CN114571010A - 塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床 - Google Patents

塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床 Download PDF

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Abstract

本发明公开了塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，包括机台；位于机台上的滑动基座；位于滑动基座上的高转速电磨头组件和X旋转轴组件及调整各种螺纹形状的修整砂轮装置，所述滑动基座包括：沿Y向和Z向布置的Y轴滑动基座和Z轴滑动基座，其中；X旋转轴组件通过底部的Y轴滑动基座固定在机台上，修整砂轮装置固定在X旋转轴组件上；高转速电磨头组件，通过底部的Z轴滑动基座固定在机台上。加工时可实现Y向Z向的两个平面自由度及X向旋转角度的三轴联动。可以从多个方向对零件进行多维度、高精度、高光洁度的加工。

Description

塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床
技术领域
本发明涉及磨床加工技术领域，更具体的说，涉及一种塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床。
背景技术
在设计塑料模具时，常常会碰到带有螺纹的塑件，比较典型的例子如矿泉水瓶盖、化妆品瓶盖、管件中的接头螺母等，塑件上的螺纹可以在模塑时直接成型，带有螺纹的塑料模具型芯则是成型此类塑件内表面的成型零件，一些情况下，塑料模具型芯的螺纹形状是由正反相的园弧，两边宽度可能是不对称的斜度组成，甚至有断续螺纹的加工，目前通过人工手磨的成型刀进行加工，由于加工的师傅水平不一样而产生的螺纹形状不标准、光洁度不够，螺纹的脱模斜度不标准，自动脱模螺纹底部没有斜度而导致脱模困难，不能保证相关的尺寸要求。
发明内容
发明要解决的技术问题：本发明的目的在于克服现有塑料模具型芯上的螺纹加工不精准的技术问题，提供了一种塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，采用本发明的技术方案，用数控来保证型芯螺纹形状，保证型芯螺纹的加工精度和光洁度。技术方案：为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，包括机台；位于机台上的滑动基座；位于滑动基座上的高转速电磨头组件和X旋转轴组件及调整各种螺纹形状的修整砂轮装置，其特征在于：所述滑动基座包括：沿Y向和Z向布置的Y轴滑动基座和Z轴滑动基座，其中；X旋转轴组件通过底部的Y轴滑动基座固定在机台上，修整砂轮装置固定在X旋转轴组件上；高转速电磨头组件，通过底部的Z轴滑动基座固定在机台上。
作为本发明更进一步的改进，所述X旋转轴组件包括：位于Y轴滑动基座上且承载X旋转轴的升降组件，设置在升降组件上的X旋转轴的主轴组件，带动加工件实现360°任意角度旋转。
作为本发明更进一步的改进，所述X旋转轴的主轴组件设置在X旋转轴固定板上，且X旋转轴固定板上固定有能调整各种螺纹形状修整砂轮组件。
作为本发明更进一步的改进，所述升降组件包括：升降支撑底板，固定在Y轴滑动基座上；升降支撑竖板，呈对称分布在支撑底板的两侧；两竖板上部用平板固定，上面安装升降器，升降器与X旋转轴固定板连接，能配合螺纹螺旋角度向上或向下调整。
作为本发明更进一步的改进，所述X旋转轴的主轴组件包括：主轴，固定在X旋转轴固定板上，主轴前端固定卡盘，后端连接电磁离合器，减速器，伺服电机。
作为本发明更进一步的改进，所述修整砂轮装置包括：固定在X旋转轴固定板上的金刚石支架和金刚石。
作为本发明更进一步的改进，所述高速电磨头组件包括：高速电磨头支撑底板，固定在Z轴滑动基座上；高速电磨头支撑竖板，呈对称分布在支撑底板的两侧；高速电磨头，位于两支撑竖板之间，高速电磨头前端设有加工用的砂轮。
