CN115609091A - 一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床。一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床，包括机架，以及设置在机架上的进料机构、上料机构、夹装旋转装置和滚齿机构。该方案一方面采用沿着轴线后进料的方式将水晶夹具针送入驱动轴组件内部，能够保证水晶夹具针上料加工的连续性，省去较为复杂的夹装结构和工序，提升加工效率。另一方面可实时调节滚齿刀的横向进给量和纵向加工面，充分利用滚齿刀，提升利用效率、降低成本。

Description

一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床

技术领域

本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床。

背景技术

水晶夹具、又称宝石夹具、水钻夹具，应用于宝石加工设备上，是水钻机上重要的组成部分，在对宝石加工过程中，宝石夹具一方面对水钻、宝石等胚料进行固定，另一方面通过夹具的动作来实现宝石、水钻等宝石的镜面进行转换。因此，宝石加工设备加工出的宝石水钻品质与夹具体的整体精度和稳定性息息相关，而夹具的整体精度和稳定性主要通过其传动机构的性能来保障；具体水晶夹具的结构可参考公告号为“CN205703741U”的中国实用新型专利中所记载的方案。

在水晶夹具中会设置夹具针，水晶夹具针是水晶夹具上重要的组成部分，其针头主要用于固定水晶、水钻等水晶，其整个针在水晶进行打磨时，针体旋转来实现水晶棱角面的转换，因此，针的精度直接影响到加工出来的水晶质量。现有夹具针可参考公告号为“CN204308712U”的中国实用新型专利中记载的宝石夹具针，该夹具针的内端部上需要构建针齿，与输入动力的蜗杆啮合，从而通过蜗杆驱动夹具针旋转来调节水晶棱角面的转换。

在构建上述水晶夹具针时会采用到滚齿机，滚齿机上通过驱动电机带动滚齿刀旋转，滚齿刀的结构可参考公告号为CN214557974U、CN217551339U等专利中记载的结构。现有滚齿机的结构可参考公告号为“CN210475751U”所记载的多功能数控滚齿机，此方案中的工件被旋转卡盘所夹持，旋转卡盘带动工件旋转时，滚齿刀对于工件进行切削。

类似上述水晶夹具针的芯轴进行滚齿加工，可参考公告号为“CN106736805A”的中国发明专利公开文本中记载的芯轴自动滚齿装置，包括：上料装置和滚齿装置，所述滚齿装置包括滚齿座，以及连接至所述滚齿座的油压夹头、顶针和滚齿刀，所述油压夹头和顶针同轴设置用于夹持所述芯轴，所述油压夹头和所述顶针的轴线为夹持轴线；所述上料装置包括可拆卸连接至所述滚齿装置的上料装置主体和设置在所述上料装置主体上的出料机构、备料机构和上料机构；所述出料机构包括储料仓、出料导轨、出料气缸和出料活动板；所述备料机构包括第一备料区域、第二备料区域和备料气缸和备料挡板；所述上料机构包括横向上料机构、纵向上料机构和料件夹持部。

很明显，上述芯轴自动滚齿装置的结构复杂，尤其体现在芯轴（与本案的水晶夹具针均为柱状）的进料、上料结构复杂，导致设备运行成本较高但效率较低。

进一步地，滚齿机在加工时，滚齿刀会产生磨损，一方面会影响后续的切削深度，另一方面还需要定期进行更换。目前滚齿机上的滚齿刀利用率较低，滚齿刀切削面（同一轴向位置）上，当滚齿刀的刀刃磨损无法保证切削深度时，就无法继续使用。仅能人工对滚齿刀进行轴向调节，进行不同位置切削，滚齿刀使用率较低，更换较为不便。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床，该滚齿机床加工效率高，对于滚齿刀利用率较高。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床，包括机架，以及设置在机架上的进料机构、上料机构、夹装旋转装置和滚齿机构；其特征在于：

所述夹装旋转装置包括转动设置在机架上的驱动轴组件，驱动轴组件的轴线处设置有贯通其轴向两端面的轴孔，且驱动轴组件上连接有用于夹装固定轴孔内的水晶夹具针的夹装机构；所述进料机构的末端处于驱动轴组件后端的轴线延伸线上，上料机构用于将进料机构送入的水晶夹具针推送到驱动轴组件的轴孔中，滚齿机构的加工端处于驱动轴组件前端的轴线延伸线上；

