CN104308677A - 数控钻头研磨机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数控钻头研磨机，属于机械技术领域。它解决了现有的钻头研磨机需多次对钻头进行装夹、自动化程度低和研磨精度低的问题。本数控钻头研磨机，包括机座、设于机座头部的主轴箱、设于主轴箱上的由电机驱动的砂轮和设于主轴箱内的数控单元，电机与数控单元连接，主轴箱上具有与数控单元相连接的控制面板，机座上具有与砂轮的轴线相垂直设置的导轨，导轨上设有滑座，滑座与导轨之间设有用于驱动滑座沿导轨运动的驱动结构一，滑座上铰接有旋转座，旋转座上具有与砂轮相对应设置的用于夹持钻头的夹头组，滑座与旋转座之间设有用于驱动旋转座绕其与滑座的铰接点摆动的驱动结构二。本发明具有自动化程度高、精准且快速的优点。

Description

数控钻头研磨机

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种数控钻头研磨机。

背景技术

钻头研磨机是一种对使用过的切削刃口已磨损的钻头进行再研磨，使钻头可以反复研磨使用，大大延长钻头的使用寿命。因此便有企业开发出完全自动化且配置有四轴同动的伺服马达的钻头研磨机，透过自动化控制进行钻头的再研磨，藉此大幅降低钻头再研磨的技术需求，并能确保研磨后的品质，且透过四轴同动的伺服马达提高研磨效率。虽然四轴同动伺服马达驱动的钻头研磨机能确实自动完成钻头的再研磨工作，但控制伺服马达四轴同动的技术水准及软硬体成本都非常高，也因此使该四轴同动的钻头研磨机的造价成本极高，对于中小企业而言实为一笔极大的开销及负担，因而弱化消费者的购置欲望，反倒成为销售的障碍。

因此，一些企业是以手动的方式进行再研磨，再研磨的工作又视研磨钻头的部位区分不同的研磨盘种类，普通的研磨机只提供一种可研磨不同部位的研磨盘，当要研磨钻头不同部位时必须重新架设钻头的角度，并配置于不同的进给装置上以进行不同部位的再研磨，如此，当使用者不断地改变研磨部位时就必须不断地进行待研磨钻头的拆卸及装配，造成时间的浪费，使用甚不方便，自动化程度低，在研磨时需要手动操作，研磨效率低下，研磨的精度较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种自动化程度高、精准且快速的数控钻头研磨机。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

本数控钻头研磨机，包括机座、设于机座头部的主轴箱、设于主轴箱上的由电机驱动的砂轮和设于主轴箱内的数控单元，所述的电机与数控单元连接，所述的主轴箱上具有与数控单元相连接的控制面板，其特征在于，所述的机座上具有与砂轮的轴线相垂直设置的导轨，所述的导轨上设有滑座，所述的滑座与导轨之间设有用于驱动滑座沿导轨运动的驱动结构一，所述的滑座上铰接有旋转座，所述的旋转座上具有与砂轮相对应设置的用于夹持钻头的夹头组，所述的滑座与旋转座之间设有用于驱动旋转座绕其与滑座的铰接点摆动的驱动结构二。控制面板自带显示屏。

在上述的数控钻头研磨机中，所述的滑座包括设于导轨上的拖板、垂直设于拖板上表面的分别与砂轮相平行设置的支撑板一和支撑板二，所述的支撑板一与支撑板二通过连接板固连。

在上述的数控钻头研磨机中，所述的驱动结构一包括固定设于拖板上的螺母、固定设于机座上的步进电机一和设于步进电机一输出轴上的螺杆，所述的螺杆与所述的螺母螺纹连接，所述的步进电机一与所述的数控单元连接。当需要移动拖板时，数控单元发出指令使步进电机一工作，带动螺杆转动，由于螺母与螺杆螺纹连接，螺杆转动时带动螺母沿螺杆轴向移动，从而带动拖板沿着导轨移动。

在上述的数控钻头研磨机中，所述的旋转座上设有与支撑板一相铰接的铰接板一和与支撑板二相铰接的铰接板二，所述的铰接板一与支撑板一之间设有铰接轴一，所述的支撑板二与铰接板二之间设有铰接轴二，所述的铰接轴二与铰接轴一同轴设置。