作为本发明更进一步的改进，所述高速电磨头与两支撑竖板之间设有旋转柱，所述高速电磨头沿旋转柱中心转动，方便刀具斜向上或向下调整角度。
作为本发明更进一步的改进，所述Z轴滑动基座包括沿Z向布置的两Z轴滑轨、两Z轴滑轨间的Z轴丝杆、Z轴丝杆上的Z轴丝杆滑块，Z轴丝杆滑块与高速电磨头支撑底板连接；高速电磨头支撑底板两侧对称设有能在Z轴滑轨滑动的Z轴支撑滑块。
作为本发明更进一步的改进，所述Y轴滑动基座包括沿Y向布置的两Y轴滑轨、两Y轴滑轨间的Y轴丝杆、Y轴丝杆上的Y轴丝杆滑块，Y轴丝杆滑块与升降支撑底板连接；升降支撑底板两侧对称设有能在Y轴滑轨滑动的Y轴支撑滑块。有益效果：采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
1.本发明提供的塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，加工时，可实现Z向、Y向二个平面自由度的调节，可精密控制实现磨制螺纹形状的砂轮。
2.本发明提供的塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，加工时，可实现Z向、Y向二个平面自由度的调节以及X旋转轴的一个转动自由度的调节，可以从多个方向对零件进行多维度的加工，三轴联动，可以设定螺纹的长短、深浅、起点和终点的距离，加工精度高，效果好。
3.本发明提供的塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，根据需要加工的螺纹的不同螺旋角，可以斜向上或向下自由调节，能够适用不同螺距的加工。
4.本发明提供的塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，从高速电磨头组件本身来看，其通过Z轴滑动基座、Y向承托底板以及旋转柱，实现了在Z向、Y向自由度的调整，以及砂轮针对不同螺旋角实现斜向上或向下的调整。
5.本发明提供的塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，从X旋转轴组件本身来看，其通过Y轴滑动基座、Z向承托底板以及主轴旋转，实现Y向、Z向平面自由度和转动自由度的调整。
6.本发明提供的塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，X旋转轴基座升降器实现配合工件螺距向上或向下的自由度的调整。
附图说明
图1为本发明塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床的结构示意图；
图2为X旋转轴组件的结构示意图；
图3为高转速电磨头组件的结构示意图；
图4为机台上滑动基座的结构示意图；
图5为金刚石成型刀具成型砂轮的示意图。
示意图中的标号说明：
1、机台；2、高转速电磨头组件；3、X旋转轴组件；4、Z轴滑动基座；5、Y轴滑动基座；21、高速电磨头支撑底板；22、高速电磨头支撑竖板；23、高速电磨头；2131、砂轮；24、旋转柱；25、Y向承托底板；311、升降支撑底板；312、升降支撑竖板；313、升降器；32、X旋转轴的主轴组件；33、X旋转轴固定板；41、Z轴滑轨；42、Z轴丝杆；421、Z轴丝杆滑块；43、Z轴支撑滑块；51、Y轴滑轨；52、Y轴丝杆；521、Y轴丝杆滑块；53、Y轴支撑滑块；32、Z向承托底板；71、金刚石支架；72、金刚石。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和具体实施方式对本发明作详细描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
如图1-5，塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，包括机台1；位于机台1上的滑动基座；位于滑动基座上的高转速电磨头组件2和X旋转轴组件3及调整各种螺纹形状的修整砂轮装置7，滑动基座包括：沿Y向和Z向布置的Y轴滑动基座5和Z轴滑动基座4，X旋转轴组件3通过底部的Y轴滑动基座5固定在机台1上，修整砂轮装置7固定在X旋转轴组件3上；高转速电磨头组件2，通过底部的Z轴滑动基座4固定在机台1上。
