CN104339233A - Cnc倍效率刀具磨床 - Google Patents

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Abstract

一种CNC倍效率刀具磨床，包含一个机床、一个第一移动平台、一个第二移动平台、一个升降机构、一个回转机构、一个研磨主轴加工装置，及一个工件夹持旋转装置。该研磨主轴加工装置包括一个具有一个第一研磨头的第一研磨单元、一个支撑基座、一个设置于该支撑基座且具有一个第二研磨头的第二研磨单元、一个设置于该支撑基座的伺服马达，及一个连接于该伺服马达与该第二研磨单元间的滚珠螺杆。该工件夹持旋转装置包括分别设置于该回转机构的一个第一、一个第二工件夹持单元，该第一工件夹持单元具有一个第一夹头，该第二工件夹持单元具有一个第二夹头。借此设计，以提升加工效率进而增加产能。

Description

CNC倍效率刀具磨床
技术领域
本发明涉及一种刀具磨床，特别是指一种CNC倍效率刀具磨床。
背景技术
参阅图1，为现有一种五轴向刀具磨床，该五轴向刀具磨床包括一个机架11、一个能沿一个第一方向L1来回移动的第一移动工作台12、一个能沿一个垂直于该第一方向L1的第二方向L2来回移动的第二移动工作台13、一个设置于该第一移动工作台12且能沿一个垂直于该第一方向L1的第三方向L3来回移动的升降机构14、一个设置于该升降机构14且具有一个研磨头151的研磨单元15、一个设置于该第二移动工作台13且能绕该第三方向L3转动的回转机构16，及一个设置于该回转机构16且具有一个夹头171的工件夹头单元17，该研磨头151与该夹头171分别能绕一个自身轴线进行转动。在作动上，该研磨头151能够借由该第一移动工作台12而朝向该夹头171位移，且再借由该升降机构14而能够调整与该夹头171的对应高度，而该夹头171能够借由该第二移动工作台13产生位移，且再借由该回转机构16而能够产生角度偏摆，借此上述动作的相配合，而让夹持于该夹头171的一个工件(图未示)，能够被该研磨头151以各种角度进行加工。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于中、大型刀具磨床且能够提升加工效率、增加产能、结构刚性佳且降低设备与人力成本的CNC倍效率刀具磨床。
本发明的另一个目的在于提供一种应用于小型刀具磨床且能够提升加工效率、增加产能、结构刚性佳且降低设备与人力成本的CNC倍效率刀具磨床
本发明CNC倍效率刀具磨床，包含一个机床、一个第一移动平台、一个第二移动平台、一个升降机构、一个回转机构、一个研磨主轴加工装置，及一个工件夹持旋转装置。
该第一移动平台设置于该机床上且能沿一个Z轴方向移动。
该第二移动平台设置于该机床上且能沿一个垂直于该Z轴方向的X轴方向移动。
该升降机构设置于该第一移动平台且能沿一个垂直于该Z轴方向与该X轴方向的Y轴方向移动。
该回转机构设置于该第二移动平台且能绕该Y轴方向转动。
该研磨主轴加工装置包括一个设置于该升降机构且具有一个第一研磨头的第一研磨单元、一个设置于该第一移动平台且沿该Y轴方向延伸的支撑基座、一个设置于该支撑基座且能沿该Y轴方向移动并具有一个第二研磨头的第二研磨单元、一个设置于该支撑基座的伺服马达，及一个连接于该伺服马达与该第二研磨单元间的滚珠螺杆。
该工件夹持旋转装置包括分别沿该Y轴方向排列且设置于该回转机构的一个第一工件夹持单元与一个第二工件夹持单元，该第一工件夹持单元具有一个能绕一个自身轴线转动的第一夹头，该第二工件夹持单元具有一个能绕一个自身轴线转动的第二夹头。