该处设置的铰接板一与铰接板二平行，铰接板一与支撑板一平行，其中铰接板一与铰接轴一固连，铰接板二与铰接轴二固连。

在上述的数控钻头研磨机中，所述的驱动结构二包括设于支撑板一与支撑板二之间的伺服电机、穿设于支撑板一上的由伺服电机驱动的转轴和套设于该转轴外端的齿轮一，上述铰接轴一的外端上套具有与该齿轮一并排设置的齿轮二，所述的齿轮一与齿轮二之间通过传动带传动连接，所述的伺服电机与所述的数控单元连接。当旋转座需要摆动时，数控单元控制伺服电机工作，带动转轴转动，从而带动齿轮一转动，由于齿轮一与齿轮二是通过传动带传动连接的，齿轮二转动，带动铰接轴一和铰接板一同步转动，从而实现旋转座绕铰接轴一的轴线转动。

在上述的数控钻头研磨机中，所述的铰接板一与铰接板二之间设有用于驱动夹头组沿自身轴线周向转动的步进电机二，所述的步进电机二与所述的数控单元连接。

在上述的数控钻头研磨机中，所述托板的侧壁设有立板，所述的立板上具有与上述齿轮二相对应设置的用于感应和限制齿轮二转动角度的限位感应器，所述的限位感应器与所述的数控单元连接。

在上述的数控钻头研磨机中，所述的机座上设有旋转盘，所述的旋转盘与机座之间设有用于将旋转盘固定在机座上的压头，所述的压头通过螺栓固定在机座上，上述的导轨设置在该旋转盘上。该旋转盘的位置可相对于机座进行调节，使导轨的安装和调节更加方便。

在上述的数控钻头研磨机中，所述的机座上具有位于上述夹头组下方的排屑槽。研磨过程中产生的废屑经该排屑槽及时排出，便于对机座进行清理，有效保证机座的清洁度。

在上述的数控钻头研磨机中，所述砂轮的上方处设有用于与数控单元连接的对刀感应器。

该数控钻头研磨机的加工前，将程序由控制面板输入，数控单元执行程序命令，加工时将钻头装夹到夹头组上，通过对刀感应器的检测，自动对刀。

1、对第一中心静点的研磨：

数控单元控制伺服电机工作，带动旋转座摆动一定角度α，使钻头的第一中心静点与砂轮相对应设置；数控单元控制步进电机一工作，推动拖板沿导轨运动，使得钻头组件靠近砂轮，对第一中心静点进行研磨，切削量由控制面板输入；切削完毕后，数控单元控制步进电机二工作，驱动夹头组转动180°角，对另一个第一中心静点进行研磨。

2、对第二中心静点的研磨：

数控单元控制伺服电机工作，带动旋转座摆动一定角度β，使钻头的第二中心静点与砂轮相对应设置；数控单元控制步进电机一工作，推动拖板沿导轨运动，使得钻头组件靠近砂轮，对第二中心静点进行研磨，切削量由控制面板输入；切削完毕后，数控单元控制步进电机二工作，驱动夹头组转动180°角，对另一个第二中心静点进行研磨。

3、对第三中心静点的研磨：

数控单元控制伺服电机工作，带动旋转座摆动一定角度γ，使钻头的第三中心静点与砂轮相对应设置；数控单元控制步进电机一工作，推动拖板沿导轨运动，使得钻头组件靠近砂轮，对第三中心静点进行研磨，切削量由控制面板输入；切削完毕后，数控单元控制步进电机二工作，驱动夹头组转动180°角，对另一个第三中心静点进行研磨。

与现有技术相比，本钻头研磨机具有以下优点：

采用全自动程序控制、一次装夹可将全部工序研磨完成，可保证钻头的精度和对称度，研磨后钻头的穿透力强，有效延长钻头的使用寿命；控制面板自带显示屏，可以让每一位操作者轻松使用，快速上手，具有精准并快速、操作简单，无需技巧既可轻松研磨，节省成本，提高使用效益。

附图说明

图1是本发明提供的一种较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明提供的一种较佳实施例的另一结构示意图。

图3是本发明提供的一种较佳实施例的部分结构示意图。

图4是本发明提供的一种较佳实施例的部分结构示意图。

图中，11、机座；12、主轴箱；13、砂轮；14、控制面板；15、导轨；16、旋转座；17、夹头组；20、拖板；21、支撑板一；22、支撑板二；23、连接板；30、螺母；31、步进电机一；32、螺杆；161、铰接板一；162、铰接板二；163、铰接轴一；164、铰接轴二；40、伺服电机；41、转轴；42、齿轮一；43、齿轮二；44、传动带；50、步进电机二；61、立板；62、限位感应器；71、旋转盘；72、压头；8、排屑槽；9、对刀感应器。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，该数控钻头研磨机，包括机座11、设于机座11头部的主轴箱12、设于主轴箱12上的由电机驱动的砂轮13和设于主轴箱12内的数控单元，电机与数控单元连接，主轴箱12上具有与数控单元相连接的控制面板14。如图3所示，机座11上具有与砂轮13的轴线相垂直设置的导轨15，导轨15上设有滑座，滑座与导轨15之间设有用于驱动滑座沿导轨15运动的驱动结构一。如图1和图2所示，滑座上铰接有旋转座16，旋转座16上具有与砂轮13相对应设置的用于夹持钻头的夹头组17，滑座与旋转座16之间设有用于驱动旋转座16绕其与滑座的铰接点摆动的驱动结构二。