所述机架上设置有移动支架，滚齿机构设置在移动支架上，滚齿机构包括滚齿驱动电机，以及连接于滚齿驱动电机输出端上的滚齿刀；移动支架包括水平移动台、纵向移动台，以及驱动水平移动台移动的横向驱动电机，以及驱动纵向移动台移动的纵向驱动电机；所述横向驱动电机驱动滚齿机构中的滚齿刀相对水晶夹具针径向方向移动，用于调节滚齿刀对水晶夹具针切削深度；纵向驱动电机驱动滚齿机构中的滚齿刀相对水晶夹具针径向方向移动，用于调节滚齿刀的轴向加工位置。

本发明采用上述技术方案，该技术方案涉及一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床，该滚齿机床中的进料机构用于送入水晶夹具针，上料机构用于将水晶夹具针送入夹装旋转装置，夹装旋转装置用于固定水晶夹具针并旋转，滚齿机构则对于高速转动过程中的水晶夹具针进行切削滚齿加工。采用上述结构，该滚齿机床具有以下优势：

1，该水晶夹具针上料结构中的夹装旋转装置包括驱动轴组件和夹装机构，驱动轴组件的轴线处设置轴孔用于穿设水晶夹具针，夹装机构则用于固定轴孔内部的水晶夹具针。使用时，先由进料机构将水晶夹具针输送至驱动轴组件后端的轴线延伸线上，然后采用上料机构将水晶夹具针推送到驱动轴组件的轴孔中，直至水晶夹具针的前端部伸出于轴孔的另一端并处于滚齿加工位置。此时夹装机构将水晶夹具针固定在轴孔内，驱动轴组件带动水晶夹具针旋转，滚齿机构对水晶夹具针进行滚齿加工。此结构采用沿着轴线后进料的方式将水晶夹具针送入驱动轴组件内部，在上一根水晶夹具针完成加工之后送入下一根水晶夹具针时，即可将上一根水晶夹具针从轴孔中顶出，实现下料。从而能够保证水晶夹具针上料加工的连续性，省去较为复杂的夹装结构和工序，提升加工效率。

2，设置在移动支架上的滚齿机构能够通过横向和纵向方向移动，实现滚齿刀的进退，从而实现在水晶夹具针上切削得到针齿。进一步地，本方案在切削过程中，PCL控制器可进一步控制横向驱动电机和纵向驱动电机。在基于检测判断或者是系统预设的情况下，横向驱动电机驱动滚齿刀相对水晶夹具针径向方向移动，如此在滚齿刀加工一定圈数产生磨损时，横向驱动电机可控制滚齿刀的进给量，实时进行调节克服滚齿刀磨损导致工件上切削槽深度不足的问题，从而能够充分利用滚齿刀，提升利用效率、降低成本。进一步地，当滚齿刀同一轴向位置上的切削齿因磨损而无法继续使用时，纵向驱动电机驱动滚齿刀轴向移动，进而调节滚齿刀的加工位置，从而无需人工进行调节，使用更为方便。

作为优选，所述进料机构包括两个相对设置的料托架，以及设置于驱动轴组件后端的轴线延伸线上的承接槽；所述两个料托架之间构建形成有用于存放水晶夹具针的料槽，两个料托架上构建将水晶夹具针引导进入料槽内的进料通道。上料时，需人工将水晶夹具针放置于料槽内部，水晶夹具针的至少两端部被两个料托架所支撑，水晶夹具针在进料通道的引导下能够掉落至承接槽内部，进而处于驱动轴组件后端的轴线延伸线上。

在进一步的优选方案中，所述进料通道连接于料槽的下端，料托架的料槽下端面被构建为朝向所述进料通道的斜面。此方案中，料槽下端的斜面能够使水晶夹具针滚落、汇集到进料通道。

在进一步的方案中，所述机架上还设有疏通组件，疏通组件包括支顶杆，以及驱动所述支顶杆纵向升降的支顶驱动组件；所述支顶杆处于两个料托架之间的料槽下方。此方案设置疏通组件，在料槽下方设置支顶杆，支顶驱动组件间歇性地抬升支顶杆，从而使支顶杆伸入料槽内部，从而避免多根水晶夹具针卡死而无法送入的情况发生。