本发明的CNC倍效率刀具磨床，该支撑基座具有两个分别相间隔且沿该Y轴方向延伸的侧壁，及一个连接于前述侧壁顶端的顶壁，前述侧壁与该顶壁围绕界定出一个安装容室，该伺服马达是设置于该顶壁，该滚珠螺杆是位于该安装容室内。
本发明的CNC倍效率刀具磨床，该支撑基座还具有一对分别设置于前述侧壁的线轨，一个能滑动地设置于前述线轨间且供该第二研磨单元穿设的滑动块。
本发明的CNC倍效率刀具磨床，该第一研磨头具有一个粗磨轮，及一个细磨轮，该第二研磨头具有一个粗磨轮，及一个细磨轮。
本发明的CNC倍效率刀具磨床，该工件夹持旋转装置还包括一个夹头驱动单元，该夹头驱动单元包括一个沿该Y轴方向设置于该第二工件夹持单元上方的夹头驱动马达、一个连接于该夹头驱动马达与该第二夹头间的第一传动组件、一个连接于该第一夹头的第二传动组件，及一个连接于该第一传动组件与该第二传动组件间的扭力限位器。
本发明CNC倍效率刀具磨床，包含一个机床、一个第一移动平台、一个第二移动平台、一个升降机构、一个回转机构、一个研磨主轴加工装置，及一个工件夹持旋转装置。
该第一移动平台设置于该机床上且能沿一个Z轴方向移动。
该第二移动平台设置于该机床上且能沿一个垂直于该Z轴方向的X轴方向移动。
该升降机构设置于该第一移动平台且能沿一个垂直于该Z轴方向与该X轴方向的Y轴方向移动。
该回转机构设置于该第二移动平台且能绕该Y轴方向转动。
该研磨主轴加工装置包括一个设置于该升降机构且具有一个第一研磨头的第一研磨单元、一个设置于该升降机构且沿该Y轴方向延伸的支撑基座、一个设置于该支撑基座且能沿该Y轴方向移动并具有一个第二研磨头的第二研磨单元、一个设置于该支撑基座的伺服马达，及一个连接于该伺服马达与该第二研磨单元间的滚珠螺杆。
该工件夹持旋转装置包括分别沿该Y轴方向排列且设置于该回转机构的一个第一工件夹持单元与一个第二工件夹持单元，该第一工件夹持单元具有一个能绕一个自身轴线转动的第一夹头，该第二工件夹持单元具有一个能绕一个自身轴线转动的第二夹头。
本发明的CNC倍效率刀具磨床，该支撑基座具有两个分别相间隔且沿该Y轴方向延伸的侧壁，及一个连接于前述侧壁顶端的顶壁，前述侧壁与该顶壁围绕界定出一个安装容室，该伺服马达是设置于该顶壁，该滚珠螺杆是位于该安装容室内。
本发明的CNC倍效率刀具磨床，该支撑基座还具有一对分别设置于前述侧壁的线轨，一个能滑动地设置于前述线轨间且供该第二研磨单元穿设的滑动块。
本发明的CNC倍效率刀具磨床，该第一研磨头具有一个粗磨轮，及一个细磨轮，该第二研磨头具有一个粗磨轮，及一个细磨轮。
本发明的CNC倍效率刀具磨床，该工件夹持旋转装置还包括一个夹头驱动单元，该夹头驱动单元包括一个沿该Y轴方向设置于该第二工件夹持单元上方的夹头驱动马达、一个连接于该夹头驱动马达与该第二夹头间的第一传动组件、一个连接于该第一夹头的第二传动组件，及一个连接于该第一传动组件与该第二传动组件间的扭力限位器。
本发明的有益效果在于：借由该工件夹持旋转装置是包括有该第一工件夹持单元与该第二工件夹持单元，以及该研磨主轴加工装置是包括有该第一研磨单元与该第二研磨单元的设计，让本发明能够在同一个机台上同时加工两个工件的加工作业，如此一来，能够有效地提升加工效率以增加产能。另一方面，因为能够降低机台数量，故大大的减少设备成本，以及操作机台的人事成本。再另一方面，再加上该支撑基座能够是设置于该第一移动平台或是该升降机构的方式，让本发明能够依需求而应用于中、大型刀具磨床或是小型刀具磨床。
附图说明
图1是现有一种五轴向刀具磨床的一个立体图；
图2是本发明CNC倍效率刀具磨床的一个第一较佳实施例的立体图；
图3是该第一较佳实施例的一个主视图；
图4是该第一较佳实施例的一个侧视图；