如图4所示，滑座包括设于导轨15上的拖板20、垂直设于拖板20上表面的分别与砂轮13相平行设置的支撑板一21和支撑板二22，支撑板一21与支撑板二22通过连接板23固连。

具体的，如图3所示，驱动结构一包括固定设于拖板20上的螺母30、固定设于机座11上的步进电机一31和设于步进电机一31输出轴上的螺杆32，螺杆32与所述的螺母30螺纹连接，步进电机一31与数控单元连接。当需要移动拖板20时，数控单元发出指令使步进电机一31工作，带动螺杆32转动，由于螺母30与螺杆32螺纹连接，螺杆32转动时带动螺母30沿螺杆32轴向移动，从而带动拖板20沿着导轨15移动。

如图4所示，旋转座16上设有与支撑板一21相铰接的铰接板一161和与支撑板二22相铰接的铰接板二162，铰接板一161与支撑板一21之间设有铰接轴一163，支撑板二22与铰接板二162之间设有铰接轴二164，铰接轴二164与铰接轴一163同轴设置。本实施例中的铰接板一161与铰接板二162平行，铰接板一161与支撑板一21平行，其中铰接板一161与铰接轴一163固连，铰接板二162与铰接轴二164固连。

如图2和图4所示，驱动结构二包括设于支撑板一21与支撑板二22之间的伺服电机40、穿设于支撑板一21上的由伺服电机40驱动的转轴41和套设于该转轴41外端的齿轮一42，铰接轴一163的外端上套具有与该齿轮一42并排设置的齿轮二43，齿轮一42与齿轮二43之间通过传动带44传动连接，伺服电机40与数控单元连接。当旋转座16需要摆动时，数控单元控制伺服电机40工作，带动转轴41转动，从而带动齿轮一42转动，由于齿轮一42与齿轮二43是通过传动带44传动连接的，齿轮二43转动，带动铰接轴一163和铰接板一161同步转动，从而实现旋转座16绕铰接轴一163的轴线转动。

如图1和图2所示，铰接板一161与铰接板二162之间设有用于驱动夹头组17沿自身轴线周向转动的步进电机二50，步进电机二50与数控单元连接。

如图1和图2所示，托板的侧壁设有立板61，立板61上具有与齿轮二43相对应设置的用于感应和限制齿轮二43转动角度的限位感应器62，限位感应器62与所述的数控单元连接。

如图1所示，机座11上设有旋转盘71，旋转盘71与机座11之间设有用于将旋转盘71固定在机座11上的压头72，压头72通过螺栓固定在机座11上，导轨15设置在该旋转盘71上，该旋转盘71的位置可相对于机座11进行调节，使导轨15的安装和调节更加方便。

如图1所示，在机座11上具有位于上述夹头组17下方的排屑槽8，研磨过程中产生的废屑经该排屑槽8及时排出，便于对机座11进行清理，有效保证机座11的清洁度。如图1所示，砂轮13的上方处设有用于与数控单元连接的对刀感应器9。

该数控钻头研磨机的加工前，将程序由控制面板14输入，数控单元执行程序命令，加工时将钻头装夹到夹头组17上，通过对刀感应器9的检测，自动对刀。

1、对第一中心静点的研磨：

数控单元控制伺服电机40工作，带动旋转座16摆动一定角度α，使钻头的第一中心静点与砂轮13相对应设置；数控单元控制步进电机一31工作，推动拖板20沿导轨15运动，使得钻头组件靠近砂轮13，对第一中心静点进行研磨，切削量由控制面板14输入；切削完毕后，数控单元控制步进电机二50工作，驱动夹头组17转动180°角，对另一个第一中心静点进行研磨。

2、对第二中心静点的研磨：

数控单元控制伺服电机40工作，带动旋转座16摆动一定角度β，使钻头的第二中心静点与砂轮13相对应设置；数控单元控制步进电机一31工作，推动拖板20沿导轨15运动，使得钻头组件靠近砂轮13，对第二中心静点进行研磨，切削量由控制面板14输入；切削完毕后，数控单元控制步进电机二50工作，驱动夹头组17转动180°角，对另一个第二中心静点进行研磨。