具体实施方案中，所述支顶驱动组件包括支顶驱动电机，以及连接于支顶驱动电机输出轴上的凸轮；所述支顶杆滑动设置在机架上，支顶杆下端设置有贴合凸轮表面滚动的滚轮。此方案中，支顶驱动电机带动凸轮旋转，支顶杆下端的滚轮贴合凸轮表面运动，随着凸轮运行进行起伏，从而间歇性地抬升支顶杆。

作为优选，所述移动支架上设置有限位挡板，限位挡板能够随移动支架移动至驱动轴组件前端的轴线延伸线上，用于限制水晶夹具针伸出位置。此方案中，限位挡板可对于水晶夹具针相对于轴孔的伸出量进行控制，从而保证滚齿机构对于水晶夹具针的加工位置正确。

作为优选，所述上料机构包括沿驱动轴组件的轴线延伸方向设置的上料推杆，以及驱动上料推杆往返移动的上料驱动组件；所述上料驱动组件为伺服上料副，伺服上料副的移动部上设置有上料推头，上料推杆设置在上料推头上；所述上料推头包括筒体，以及设置于筒体内部的弹簧，以及活动设置在筒体内并被弹性支顶的连接头；所述上料推杆插接在连接头上。此方案中，上料推头中的连接头用于插接上料推杆，连接头内端被弹性支顶，在上料推杆前端受到阻力时，连接头相对筒体后退，弹簧被压缩。采用弹性推动水晶夹具针的方案，可避免限位挡板阻挡水晶夹具针移动时，上料推杆强行推入造成的损坏。

作为优选，所述水平移动台横向移动设置在机架上，水平移动台上设置有连接座，纵向移动台纵向移动设置在连接座上，滚齿机构设置在纵向移动台上；此方案中，横向驱动电机的输出端连接水平移动台，驱动水平移动台在机架上横移；纵向驱动电机的输出端连接纵向移动台，驱动纵向移动台在机架上纵向移动。在具体的实施方案中，横向驱动电机采用丝杆组件连接水平移动台，纵向驱动电机采用丝杆组件连接纵向移动台，丝杆组件的驱动方式为现有技术，在此不做记载。

所述滚齿机构限位转动设置在纵向移动台上，滚齿机构能够沿其转轴相对于纵向移动台周向旋转，以调节滚齿刀轴线与水晶夹具针轴线之间的夹角。此方案中，可旋转滚齿机构从而调节上述夹角，进而使水晶夹具针表面上所构建的针槽角度产生变化，满足后续水晶棱角面调节要求。

在具体方案中，所述纵向移动台上通过转轴连接有安装座，滚齿机构设置在安装座上；所述纵向移动台上构建有以转轴轴线为中心的弧形孔，安装座上连接有穿设于弧形孔内的锁紧组件。在松开锁紧组件时，滚齿机构能够沿转轴为中心转动；转动至合适位置后，可固定锁紧组件，从而固定加工角度。进一步可沿弧形孔边缘标注角度，从而便于调节过程中控制角度。

作为优选，所述夹装机构包括设置在驱动轴组件上且沿轴孔周向间隔布置的多个夹装瓣体，多个夹装瓣体能够径向收拢或分离以夹装或松开轴孔内的水晶夹具针；所述驱动轴组件包括中心轴，以及套接于中心轴外侧的外轴杆；轴孔设置在中心轴上，外轴杆与中心轴轴向活动设置，夹装机构还包括驱动外轴杆轴向移动的摆动机构；多个夹装瓣体安装于外轴杆内并与外轴杆楔形斜面配合，外轴杆相对于中心轴轴向移动时，带动多个夹装瓣体径向收拢或分离。

该夹装旋转装置中的驱动轴组件轴线处设置轴孔，轴孔用于穿设水晶夹具针，夹装机构用于将水晶夹具针固定在轴孔内部，进而使驱动轴组件旋转时带动水晶夹具针一并转动。

在具体的方案中，驱动轴组件包括中心轴和外轴杆，摆动机构带动外轴杆相对于中心轴轴向移动时，因多个夹装瓣体与外轴杆楔形斜面配合，从而带动多个夹装瓣体径向收拢或分离，实现对于水晶夹具针的夹装和松开。