图5是取自于图3线V-V的一个剖视图，说明一个工件夹持旋转装置的一个夹头驱动单元；
图6是本发明CNC倍效率刀具磨床的一个第二较佳实施例的立体图；
图7是该第二较佳实施例的一个主视图；
图8是该第二较佳实施例的一个侧视图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
参阅图2、图3，及图4，本发明CNC倍效率刀具磨床的一个第一较佳实施例包含一个机床2、一个第一移动平台3、一个第二移动平台4、一个升降机构5、一个回转机构6、一个研磨主轴加工装置7，及一个工件夹持旋转装置8。
该机床2具有良好的结构刚性，能够承载高荷载而不变形。
该第一移动平台3设置于该机床2上且能沿一个Z轴方向移动。
该第二移动平台4设置于该机床2上且能沿一个垂直于该Z轴方向的X轴方向移动。
该升降机构5设置于该第一移动平台3且能沿一个垂直于该Z轴方向与该X轴方向的Y轴方向移动。
该回转机构6设置于该第二移动平台4且能绕该Y轴方向转动。
其中，该机床2、该第一移动平台3、该第二移动平台4、该升降机构5，及该回转机构6皆非本发明主要技术特征，且为在此技术领域并具有通常知识者所熟知的技术，故在此不详加赘述。
该研磨主轴加工装置7包括一个设置于该升降机构5的第一研磨单元71、一个设置于该第一移动平台3且沿该Y轴方向延伸的支撑基座72、一个设置于该支撑基座72且能沿该Y轴方向移动的第二研磨单元73、一个设置于该支撑基座72的伺服马达74，及一个连接于该伺服马达74与该第二研磨单元73间的滚珠螺杆75。由于该支撑基座72是直接设置于该第一移动平台3上，具有良好的结构刚性，故能够应用于中、大型刀具磨床的态样。
该第一研磨单元71具有一个第一研磨头711，及一个连接于该第一研磨头711且驱动该第一研磨头711绕一个自身轴线S1转动的第一研磨驱动马达712。其中，该第一研磨头711具有一个用于进行较大加工进给量的粗磨轮7111，及一个用于进行较小加工进给量的细磨轮7112。当然，该第一研磨头711也能够是仅具有一个粗磨轮7111或是仅具有一个细磨轮7112的配置态样，而理应不该以该第一较实施例所揭露的内容为限制。
该支撑基座72具有两个分别相间隔且设置于该第一移动平台3并沿该Y轴方向延伸的侧壁721、一个连接于前述侧壁721顶端并供该伺服马达74设置的顶壁722、一对分别设置于该侧壁721且沿该Y轴方向延伸的线轨723，及一个能滑动地设置于前述线轨723间且供该第二研磨单元73穿设的滑动块724，前述侧壁721与该顶壁722围绕界定出一个供该滚珠螺杆75安装容置的安装容室725。
该第二研磨单元73具有一个第二研磨头731，及一个连接于该第二研磨头731且驱动该第二研磨头731绕一个自身轴线S2转动的第二研磨驱动马达732。同样的，该第二研磨头731具有一个用于进行较大加工进给量的粗磨轮7311，及一个用于进行较小加工进给量的细磨轮7312。当然，该第二研磨头731也能够是仅具有一个粗磨轮7311或是仅具有一个细磨轮7312的配置态样。
参阅图2、图3，及图5，该工件夹持旋转装置8包括分别沿该Y轴方向排列且设置于该回转机构6的一个第一工件夹持单元81、一个第二工件夹持单元82，及一个夹头驱动单元83。其中，在本第一较佳实施例中，该第二工件夹持单元82是沿该Y轴方向设置于该第一工件夹持单元81上方。
该第一工件夹持单元81具有一个能夹持一个第一工件100且能绕一个自身轴线C1转动的第一夹头811。
该第二工件夹持单元82具有一个能夹持一个第二工件200且能绕一个自身轴线C2转动的第二夹头821。
