CN104924207A - 一种高速双头数控刃磨机主轴装置及刃磨方法 - Google Patents

Abstract

一种高速双头数控刃磨机主轴装置及刃磨方法，属于机械技术领域。包括立柱、直线导轨、丝杆副、固定座、安装板、水平主轴、垂直主轴，水平主轴、垂直主轴安装在固定座上，固定座装在安装板上，安装板连接在直线导轨、丝杆副上，直线导轨、丝杆副安装在立柱上。水平主轴、垂直主轴的动力都为直驱式，水平主轴、垂直主轴上根据刀具形状的需要，通过法兰安装两到三个砂轮。法兰上先装一个平形砂轮，加隔垫再装一个碗形砂轮，用螺母锁紧，一起装在主轴上。本发明结构简单，刚性好，精度高，加工效率高。

Description

一种高速双头数控刃磨机主轴装置及刃磨方法

技术领域

本发明涉及一种高速双头数控刃磨机主轴装置及刃磨方法，属于机械技术领域。

背景技术

多轴联动机床可以实现或尽可能完成从毛坯至成品的加工。可减少工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产生的误差，提高零件加工精度，缩短产品制造周期，提高生产效率。随着现代机械加工要求的不断提高，大量的多轴联动数控机床越来越受到各企业的欢迎。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种高速双头数控刃磨机主轴装置及刃磨方法。

一种高速双头数控刃磨机主轴装置，包括立柱、直线导轨、丝杆副、固定座、安装板、水平主轴、垂直主轴，水平主轴、垂直主轴安装在固定座上，固定座装在安装板上，安装板连接在直线导轨、丝杆副上，直线导轨、丝杆副安装在立柱上。

水平主轴、垂直主轴的动力都为直驱式，水平主轴、垂直主轴上根据刀具形状的需要，通过法兰安装两到三个砂轮。

法兰上先装一个平形砂轮，加隔垫再装一个碗形砂轮，用螺母锁紧，一起装在主轴上。

一种高速双头数控刃磨方法，含有以下步骤；

水平主轴、垂直主轴采用动力直驱，水平主轴、垂直主轴上根据刀具形状的需要，通过法兰安装两到三个砂轮；

法兰上先装一个平形砂轮，加隔垫再装一个碗形砂轮，用螺母锁紧，一起装在主轴上；

两主轴安装不同形状的砂轮来刃磨复杂形状的刀具，如清底直刃刀，螺旋刃刀，锥形螺旋刀；

水平主轴上的砂轮用于刃磨刀具的前刀面，开排屑槽，垂直主轴刃磨刀具的后刀面及刀具的顶端刃；

高速双头数控刃磨机主轴装置的双主轴与可作Z轴方向运行的安装板固定，安装在有直线运行的X轴、Y轴、旋转运行的A轴数控刃磨机床上，X、Y、Z呈三维结构互相垂直。

本发明的优点是用于四轴联动数控刃磨机床的主轴上，当水平主轴转动与刃磨刀具的轴中心线成一定的角度时，即可刃磨锥形螺旋刃刀具，实现多轴联动机床完成从毛坯至成品的可加工复杂刀具的过程，实现硬质合金刀具的粗、精磨由合金棒刃磨成成品刀具的加工，结构简单，刚性好，精度高，加工效率高。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的刃磨砂轮结构示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

实施例1：如图1、图2所示，一种高速双头数控刃磨机主轴装置，包括立柱1、直线导轨2、丝杆副3、固定座4、安装板5、水平主轴6、垂直主轴7，水平主轴6、垂直主轴7安装在固定座4上，固定座4装在安装板5上，安装板5连在直线导轨2、丝杆副3上，直线导轨2、丝杆副3安装在立柱1上。

水平主轴6、垂直主轴7的动力都为直驱式，水平主轴6、垂直主轴7上根据刀具形状的需要，可通过法兰安装两到三个砂轮。

法兰12上先装一个平形砂轮11，加隔垫10再装一个碗形砂轮9，用螺母8锁紧，一起装在主轴上。两主轴安装不同形状的砂轮来刃磨复杂形状的刀具，如清底直刃刀，螺旋刃刀，锥形螺旋刀等。

