的端部；

砂轮轴，设置在砂轮轴支架的上部，用来支撑砂轮；

大带轮，设置在砂轮轴的端部；

皮带，设置在大带轮与小带轮之间。

本发明采用以上技术方案，与现有技术方案相比，具有以下优点：采用数控系统可以控制完成车刀的全自动精确磨削，相比手工磨刀或其他手工车刀刃磨设备，不但能够实现磨削过程的快速全自动化操作，而且减少了由于操作者经验与水平的不足对车刀刃磨质量的影响，便于实现车刀刃磨的标准化操作，能够实现四把车刀顺序自动磨削，工作效率高。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

附图是本发明实施例中车刀刃磨数控机床的结构示意图；

图中，

1-床腿，2-床身，3-大溜板，4-大溜板驱动丝杠，5-大溜板驱动伺服电机，6-小溜板，7-小溜板驱动丝杠，8-小溜板驱动伺服电机，9-水平回转工作台转台，10-水平回转工作台驱动伺服电机，11-竖直回转工作台转台，12-竖直回转工作台驱动伺服电机，13-支架，14-电动刀架，15-电动刀架驱动伺服电机，16-待磨车刀，17-砂轮，18-砂轮轴，19-大带轮，20-皮带，21-小带轮，22-主电机，23-砂轮轴支架，24-纵向导轨，25-横向导轨，26-水平回转工作台底座，27-竖直回转工作台底座。

具体实施方式

实施例，如附图所示，一种四工位四轴车刀刃磨数控机床，包括机床床体，机床床体包括床腿1和位于床腿1上的床身2；

机床床体上设有砂轮17、电动刀架14、砂轮驱动装置和电动刀架驱动装置，电动刀架14为四工位刀架，可同时安装四把车刀，在控制系统的控制下顺序完成四把车刀的磨削工作；

砂轮驱动装置包括砂轮轴支架23，砂轮轴支架23设置在机床床体上，砂轮轴支架23下部的床腿内设有主电机22，主电机22的端部设有小带轮21，砂轮轴支架23的上部设有用来支撑砂轮17的砂轮轴18，砂轮轴18的端部设有大带轮19，大带轮19与小带轮21之间设有皮带20；

电动刀架驱动装置包括纵向驱动装置、横向驱动装置、水平回转驱动装置、竖直回转驱动装置和磨削工位转换装置；

纵向驱动装置，用来驱动电动刀架14作纵向运动，包括纵向导轨24、大溜板3、大溜板驱动丝杠4和大溜板驱动伺服电机5；纵向导轨24设置在床身2上；大溜板3与纵向导轨24配合；大溜板驱动丝杠4与大溜板3通过丝杠螺母传动连接；大溜板驱动伺服电机5设置在床身2上并与大溜板驱动丝杠4连接；

横向驱动装置，用来驱动电动刀架14作横向运动，包括横向导轨25、小溜板6、小溜板驱动丝杠7和小溜板驱动伺服电机8；横向导轨25设置在大溜板3上；小溜板6与横向导轨25配合；小溜板驱动丝杠7与小溜板6通过丝杠螺母传动连接；小溜板驱动伺服电机8设置在大溜板3上并与小溜板驱动丝杠7连接；

水平回转驱动装置，用来驱动电动刀架14作水平回转运动，包括水平回转工作台底座26、水平回转工作台转台9、水平回转工作台蜗轮和水平回转工作台蜗杆，水平回转工作台底座26设置在小溜板6上；水平回转工作台驱动伺服电机10设置在水平回转工作台底座26上；水平回转工作台转台9设置在水平回转工作台底座26上；水平回转工作台蜗轮与水平回转工作台转台9固定连接，水平回转工作台蜗轮的轴线竖直设置；水平回转工作台蜗杆与水平回转工作台驱动伺服电机10连接，并与水平回转工作台蜗轮啮合。

竖直回转驱动装置，用来驱动电动刀架14作竖直回转运动，包括竖直回转工作台底座27、竖直回转工作台驱动伺服电机12、竖直回转工作台转台11、竖直回转工作台蜗轮和竖直回转工作台蜗杆，竖直回转工作台底座27设置在水平回转工作台转台9上；竖直回转工作台驱动伺服电机12设置在竖直回转工作台底座27上；竖直回转工作台转台11设置在竖直回转工作台底座27上；竖直回转工作台蜗轮与竖直回转工作台转台11固定连接，竖直回转工作台蜗轮的轴线水平设置；竖直回转工作台蜗杆与竖直回转工作台驱动伺服电机12连接，并与竖直回转工作台蜗轮啮合。

磨削工位转换装置，用来驱动电动刀架14转换磨削工位，包括支架13、电动刀架驱动伺服电机15；支架13安装于竖直回转工作台转台11上；电动刀架驱动伺服电机15与电动刀架14安装于支架13上，用于控制电动刀架14作90°回转。

使用时，将四把待磨车刀16安装于电动刀架14的四个工位上，通过控制系统使竖直回转工作台驱动伺服电机12带动竖直回转工作台转台11在竖直方向上转动，同时控制水平回转工作台驱动伺服电机10带动水平回转工作台转台9在水平方向上转动，可使第一个工位上待磨车刀16的主后刀面平行于砂轮17的端面；通过小溜板驱动伺服电机8调整小溜板6位置，使待磨车刀16主后刀面对准砂轮17的端面；通过大溜板驱动伺服电机5驱动大溜板3作纵向进给运动，完成主后刀面磨削；

