CN105014486A - 雕刻刀专用四轴数控打磨设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种雕刻刀专用四轴数控打磨设备，包括数控装置和底座，所述底座左端上方设置有轴座，所述轴座上横向设置有延伸至轴座右侧并可轴向转动的砂轮，轴座右侧的底座上设置有左右延伸的X轴平移机构，所述X轴平移机构上方设置有前后延伸的Z轴平移机构，所述Z轴平移机构上方竖直设置有可绕其竖直中心轴转动的旋转座，所述旋转座上方横向设置有可绕其横向中心轴转动的夹具，所述夹具左侧中心夹有可与砂轮接触的待磨刀具。本发明的有益效果是：实现了刀具的自动化磨制，无需再手工操作，节省了人力，大大提高了打磨效率，而且也提高了刀具打磨精度及一致性。

Description

雕刻刀专用四轴数控打磨设备
技术领域
本发明涉及一种雕刻刀专用四轴数控打磨设备。
背景技术
目前广泛用一种手动磨刀机进行雕刻刀的磨制，在雕刻刀磨制过程中需要从各个角度进行手动调整，而且磨制进给也需要手动驱动。因此操作繁琐，刀具精度及一致性比较差，自动化程度极低，效率低。
发明内容
为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种效率高，打磨精度高的雕刻刀专用四轴数控打磨设备。
本发明是通过以下措施实现的：
本发明的一种雕刻刀专用四轴数控打磨设备，包括数控装置和底座，所述底座左端上方设置有轴座，所述轴座上横向设置有延伸至轴座右侧并可轴向转动的砂轮，轴座右侧的底座上设置有左右延伸的X轴平移机构，所述X轴平移机构上方设置有前后延伸的Z轴平移机构，所述Z轴平移机构上方竖直设置有可绕其竖直中心轴转动的旋转座，所述旋转座上方横向设置有可绕其横向中心轴转动的夹具，所述夹具左侧中心夹有可与砂轮接触的待磨刀具。
上述轴座上设置有刀具测量仪。
上述底座左端向后延伸有副座，底座与副座连成L形，所述轴座设置在副座上，所述X轴平移机构设置在轴座前方的底座上。
上述夹具采用气动夹具气缸，所述气动夹具气缸通过轴承座转动连接在旋转座上，气动夹具气缸右侧竖直设置有支撑板，所述支撑板上设置有与数控装置信号连接的C轴旋转电机，所述C轴旋转电机的驱动轴与气动夹具气缸通过同步带相连接。
上述X轴平移机构和Z轴平移机构均包括导轨、丝母丝杠机构和平移电机，所述旋转座驱动连接有Y轴旋转电机，Y轴旋转电机和平移电机与数控装置信号连接。
上述砂轮通过电主轴连接在轴座上，并且砂轮为左窄右宽的圆锥形。
上述C轴旋转电机和Y轴旋转电机均连接有谐波传动减速机。
本发明的有益效果是：实现了刀具的自动化磨制，无需再手工操作，节省了人力，大大提高了打磨效率，而且也提高了刀具打磨精度及一致性。
附图说明
图1 为本发明的主视结构示意图。
图2为本发明的俯视结构示意图。
图3为本发明的左视结构示意图。
其中：1底座，2轴座，3电主轴，4刀具测量仪，5砂轮，6C轴旋转电机，7同步带，8夹具，9待磨刀具，10旋转座，11滚珠丝杠，12Z轴滑件，13X轴滑件，14滑块，15导轨。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的描述：
如图1、2、3所示，本发明的一种雕刻刀专用四轴数控打磨设备，包括数控装置和底座1。整个设备设计了X、Y、C、Z四个轴向的移动机构，从而实现了刀具在打磨过程中多角度的调整，数控装置为整个设备提供了精确的控制。
具体的，在底座1左端上方设置轴座2，轴座2上部横向设置有延伸至轴座2右侧并可轴向转动的砂轮5，砂轮5通过电主轴3连接在轴座2上，并且砂轮5为左窄右宽的圆锥形。电主轴3具有结构紧凑、重量轻、惯性小、噪声低、响应快等优点。砂轮5采用左窄右宽的圆锥形方便多角度打磨刀具。
轴座2右侧的底座1上设置有左右延伸的X轴平移机构，X轴平移机构上方设置有前后延伸的Z轴平移机构，Z轴平移机构上方竖直设置有可绕其竖直中心轴转动的旋转座10，旋转座10的旋转方向定义为Y轴方向。旋转座10上方横向设置有可绕其横向中心轴转动的夹具8，夹具8的旋转方向定义为Z轴方向。夹具8左侧中心夹有可与砂轮5接触的待磨刀具9。这样实现了夹具8在X轴方向和Z轴方向上都能平移，同时在Y轴方向和Z轴方向都能旋转。X轴平移机构包括导轨15、滑块、丝母丝杠机构、平移电机和X轴滑件13。Z轴平移机构包括导轨15、滑块、丝母丝杠机构、平移电机和Z轴滑件12。丝母丝杠机构采用滚珠丝杠11 。
夹具8采用气动夹具8气缸，气动夹具8气缸通过轴承座转动连接在旋转座10上，气动夹具8气缸右侧竖直设置有支撑板，支撑板上设置有C轴旋转电机6，C轴旋转电机6的驱动轴与气动夹具8气缸通过同步带7相连接。在C轴旋转电机6的驱动下可以带动气动夹具8气缸沿C轴旋转，从而带动待磨刀具9沿C轴旋转，使砂轮5可以打磨到待磨刀具9C轴方向的位置。旋转座10驱动连接有Y轴旋转电机，在Y轴旋转电机的驱动下，待磨刀具9可以沿Y轴旋转。C轴旋转电机6、Y轴旋转电机和平移电机与数控装置信号连接，数控装置对各个电机进行精密控制，实现四个轴向的调整，使待磨刀具9可以进行全方位的打磨，而且打磨精确性高。C轴旋转电机6和Y轴旋转电机均连接有谐波传动减速机，大大提高了传动精确度。
轴座2前侧设置有刀具测量仪4，刀具测量仪4能够实时对待磨刀具9的磨损情况进行检测，然后将信息传送给数控装置。为了使待磨刀具9能够靠近刀具测量仪4进行检测。底座1左端向后延伸有副座，底座1与副座连成L形，轴座2设置在副座上，X轴平移机构设置在轴座2前方的底座1上。
其工作原理为：本设备配备了两个伺服直线轴和两个伺服回转轴，使用时，先将待磨刀具9用夹具8夹住，X轴平移机构将旋转座10向左平移，用刀具测量仪4对待磨刀具9的磨损情况进行检测，刀具测量仪4能够自动测量刀具多方向的磨耗情况，并对刀具准确定位。然后数控装置控制各个电机动作，使待磨刀具9在四个轴向方向上移动，定位磨制。整个磨制过程不需要人工干预，一般刀具3分钟内可以磨制完毕。
以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。