3、对第三中心静点的研磨：

数控单元控制伺服电机40工作，带动旋转座16摆动一定角度γ，使钻头的第三中心静点与砂轮13相对应设置；数控单元控制步进电机一31工作，推动拖板20沿导轨15运动，使得钻头组件靠近砂轮13，对第三中心静点进行研磨，切削量由控制面板14输入；切削完毕后，数控单元控制步进电机二50工作，驱动夹头组17转动180°角，对另一个第三中心静点进行研磨。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种数控钻头研磨机，包括机座（11）、设于机座（11）头部的主轴箱（12）、设于主轴箱（12）上的由电机驱动的砂轮（13）和设于主轴箱（12）内的数控单元，所述的电机与数控单元连接，所述的主轴箱（12）上具有与数控单元相连接的控制面板（14），其特征在于，所述的机座（11）上具有与砂轮（13）的轴线相垂直设置的导轨（15），所述的导轨（15）上设有滑座，所述的滑座与导轨（15）之间设有用于驱动滑座沿导轨（15）运动的驱动结构一，所述的滑座上铰接有旋转座（16），所述的旋转座（16）上具有与砂轮（13）相对应设置的用于夹持钻头的夹头组（17），所述的滑座与旋转座（16）之间设有用于驱动旋转座（16）绕其与滑座的铰接点摆动的驱动结构二。

2.根据权利要求1所述的数控钻头研磨机，其特征在于，所述的滑座包括设于导轨（15）上的拖板（20）、垂直设于拖板（20）上表面的分别与砂轮（13）相平行设置的支撑板一（21）和支撑板二（22），所述的支撑板一（21）与支撑板二（22）通过连接板（23）固连。

3.根据权利要求2所述的数控钻头研磨机，其特征在于，所述的驱动结构一包括固定设于拖板（20）上的螺母（30）、固定设于机座（11）上的步进电机一（31）和设于步进电机一（31）输出轴上的螺杆（32），所述的螺杆（32）与所述的螺母（30）螺纹连接，所述的步进电机一（31）与所述的数控单元连接。

4.根据权利要求3所述的数控钻头研磨机，其特征在于，所述的旋转座（16）上设有与支撑板一（21）相铰接的铰接板一（161）和与支撑板二（22）相铰接的铰接板二（162），所述的铰接板一（161）与支撑板一（21）之间设有铰接轴一（163），所述的支撑板二（22）与铰接板二（162）之间设有铰接轴二（164），所述的铰接轴二（164）与铰接轴一（163）同轴设置。

5.根据权利要求4所述的数控钻头研磨机，其特征在于，所述的驱动结构二包括设于支撑板一（21）与支撑板二（22）之间的伺服电机（40）、穿设于支撑板一（21）上的由伺服电机（40）驱动的转轴（41）和套设于该转轴（41）外端的齿轮一（42），上述铰接轴一（163）的外端上套具有与该齿轮一（42）并排设置的齿轮二（43），所述的齿轮一（42）与齿轮二（43）之间通过传动带（44）传动连接，所述的伺服电机（40）与所述的数控单元连接。

6.根据权利要求4或5所述的数控钻头研磨机，其特征在于，所述的铰接板一（161）与铰接板二（162）之间设有用于驱动夹头组（17）沿自身轴线周向转动的步进电机二（50），所述的步进电机二（50）与所述的数控单元连接。

7.根据权利要求5所述的数控钻头研磨机，其特征在于，所述托板的侧壁设有立板（61），所述的立板（61）上具有与上述齿轮二（43）相对应设置的用于感应和限制齿轮二（43）转动角度的限位感应器（62），所述的限位感应器（62）与所述的数控单元连接。

8.根据权利要求1所述的数控钻头研磨机，其特征在于，所述的机座（11）上设有旋转盘（71），所述的旋转盘（71）与机座（11）之间设有用于将旋转盘（71）固定在机座（11）上的压头（72），所述的压头（72）通过螺栓固定在机座（11）上，上述的导轨（15）设置在该旋转盘（71）上。

9.根据权利要求1所述的数控钻头研磨机，其特征在于，所述的机座（11）上具有位于上述夹头组（17）下方的排屑槽（8）。

10.根据权利要求1所述的数控钻头研磨机，其特征在于，所述砂轮（13）的上方处设有用于与数控单元连接的对刀感应器（9）。