CN108262686A - 一种自适应调姿的气动式模具打磨磨头装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自适应调姿的气动式模具打磨磨头装置，所述主轴末端设有外螺纹和磨头，所述磨头与所述主轴之间设有自锁螺母；所述主轴轴肩处设有球形轴套，所述球形轴套通过套筒安装在所述箱体内；所述主轴上设有风轮，所述风轮和所述主轴之间设有连接键；在所述风轮位置，所述箱体上设有径向相对的气动进气口和气动出气口；所述箱体上固定连接设有弹性装置和电动推杆，所述弹性装置末端设有压力传感器，所述压力传感器、电动推杆末端始终与所述主轴末端球形轮廓接触；所述箱体末端设有法兰盘，将整体装置外接五轴数控臂以实现自适应自动打磨。本发明能实现对磨头磨削量的补偿和打磨力度恒定，对模具形面自动打磨，提高打磨效率和打磨质量。
Description
技术领域
本发明属于模具加工设备技术领域，尤其涉及一种自适应调姿的气动式模具打磨磨头装置。
背景技术
模具是机电工业生产中的基础设备。在汽车、拖拉机、电器、电机、仪器、仪表等行业，有60%~90%的产品零件用模具加工。模具表面加工质量对产品和模具本身质量、寿命都有相当大的影响，据调查，模具表面粗糙度改善一级，模具寿命可提高50%。
模具打磨用旋转磨头，在磨削过程中短时间内就会出现磨损，为保证模具表面与编程轨迹一致性，要对打磨磨头磨削量进行补偿。在对模具表面打磨抛光时，会遇到凹沟、凸棱等形面，这将使得磨头受到外力冲击，导致磨头受挤压破裂或破坏要修磨的形面，因此，要使打磨力度恒定。
传统的模具打磨和抛光主要是依靠人工进行，效率低下，用工成本较高，且一旦操作人员稍有失误，就会对加工表面造成致命损伤甚至导致整个模具报废。因此，对操作人员有较高的技能要求，而熟练工人的生产技艺需要长时间的实践摸索和积累形成，必然会对企业生产力造成影响。
发明内容
本发明提供一种自适应调姿的气动式模具打磨磨头装置，其目的是实现对磨头磨削量的补偿和打磨力度恒定，替代目前模具加工行业打磨、抛光的人工操作，提高打磨效率和打磨质量。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种自适应调姿的气动式模具打磨磨头装置，包括箱体与主轴，所述主轴末端设有外螺纹和磨头，所述磨头与所述主轴之间设有自锁螺母；所述主轴轴肩处设有球形轴套，所述球形轴套通过套筒安装在所述箱体内；所述主轴上设有风轮，所述风轮和所述主轴之间设有连接键；在所述风轮位置，所述箱体上设有径向相对的气动进气口和气动出气口；所述箱体上固定连接设有弹性装置和电动推杆，所述弹性装置末端设有压力传感器，所述压力传感器、电动推杆末端始终与所述主轴末端球形轮廓接触；所述箱体末端设有法兰盘，用于外接五轴数控臂。
优选的，所述球形轴套包括两个半球形轴套，每个半球形轴套内设有滚道，所述滚道内设有滚珠和润滑脂，所述滚珠与所述主轴的轴肩接触，有效避免主轴沿轴向移动。
优选的，所述弹性装置、所述电动推杆的数目各为2套，且在同一圆截面上均匀分布，弹性装置和电动推杆位于径向相对位置。
本发明的有益效果为。
1）在磨头出现磨损或遇到凹沟、凸棱形面使磨头受到外力冲击时，本发明通过设置球形轴套，可带动主轴绕球形轴套中心小角度摆动；通过设置的压力传感器，实时感知主轴的受力变化，通过数控系统发出指令，使电动推杆做出推进或收缩动作，实现主轴位姿的自适应调整，进而实现对磨头磨削量的补偿和打磨力度恒定，提高打磨质量。
2）本发明通过采用气动式驱动打磨、该装置外接五轴数控臂实现对模具形面的自适应自动打磨，代替人工操作，大大降低了操作人员的工作量，提高了打磨效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为截面A-A的结构示意图。
图3为本发明的实施流程图。
图中：1-磨头，2-主轴，3-箱体，4-气动进气口，5-风轮，6-弹性装置，7-压力传感器，8-法兰盘，9-电动推杆，10-气动出气口，11-连接键，12-球形轴套，121-半球形轴套，122-半球形轴套，13-滚珠，14-套筒，15-自锁螺母。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、2、3所示，在具体实施过程中，高压气体通过箱体3上的气动进气口4接入，推动风轮5转动，从而带动主轴2旋转，主轴2将扭矩传递给磨头1实现打磨功能；在磨头1出现磨损或遇到模具表面的凹沟、凸棱形面使磨头1受到外力冲击时，球形轴套12带动主轴2绕球形轴套12的中心进行小角度摆动，同时压力传感器7实时感知主轴2的受力变化，通过数控系统发出指令，使电动推杆9做出推进或收缩动作，实现主轴2位姿的自适应调整，同时通过在球形轴套12处主轴2上的轴肩避免主轴12沿轴向移动，进而实现对磨头1磨削量的补偿和打磨力度恒定，提高打磨质量。
本装置通过法兰盘8外接五轴数控臂实现对模具形面自适应自动打磨。
Claims (3)
1.一种自适应调姿的气动式模具打磨磨头装置，其特征在于：包括箱体（3）与主轴（2），所述主轴（2）末端设有外螺纹和磨头（1），所述磨头（1）与所述主轴（2）之间设有自锁螺母（15）；所述主轴（2）轴肩处设有球形轴套（12），所述球形轴套（12）通过套筒（14）安装在所述箱体（3）内；所述主轴（2）上设有风轮（5），所述风轮（5）和所述主轴（2）之间设有连接键（11）；在所述风轮（5）位置，所述箱体（3）上设有径向相对的气动进气口（4）和气动出气口（10）；所述箱体（3）上固定连接设有弹性装置（6）和电动推杆（9），所述弹性装置（6）末端设有压力传感器（7），所述压力传感器（7）、电动推杆（9）末端始终与所述主轴（2）末端球形轮廓接触；所述箱体（3）末端设有法兰盘（8），将本装置外接五轴数控臂。
2.根据权利要求1所述的自适应调姿的气动式模具打磨磨头装置，其特征在于：所述球形轴套（12）包括两个半球形轴套（121，122），每个半球形轴套（121,122）内设有滚道，所述滚道内设有滚珠（13）和润滑脂，所述滚珠（13）与所述主轴（2）的轴肩接触。
3.根据权利要求1所述的自适应调姿的气动式模具打磨磨头装置，其特征在于：所述弹性装置（6）、所述电动推杆（9）的数目各为2套，且在同一圆截面上均匀分布，弹性装置（6）和电动推杆（9）位于径向相对位置。
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