采用上述结构，套接于中心轴上的外轴杆轴向移动即可实现水晶夹具针的夹装固定，从而很好的兼容了工件夹装和旋转驱动，结构简化、运行稳定。

在具体的实施方案中，所述外轴杆与中心轴周向联动，驱动机构驱动连接外轴杆；所述驱动机构包括套接在外轴杆上的带轮，以及通过皮带驱动带轮的驱动电机。此方案中，外轴杆与中心轴周向联动，驱动电机通过皮带驱动带轮及其连接的外轴杆旋转，进而带动中心轴及其轴孔内部的水晶夹具针旋转。

上述方案中，外轴杆能够相对中心轴轴向活动但周向联动，具体可采用以下方案：在外轴杆的内壁上和中心轴的外壁上分别构建径向设置且相适配的凸筋和凹槽、凸筋和凹槽沿轴向延伸设置，如此基于凸筋和凹槽的配合，实现周向上的联动。凸筋能在凹槽内移动，实现轴向活动。

在进一步的方案中，摆动机构包括围绕外轴杆设置且一端铰接于机架上的摆动环，以及设置在摆动环内侧的轴承，以及连接于摆动环活动端上的摆动驱动组件；所述轴承的内圈套接于外轴杆上并与其轴向联动，轴承的外圈转动连接于摆动环内侧且该转轴点沿外轴杆径向设置，轴承的内圈与外圈之间布置有多颗滚珠。此方案中，摆动驱动组件驱动摆动环相对于其铰接端转动，摆动过程中摆动环带动其内部连接的轴承及其连接的外轴杆轴向移动。具体是，因轴承的外圈与摆动环转动连接，而轴承内圈套接于外轴杆上。故摆动环摆动时，轴承与外轴杆在轴向上联动，在轴向移动过程中，内圈与外圈之间的滚珠发生滚动。

在具体的实施方案中，所述摆动驱动组件包括摆动电机，以及连接于摆动电机输出端上的转盘，以及连接转盘和摆动环的连杆；所述连杆一端转动连接于转盘的非轴心点上，另一端转动连接于摆动环的活动端上。此方案中，摆动电机驱动转盘旋转，因连杆不是连接在转盘的轴心点上，转盘旋转时会带动连杆两端位置发生变化，进而通过连杆带动摆动环的活动端，实现摆动。

此外，所述摆动电机旁的机架上设置有位移传感器，转盘上连接有至少两片感应片；两片感应片的移动路径经过位移传感器的发射端，用于触发位移传感器，控制摆动电机的正反转行程。

作为优选，中控单元控制滚齿驱动电机的转速，和/或控制旋转驱动机构驱动水晶夹具针的转速；以调节水晶夹具针上的齿槽加工数量。加工前，可在中控台上设定所需要加工的针齿数量，PCL控制单元控制滚齿驱动电机和/或夹装旋转装置的转速，使滚齿刀和水晶夹具针的转速适配，完成上述设定的加工要求。

作为优选，所述滚齿驱动电机上方还连接有散热风机，散热风机可对电机进行风冷散热。

附图说明

图1为本发明创造涉及的滚齿机床结构示意图。

图2为去除罩体状态的滚齿机床结构示意图。

图3为夹装旋转装置的结构示意图一。

图4为夹装旋转装置的结构示意图二。

图5为夹装旋转装置的结构示意图三。

图6为驱动轴组件及其上的摆动环连接示意图。

图7为夹装旋转装置的顶部平面图。

图8为进料机构与上料机构的结构示意图一。

图9为进料机构与上料机构的结构示意图二。

图10为上料推头的结构示意图。

图11为滚齿机构的安装示意图一。

图12为滚齿机构的安装示意图二。

图13为滚齿机构的安装示意图三。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1和2所示，本实施例涉及一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床，包括机架1，以及设置在机架1上的进料机构2、上料机构3、夹装旋转装置4和滚齿机构5。该滚齿机床中的进料机构2用于送入水晶夹具针，上料机构3用于将水晶夹具针送入夹装旋转装置4，夹装旋转装置4用于固定水晶夹具针并旋转，滚齿机构5则对于高速转动过程中的水晶夹具针进行切削滚齿加工。