高转速电磨头组件2上安装有用来加工的砂轮231，砂轮231的转速能够达到2万转，从而保证工件的光洁度。X旋转轴组件3上安装待加工工件即塑料模具型芯，高转速电磨头组件2通过Z轴滑动基座4可沿Z向调整自由度，X旋转轴组件3通过Y轴滑动基座5可沿Y向调整自由度，X旋转轴组件3的主轴组件能够带动工件实现360°任意角度的旋转调整，从而实现Z向、Y向两个方向以及沿主轴旋转的主轴转动自由度的调节。此外，根据塑件上螺纹的要求，对应的塑料模具型芯上螺纹的螺距、螺旋角和牙型斜度并非相同，因此，针对不同参数的螺纹牙型进行加工时，需要调整刀具砂轮231的形状，本发明中，采用修整砂轮装置7能修整砂轮形状，以实现不同螺纹的加工。
在一个优选实施例中，X旋转轴组件3包括：位于Y轴滑动基座5上且承载X旋转轴的升降组件，设置在升降组件上的X旋转轴的主轴组件32，能够带动加工件实现360°任意角度旋转。升降组件能够带动X旋转轴的主轴组件32沿X向上下调整。
在一个优选实施例中，X旋转轴的主轴组件32设置在X旋转轴固定板33上，且X旋转轴固定板33上固定有能调整各种螺纹形状的修整砂轮组件7。
在一个优选实施例中，升降组件包括：升降支撑底板311，固定在Y轴滑动基座5上；升降支撑竖板312，呈对称分布在升降支撑底板311的两侧；两竖板上部用平板固定，上面安装升降器313，升降器313与X旋转轴固定板33连接，能配合螺纹螺旋角度向上或向下调整。升降器313上设有调节手柄，旋动调节手柄，能够带动X旋转轴的主轴组件32沿X向上下调整。
在一个优选实施例中，X旋转轴的主轴组件32包括：主轴，固定在X旋转轴固定板上，主轴前端固定卡盘，后端连接电磁离合器，减速器，伺服电机。
伺服电机能带动X旋转轴的主轴组件32360°旋转以调整工件方向，升降支撑竖板312底部通过Z向承托底板34安装在升降支撑底板311上，且能够通过升降支撑底板311上不同安装孔的位置调整Z向承托底板34的位置，使其沿Z向进行调整。即X旋转轴组件3本身实现了在Y向、Z向自由度的调整，以及沿主轴旋转的主轴转动自由度的调节。
在一个优选实施例中，修整砂轮装置7包括：固定在X旋转轴固定板33上的金刚石支架71和金刚石72。金刚石72将砂轮231加工出需要的齿形，再用成型后的砂轮231加工出塑料模具型芯上的螺纹。参照图5，由金刚石72能够加工出不同形状的砂轮231。
在一个优选实施例中，高速电磨头组件2包括：高速电磨头支撑底板21，固定在Z轴滑动基座4上；高速电磨头支撑竖板22，呈对称分布在高速电磨头支撑底板21的两侧；高速电磨头23，位于两支撑竖板之间，高速电磨头23前端设有加工用的砂轮231。高速电磨头支撑底板21能在Z轴滑动基座4上沿Z向滑动调整位置。
在一个优选实施例中，高速电磨头23与两支撑竖板之间设有旋转柱24，高速电磨头23沿旋转柱24中心转动，方便刀具斜向上或向下调整角度。以实现刀具砂轮231在倾斜方向位置的调整，如前所述，对刀具形状进行修整的是修整砂轮装置7，基于此，该数控磨床实现Z向、Y向二个平面自由度的调节以及X旋转轴的一个转动自由度的调节，且根据需要加工的螺纹的不同螺旋角，刀具又可以斜向上或向下自由调节，能够适用不同螺距的加工。
高速电磨头23后端连接电机，通过电机带动砂轮231高速旋转，砂轮231旋转将塑料模具型芯上的螺纹加工出来，实现塑料模具型芯螺纹的加工。高速电磨头支撑竖板22底部通过Y向承托底板25安装在高速电磨头支撑底板21上，且能够通过高速电磨头支撑底板21上不同安装孔的位置调整Y向承托底板25的位置，使其沿Y向进行调整。即高速电磨头组件2本身实现了在Z向、Y向自由度的调整、以及刀具针对不同螺旋角实现斜向上或向下的调整。
在一个优选实施例中，Z轴滑动基座4包括沿Z向布置的两Z轴滑轨41、两Z轴滑轨41间的Z轴丝杆42、Z轴丝杆42上的Z轴丝杆滑块421，Z轴丝杆滑块421与高速电磨头支撑底板21连接；高速电磨头支撑底板21两侧对称设有能在Z轴滑轨41滑动的Z轴支撑滑块43。电机转动，带动Z轴丝杆滑块421沿Z向往复移动，Z轴丝杆滑块421带动高速电磨头支撑底板21沿Z向往复移动，实现高速电磨头组件2在Z向的自由调节。