通过大溜板驱动伺服电机5驱动大溜板3作反向退刀运动，使待磨车刀16离开砂轮；通过竖直回转工作台驱动伺服电机12控制竖直回转工作台转台11转动、水平回转工作台驱动伺服电机10控制水平回转工作台转台9转动，使待磨车刀16的副后刀面平行于砂轮17的端面；通过小溜板驱动伺服电机8调整小溜板6位置，使待磨车刀16副后刀面对准砂轮17的端面；通过大溜板驱动伺服电机5驱动大溜板3作纵向进给运动，完成副后刀面磨削；

通过大溜板驱动伺服电机5驱动大溜板3作反向退刀运动，使待磨车刀16离开砂轮；通过竖直回转工作台驱动伺服电机12控制竖直回转工作台转台11转动、水平回转工作台驱动伺服电机10控制水平回转工作台转台9转动，使待磨车刀16的前刀面平行于砂轮17的端面；通过小溜板驱动伺服电机8调整小溜板6位置，使待磨车刀16前刀面对准砂轮17的端面；通过大溜板驱动伺服电机5驱动大溜板3作纵向进给运动，完成前刀面磨削；

通过大溜板驱动伺服电机5驱动大溜板3作反向退刀运动，使待磨车刀16离开砂轮；通过电动刀架驱动伺服电机15驱动电动刀架14回转90度，使下一把车刀进入磨削工位。按照如上所述的方法，依次磨削其主后刀面、副后刀面、前刀面，完成本车刀磨削；采用上述方法，可以依次顺序完成其余两把车刀的刃磨。

以上对本发明的具体描述旨在说明具体实施方案的实现方式，不能理解为是对本发明的限制。本领域的普通技术人员在本发明的启示下，可以在详述实施方案的基础上做出各种变化，这些变化均应包含在本发明的构思之内。

Claims (8)

1.一种四工位四轴车刀刃磨数控机床，包括机床床体，机床床体上设有砂轮(17)、电动刀架(14)、砂轮驱动装置和电动刀架驱动装置，其特征在于：所述电动刀架驱动装置包括：

纵向驱动装置，用来驱动电动刀架(14)作纵向运动；

横向驱动装置，用来驱动电动刀架(14)作横向运动；

水平回转驱动装置，用来驱动电动刀架(14)作水平回转运动；

竖直回转驱动装置，用来驱动电动刀架(14)作竖直回转运动；

磨削工位转换装置，用来驱动电动刀架(14)转换磨削工位。

2.如权利要求1所述的一种四工位四轴车刀刃磨数控机床，其特征在于：所述电动刀架(14)为四工位刀架，用来安装四把车刀并对四把车刀进行顺序磨削。

3.如权利要求1或2所述的一种四工位四轴车刀刃磨数控机床，其特征在于：所述纵向驱动装置包括：

纵向导轨(24)，设置在机床床体上；

大溜板(3)，与纵向导轨(24)配合；

大溜板驱动丝杠(4)，与大溜板(3)通过丝杠螺母传动连接；

大溜板驱动伺服电机(5)，设置在机床床体上并与大溜板驱动丝杠(4)连接。

4.如权利要求3所述的一种四工位四轴车刀刃磨数控机床，其特征在于：所述横向驱动装置包括：

横向导轨(25)，设置在大溜板(3)上；

小溜板(6)，与横向导轨(25)配合；

小溜板驱动丝杠(7)，与小溜板(6)通过丝杠螺母传动连接；

小溜板驱动伺服电机(8)，设置在大溜板(3)上并与小溜板驱动丝杠(7)连接。

5.如权利要求4所述的一种四工位四轴车刀刃磨数控机床，其特征在于：所述水平回转驱动装置包括：

水平回转工作台底座(26)，设置在小溜板(6)上；

水平回转工作台驱动伺服电机(10)，设置在水平回转工作台底座(26)上；

水平回转工作台转台(9)，设置在水平回转工作台底座(26)上；

水平回转工作台蜗轮，与水平回转工作台转台(9)固定连接，水平回转工作台蜗轮的轴线竖直设置；

水平回转工作台蜗杆，与水平回转工作台驱动伺服电机(10)连接，并与水平回转工作台蜗轮啮合。

6.如权利要求5所述的一种四工位四轴车刀刃磨数控机床，其特征在于：所述竖直回转驱动装置包括：

竖直回转工作台底座(27)，设置在水平回转工作台转台(9)上；

竖直回转工作台驱动伺服电机(12)，设置在竖直回转工作台底座(27)上；

竖直回转工作台转台(11)，设置在竖直回转工作台底座(27)上；

竖直回转工作台蜗轮，与竖直回转工作台转台(11)固定连接，竖直回转工作台蜗轮的轴线水平设置；

竖直回转工作台蜗杆，与竖直回转工作台驱动伺服电机(12)连接，并与竖直回转工作台蜗轮啮合。

7.如权利要求6所述的一种四工位四轴车刀刃磨数控机床，其特征在于：所述磨削工位转换装置包括：

支架(13)，安装于竖直回转工作台转台(11)上；

电动刀架驱动伺服电机(15)，与电动刀架(14)安装于支架(13)上，用于控制电动刀架(14)作90°回转。

8.如权利要求1所述的一种四工位四轴车刀刃磨数控机床，其特征在于：所述砂轮驱动装置包括：

砂轮轴支架(23)，设置在机床床体上；

主电机(22)，设置在砂轮轴支架(23)的下部；

小带轮(21)，设置在主电机(22)的端部；

砂轮轴(18)，设置在砂轮轴支架(23)的上部，用来支撑砂轮(17)；

大带轮(19)，设置在砂轮轴(18)的端部；

皮带(20)，设置在大带轮(19)与小带轮(21)之间。

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