一种高速双头数控刃磨方法，含有以下步骤；

水平主轴6、垂直主轴7采用动力直驱，水平主轴6、垂直主轴7上根据刀具形状的需要，通过法兰安装两到三个砂轮；

法兰12上先装一个平形砂轮11，加隔垫10再装一个碗形砂轮9，用螺母8锁紧，一起装在主轴上；

两主轴安装不同形状的砂轮来刃磨复杂形状的刀具，如清底直刃刀，螺旋刃刀，锥形螺旋刀；

水平主轴上的砂轮用于刃磨刀具的前刀面，开排屑槽，垂直主轴刃磨刀具的后刀面及刀具的顶端刃。

高速双头数控刃磨机主轴装置的双主轴与可作Z轴方向运行的安装板固定，安装在有直线运行的X轴、Y轴、旋转运行的A轴数控刃磨机床上，X、Y、Z呈三维结构互相垂直。配置多轴联动数控系统，X、Y、Z、A四轴联动成四轴联动数控刃磨机床。该机床可刃磨清底直刃刀、螺旋刃刀、锥形螺旋刀等复杂刀具，完成从毛坯至成品的加工。

清底直刀刃磨方法，含有以下步骤；

刃磨清底直刀时，合金棒夹持在旋转轴A轴的分度头；

刃磨前，将水平主轴调整与合金棒中心轴方向呈垂直方向；

刃磨第一步，X轴控制进给，Y轴控制刀具前角角度，Z轴控制刃磨量，水平主轴的粗粒度平形砂轮在合金棒上刃磨出刀具的前刀刃及排屑槽，第一刀刃粗磨完成后，A轴控制旋转角度；

刃磨第二个刀刃、第三个刀刃……粗磨全部完成，再由水平主轴的另一个细粒度平行砂轮进行精磨；

第二步X轴控制进给，Z轴控制刃磨量，垂直主轴的碗形砂轮刃磨后刀面，A轴控制旋转角度，刃磨刀具后刀面避空部分。直到所有刀刃磨完；

第三步，X轴控制进给，Z轴控制刃磨量，由垂直主轴的平形砂轮刃磨第一刀刃清底刃(端刃)，A轴控制旋转角度，直到所有刀刃磨完成，一支清底直刀由毛坯合金棒刃磨成成品刀具。

螺旋刃刀刃磨方法，含有以下步骤；

刃磨螺旋刃刀时，合金棒夹持在旋转轴A轴的分度头；

刃磨前，先按螺旋刃的螺旋角度调整水平主轴砂轮与合金棒中心轴的角度，

刃磨第一步，X轴控制进给，Y轴控制刀具前角角度，Z轴控制刃磨量，A轴控制旋转角度。水平主轴的粗粒度平形砂轮在合金棒上刃磨的同时，旋转轴A轴根据螺旋导程数据作出相应的旋转，X、A轴联动刃磨出刀具的前刀刃及排屑槽呈螺旋刃，第一刃粗磨完成后，A轴旋转一定角度，X、A轴联动刃磨第二个刀刃、第三个刀刃……螺旋刃粗磨全部完成，再由水平主轴的另一个细粒度平行砂轮进行精磨；

第二步，X轴控制进给，Z轴控制刃磨量，垂直主轴的碗形砂轮刃磨后刀面同时，旋转轴A轴根据螺旋导程数据作出相应的旋转，A轴控制旋转角度，刃磨刀具后刀面避空部分。X轴、A轴联动。磨出与前刀面螺旋角一致的后刀面及后刀面避空部分，直到所有刀刃磨完；

第三步，X轴控制进给，Z轴控制刃磨量，由垂直主轴的平形砂轮刃磨第一刀刃清底刃(端刃)，A轴控制旋转角度，直到所有刀刃磨完成，一支螺旋刃刀由毛坯合金棒刃磨成成品刀具。

锥形螺旋刃刀刃磨方法，含有以下步骤；

刃磨螺旋刃刀时，合金棒夹持在旋转轴A轴的分度头；

刃磨前，先按螺旋刃的螺旋角度调整水平主轴砂轮与合金棒中心轴的角度，

刃磨第一步，X轴控制进给，Y轴控制刀具前角角度，Z轴控制刃磨量，A轴控制旋转角度。水平主轴的粗粒度平形砂轮在合金棒上刃磨的同时，旋转轴A轴根据螺旋导程数据作出相应的旋转，Z轴也在刀具直径方向根据刀具的圆锥角作出相应移动，X、Z、A轴联动刃磨出刀具的前刀刃及排屑槽呈锥形螺旋刃，第一刃粗磨完成后，A轴旋转一定角度，X、Z、A轴联动刃磨第二个刀刃、第三个刀刃……锥度螺旋刃粗磨全部完成，再由水平主轴的另一个细粒度平行砂轮进行精磨；