该夹头驱动单元83包括一个沿该Y轴方向设置于该第二工件夹持单元82上方的夹头驱动马达831、一个连接于该夹头驱动马达831与该第二夹头821间的第一传动组件832、一个连接于该第一夹头811的第二传动组件833，及一个连接于该第一传动组件832与该第二传动组件833间的扭力限位器834。其中，该第一传动组件832具有一个受该夹头驱动马达831驱动的蜗杆8321，及一个套设于该第二夹头821且与该蜗杆8321相啮合的蜗轮8322。同样的，该第二传动组件833具有一个连接于该扭力限位器834的蜗杆8331，及一个套设于该第一夹头811且与该蜗杆8331相啮合的蜗轮8332。借此，让该夹头驱动马达831能够同时驱动该第一夹头811与该第二夹头821同步转动。
在作动上，借由该第一移动平台3，让该研磨主轴加工装置7能够朝向该工件夹持旋转装置8位移，且借由该升降机构5与该伺服马达74的设计，让该第一研磨头711与该第二研磨头731分别能够沿该Y轴方向移动调整，而分别去对应于该第一工件100与该第二工件200而进行加工，而且，再同时搭配该第二移动平台4能够沿该X轴方向移动以及该回转机构6能够带动该工件夹持旋转装置8转动，以让该第一研磨头711与该第二研磨头731能够同步分别对该第一工件100与该第二工件200进行加工，而让该第一工件100与该第二工件200能够被加工出相同的态样。
另外，值得说明的是，因为机构元件在运作的过程中，会有热变位量的产生，如此一来，会导致该第一工件100与该第二工件200被加工出来的尺寸上会有微量差异，能够搭配一个补正控制系统(图未示)来即时监控该第一工件100与该第二工件200在加工时的直径尺寸差异，而即时让该补正控制系统驱动该伺服马达74带动该第二研磨头731而进行微量位移，以补正因为热变位量而导致加工时的直径尺寸上的差异，如此一来，以确保该第一工件100与该第二工件200的加工精度一致。
参阅图6、图7，及图8，本发明CNC倍效率刀具磨床的一个第二较佳实施例，其内容大致与该第一较佳实施例相同，其不同的地方在于：
该支撑基座72是设置于该升降机构5。如此一来，让该升降机构5能够同时连动该第一研磨单元71与该第二研磨单元73沿该Y轴方向移动，能够应用于小型刀具磨床的态样。
综上所述，本发明CNC倍效率刀具磨床具有下列优点与功效：
一、借由该工件夹持旋转装置8是包括有该第一工件夹持单元81与该第二工件夹持单元82，以及该研磨主轴加工装置7是包括有该第一研磨单元71与该第二研磨单元73的设计，让本发明能够在同一个机台上同时进行加工两个工件的加工作业，如此一来，能够有效地提升至双倍的加工效率，进而大大增加产能。
二、使用本发明能够有效地提升产能，故能够降低机台数量，如此一来，能够大大的减少设备成本支出，以及操作机台的人事成本支出，再另一方面，也能够有效地节省厂房用地空间。

Claims (10)

1.一种CNC倍效率刀具磨床，包含一个机床、一个第一移动平台、一个第二移动平台、一个升降机构、一个回转机构、一个研磨主轴加工装置，及一个工件夹持旋转装置,其特征在于：
该第一移动平台设置于该机床上且能沿一个Z轴方向移动；
该第二移动平台设置于该机床上且能沿一个垂直于该Z轴方向的X轴方向移动；
该升降机构设置于该第一移动平台且能沿一个垂直于该Z轴方向与该X轴方向的Y轴方向移动；
该回转机构设置于该第二移动平台且能绕该Y轴方向转动；
该研磨主轴加工装置包括一个设置于该升降机构且具有一个第一研磨头的第一研磨单元、一个设置于该第一移动平台且沿该Y轴方向延伸的支撑基座、一个设置于该支撑基座且能沿该Y轴方向移动并具有一个第二研磨头的第二研磨单元、一个设置于该支撑基座的伺服马达，及一个连接于该伺服马达与该第二研磨单元间的滚珠螺杆；