Claims (7)

1.一种雕刻刀专用四轴数控打磨设备，其特征在于：包括数控装置和底座，所述底座左端上方设置有轴座，所述轴座上横向设置有延伸至轴座右侧并可轴向转动的砂轮，轴座右侧的底座上设置有左右延伸的X轴平移机构，所述X轴平移机构上方设置有前后延伸的Z轴平移机构，所述Z轴平移机构上方竖直设置有可绕其竖直中心轴转动的旋转座，所述旋转座上方横向设置有可绕其横向中心轴转动的夹具，所述夹具左侧中心夹有可与砂轮接触的待磨刀具。
2.根据权利要求1所述雕刻刀专用四轴数控打磨设备，其特征在于：所述轴座上设置有刀具测量仪。
3.根据权利要求1所述雕刻刀专用四轴数控打磨设备，其特征在于：所述底座左端向后延伸有副座，底座与副座连成L形，所述轴座设置在副座上，所述X轴平移机构设置在轴座前方的底座上。
4.根据权利要求1所述雕刻刀专用四轴数控打磨设备，其特征在于：所述夹具采用气动夹具气缸，所述气动夹具气缸通过轴承座转动连接在旋转座上，气动夹具气缸右侧竖直设置有支撑板，所述支撑板上设置有与数控装置信号连接的C轴旋转电机，所述C轴旋转电机的驱动轴与气动夹具气缸通过同步带相连接。
5.根据权利要求1所述雕刻刀专用四轴数控打磨设备，其特征在于：所述X轴平移机构和Z轴平移机构均包括导轨、丝母丝杠机构和平移电机，所述旋转座驱动连接有Y轴旋转电机，Y轴旋转电机和平移电机与数控装置信号连接。
6. 根据权利要求1所述雕刻刀专用四轴数控打磨设备，其特征在于：所述砂轮通过电主轴连接在轴座上，并且砂轮为左窄右宽的圆锥形。
7. 根据权利要求4、5所述雕刻刀专用四轴数控打磨设备，其特征在于：所述C轴旋转电机和Y轴旋转电机均连接有谐波传动减速机。
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