第二步，X轴控制进给，Z轴控制刃磨量，垂直主轴的碗形砂轮刃磨后刀面同时，旋转轴A轴根据螺旋导程数据作出相应的旋转，Z轴也在刀具直径方向根据刀具的圆锥角作出相应移动，A轴控制旋转角度，刃磨刀具后刀面避空部分。X轴、Z轴、A轴联动。磨出与前刀面锥形螺旋角一致的后刀面及后刀面避空部分，直到所有刀刃磨完；

第三步，X轴控制进给，Z轴控制刃磨量，由垂直主轴的平形砂轮刃磨第一刀刃清底刃(端刃)，A轴控制旋转角度，直到所有刀刃磨完成，一支锥度螺旋刃刀由毛坯合金棒刃磨成成品刀具。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高速双头数控刃磨机主轴装置，其特征在于包括立柱、直线导轨、丝杆副、固定座、安装板、水平主轴、垂直主轴，水平主轴、垂直主轴安装在固定座上，固定座装在安装板上，安装板连接在直线导轨、丝杆副上，直线导轨、丝杆副安装在立柱上。

2.根据权利要求1所述的一种高速双头数控刃磨机主轴装置，其特征在于水平主轴、垂直主轴的动力都为直驱式，水平主轴、垂直主轴上根据刀具形状的需要，通过法兰安装两到三个砂轮。

3.根据权利要求1所述的一种高速双头数控刃磨机主轴装置，其特征在于法兰上先装一个平形砂轮，加隔垫再装一个碗形砂轮，用螺母锁紧，一起装在主轴上。

4.一种高速双头数控刃磨方法，其特征在于含有以下步骤；

水平主轴、垂直主轴采用动力直驱，水平主轴、垂直主轴上根据刀具形状的需要，通过法兰安装两到三个砂轮；

法兰上先装一个平形砂轮，加隔垫再装一个碗形砂轮，用螺母锁紧，一起装在主轴上；

两主轴安装不同形状的砂轮来刃磨复杂形状的刀具，如清底直刃刀，螺旋刃刀，锥形螺旋刀；

水平主轴上的砂轮用于刃磨刀具的前刀面，开排屑槽，垂直主轴刃磨刀具的后刀面及刀具的顶端刃；

高速双头数控刃磨机主轴装置的双主轴与可作Z轴方向运行的安装板固定，安装在有直线运行的X轴、Y轴、旋转运行的A轴数控刃磨机床上，X、Y、Z呈三维结构互相垂直。

5.根据权利要求4所述的一种高速双头数控刃磨方法，其特征在于配置多轴联动数控系统，X、Y、Z、A四轴联动成四轴联动数控刃磨机床，刃磨清底直刃刀、螺旋刃刀、锥形螺旋刀复杂刀具，完成从毛坯至成品的加工。

6.根据权利要求5所述的一种高速双头数控刃磨方法，其特征在于螺旋刃刀刃磨方法，含有以下步骤；

刃磨螺旋刃刀时，合金棒夹持在旋转轴A轴的分度头；

刃磨前，先按螺旋刃的螺旋角度调整水平主轴砂轮与合金棒中心轴的角度，

刃磨第一步，X轴控制进给，Y轴控制刀具前角角度，Z轴控制刃磨量，A轴控制旋转角度。水平主轴的粗粒度平形砂轮在合金棒上刃磨的同时，旋转轴A轴根据螺旋导程数据作出相应的旋转，X、A轴联动刃磨出刀具的前刀刃及排屑槽呈螺旋刃，第一刃粗磨完成后，A轴旋转一定角度，X、A轴联动刃磨第二个刀刃、第三个刀刃……螺旋刃粗磨全部完成，再由水平主轴的另一个细粒度平行砂轮进行精磨；

第二步，X轴控制进给，Z轴控制刃磨量，垂直主轴的碗形砂轮刃磨后刀面同时，旋转轴A轴根据螺旋导程数据作出相应的旋转，A轴控制旋转角度，刃磨刀具后刀面避空部分。X轴、A轴联动；磨出与前刀面螺旋角一致的后刀面及后刀面避空部分，直到所有刀刃磨完；

第三步，X轴控制进给，Z轴控制刃磨量，由垂直主轴的平形砂轮刃磨第一刀刃清底刃(端刃)，A轴控制旋转角度，直到所有刀刃磨完成，一支螺旋刃刀由毛坯合金棒刃磨成成品刀具。