该工件夹持旋转装置包括分别沿该Y轴方向排列且设置于该回转机构的一个第一工件夹持单元与一个第二工件夹持单元，该第一工件夹持单元具有一个能绕一个自身轴线转动的第一夹头，该第二工件夹持单元具有一个能绕一个自身轴线转动的第二夹头。
2.如权利要求1所述的CNC倍效率刀具磨床，其特征在于：该支撑基座具有两个分别相间隔且沿该Y轴方向延伸的侧壁，及一个连接于该侧壁顶端的顶壁，前述侧壁与该顶壁围绕界定出一个安装容室，该伺服马达是设置于该顶壁，该滚珠螺杆是位于该安装容室内。
3.如权利要求2所述的CNC倍效率刀具磨床，其特征在于：该支撑基座还具有一对分别设置于前述侧壁的线轨，一个能滑动地设置于前述线轨间且供该第二研磨单元穿设的滑动块。
4.如权利要求1所述的CNC倍效率刀具磨床，其特征在于：该第一研磨头具有一个粗磨轮，及一个细磨轮，该第二研磨头具有一个粗磨轮，及一个细磨轮。
5.如权利要求1所述的CNC倍效率刀具磨床，其特征在于：该工件夹持旋转装置还包括一个夹头驱动单元，该夹头驱动单元包括一个沿该Y轴方向设置于该第二工件夹持单元上方的夹头驱动马达、一个连接于该夹头驱动马达与该第二夹头间的第一传动组件、一个连接于该第一夹头的第二传动组件，及一个连接于该第一传动组件与该第二传动组件间的扭力限位器。
6.一种CNC倍效率刀具磨床，包含一个机床、一个第一移动平台、一个第二移动平台、一个升降机构、一个回转机构、一个研磨主轴加工装置，及一个工件夹持旋转装置,其特征在于：
该第一移动平台设置于该机床上且能沿一个Z轴方向移动；
该第二移动平台设置于该机床上且能沿一个垂直于该Z轴方向的X轴方向移动；
该升降机构设置于该第一移动平台且能沿一个垂直于该Z轴方向与该X轴方向的Y轴方向移动；
该回转机构设置于该第二移动平台且能绕该Y轴方向转动；
该研磨主轴加工装置包括一个设置于该升降机构且具有一个第一研磨头的第一研磨单元、一个设置于该升降机构且沿该Y轴方向延伸的支撑基座、一个设置于该支撑基座且能沿该Y轴方向移动并具有一个第二研磨头的第二研磨单元、一个设置于该支撑基座的伺服马达，及一个连接于该伺服马达与该第二研磨单元间的滚珠螺杆；
该工件夹持旋转装置包括分别沿该Y轴方向排列且设置于该回转机构的一个第一工件夹持单元与一个第二工件夹持单元，该第一工件夹持单元具有一个能绕一个自身轴线转动的第一夹头，该第二工件夹持单元具有一个能绕一个自身轴线转动的第二夹头。
7.如权利要求6所述的CNC倍效率刀具磨床，其特征在于：该支撑基座具有两个分别相间隔且沿该Y轴方向延伸的侧壁，及一个连接于该侧壁顶端的顶壁，前述侧壁与该顶壁围绕界定出一个安装容室，该伺服马达是设置于该顶壁，该滚珠螺杆是位于该安装容室内。
8.如权利要求7所述的CNC倍效率刀具磨床，其特征在于：该支撑基座还具有一对分别设置于前述侧壁的线轨，一个能滑动地设置于前述线轨间且供该第二研磨单元穿设的滑动块。
9.如权利要求6所述的CNC倍效率刀具磨床，其特征在于：该第一研磨头具有一个粗磨轮，及一个细磨轮，该第二研磨头具有一个粗磨轮，及一个细磨轮。
10.如权利要求6所述的CNC倍效率刀具磨床，其特征在于：该工件夹持旋转装置还包括一个夹头驱动单元，该夹头驱动单元包括一个沿该Y轴方向设置于该第二工件夹持单元上方的夹头驱动马达、一个连接于该夹头驱动马达与该第二夹头间的第一传动组件、一个连接于该第一夹头的第二传动组件，及一个连接于该第一传动组件与该第二传动组件间的扭力限位器。
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