在一个优选实施例中，Y轴滑动基座5包括沿Y向布置的两Y轴滑轨51、两Y轴滑轨51间的Y轴丝杆52、Y轴丝杆52上的Y轴丝杆滑块521，Y轴丝杆滑块521与升降支撑底板311连接；升降支撑底板311两侧对称设有能在Y轴滑轨51滑动的Y轴支撑滑块53。电机转动，带动Y轴丝杆滑块521沿Y向往复移动，Y轴丝杆滑块521带动升降支撑底板311沿Y向往复移动，实现工件夹持装置3在Y向的自由调节。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，包括机台；位于机台上的滑动基座；位于滑动基座上的高转速电磨头组件和X旋转轴组件及调整各种螺纹形状的修整砂轮装置，其特征在于：所述滑动基座包括：沿Y向和Z向布置的Y轴滑动基座和Z轴滑动基座，其中；
X旋转轴组件通过底部的Y轴滑动基座固定在机台上，修整砂轮装置固定在X旋转轴组件上；
高转速电磨头组件，通过底部的Z轴滑动基座固定在机台上。
2.根据权利要求1所述的塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，其特征在于：所述X旋转轴组件包括：位于Y轴滑动基座上且承载X旋转轴的升降组件，设置在升降组件上的X旋转轴的主轴组件，带动加工件实现360°任意角度旋转。
3.根据权利要求2所述的塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，其特征在于：所述X旋转轴的主轴组件设置在X旋转轴固定板上，且X旋转轴固定板上固定有能调整各种螺纹形状修整砂轮组件。
4.根据权利要求2所述的塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，其特征在于：所述升降组件包括：升降支撑底板，固定在Y轴滑动基座上；升降支撑竖板，呈对称分布在支撑底板的两侧；两竖板上部用平板固定，上面安装升降器，升降器与X旋转轴固定板连接，能配合螺纹螺旋角度向上或向下调整。
5.根据权利要求1所述的塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，其特征在于：所述X旋转轴的主轴组件包括：主轴，固定在X旋转轴固定板上，主轴前端固定卡盘，后端连接电磁离合器，减速器，伺服电机。
6.根据权利要求3所述的塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，其特征在于：所述修整砂轮装置包括：固定在X旋转轴固定板上的金刚石支架和金刚石。
7.根据权利要求1所述的塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，其特征在于：所述高速电磨头组件包括：高速电磨头支撑底板，固定在Z轴滑动基座上；高速电磨头支撑竖板，呈对称分布在高速电磨头支撑底板的两侧；高速电磨头，位于两支撑竖板之间，高速电磨头前端设有加工用的砂轮。
8.根据权利要求7所述的塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，其特征在于：所述高速电磨头与两支撑竖板之间设有旋转柱，所述高速电磨头沿旋转柱中心转动，方便刀具斜向上或向下调整角度。
9.根据权利要求7所述的塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，其特征在于：所述Z轴滑动基座包括沿Z向布置的两Z轴滑轨、两Z轴滑轨间的Z轴丝杆、Z轴丝杆上的Z轴丝杆滑块，Z轴丝杆滑块与高速电磨头支撑底板连接；高速电磨头支撑底板两侧对称设有能在Z轴滑轨滑动的Z轴支撑滑块。
10.根据权利要求4所述的塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床，其特征在于：所述Y轴滑动基座包括沿Y向布置的两Y轴滑轨、两Y轴滑轨间的Y轴丝杆、Y轴丝杆上的Y轴丝杆滑块，Y轴丝杆滑块与升降支撑底板连接；升降支撑底板两侧对称设有能在Y轴滑轨滑动的Y轴支撑滑块。
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Application publication date: 20220603