在如图3-6所示的方案中，所述夹装旋转装置4包括转动设置在机架1上的驱动轴组件41，驱动轴组件41的轴线处设置有贯通其轴向两端面的轴孔40，且驱动轴组件41上连接有用于夹装固定轴孔40内的水晶夹具针的夹装机构；所述进料机构2的末端处于驱动轴组件41后端的轴线延伸线a上，上料机构3用于将进料机构2送入的水晶夹具针推送到驱动轴组件41的轴孔40中，滚齿机构5的加工端处于驱动轴组件41前端的轴线延伸线a上。

该水晶夹具针上料结构中的夹装旋转装置4包括驱动轴组件41和夹装机构，驱动轴组件41的轴线处设置轴孔40用于穿设水晶夹具针，夹装机构则用于固定轴孔40内部的水晶夹具针。使用时，先由进料机构2将水晶夹具针输送至驱动轴组件41后端的轴线延伸线a上，然后采用上料机构3将水晶夹具针推送到驱动轴组件41的轴孔40中，直至水晶夹具针的前端部伸出于轴孔40的另一端并处于滚齿加工位置。此时夹装机构将水晶夹具针固定在轴孔40内，驱动轴组件41带动水晶夹具针旋转，滚齿机构5对水晶夹具针进行滚齿加工。此结构采用沿着轴线后进料的方式将水晶夹具针送入驱动轴组件41内部，在上一根水晶夹具针完成加工之后送入下一根水晶夹具针时，即可将上一根水晶夹具针从轴孔40中顶出，实现下料。从而能够保证水晶夹具针上料加工的连续性，省去较为复杂的夹装结构和工序，提升加工效率。

在如图5所示的具体方案中，所述夹装机构包括设置在驱动轴组件41上且沿轴孔40周向间隔布置的多个夹装瓣体61，多个夹装瓣体61能够径向收拢或分离以夹装或松开轴孔40内的水晶夹具针。所述驱动轴组件41包括中心轴42，以及套接于中心轴42外侧的外轴杆43。轴孔40设置在中心轴42上，外轴杆43与中心轴42轴向活动设置，夹装机构还包括驱动外轴杆43轴向移动的摆动机构7。多个夹装瓣体61安装于外轴杆43内并与外轴杆43楔形斜面配合，外轴杆43相对于中心轴42轴向移动时，带动多个夹装瓣体61径向收拢或分离。

该夹装旋转装置4中的驱动轴组件41轴线处设置轴孔40，轴孔40用于穿设水晶夹具针，夹装机构用于将水晶夹具针固定在轴孔40内部，进而使驱动轴组件41旋转时带动水晶夹具针一并转动。在具体的方案中，驱动轴组件41包括中心轴42和外轴杆43，摆动机构7带动外轴杆43相对于中心轴42轴向移动时，因多个夹装瓣体61与外轴杆43楔形斜面配合，从而带动多个夹装瓣体61径向收拢或分离，实现对于水晶夹具针的夹装和松开。采用上述结构，套接于中心轴42上的外轴杆43轴向移动即可实现水晶夹具针的夹装固定，从而很好的兼容了工件夹装和旋转驱动，结构简化、运行稳定。

在具体的实施方案中，所述外轴杆43与中心轴42周向联动，驱动机构驱动连接外轴杆43。所述驱动机构包括套接在外轴杆43上的带轮78，以及通过皮带79驱动带轮78的驱动电机70。此方案中，外轴杆43与中心轴42周向联动，驱动电机通过皮带79驱动带轮78及其连接的外轴杆43旋转，进而带动中心轴42及其轴孔40内部的水晶夹具针旋转。上述方案中，外轴杆43能够相对中心轴42轴向活动但周向联动，具体可采用以下方案：在外轴杆43的内壁上和中心轴42的外壁上分别构建径向设置且相适配的凸筋和凹槽、凸筋和凹槽沿轴向延伸设置，如此基于凸筋和凹槽的配合，实现周向上的联动。凸筋能在凹槽内移动，实现轴向活动。

在如图3和4所示的进一步方案中，摆动机构7包括围绕外轴杆43设置且一端铰接于机架1上的摆动环71，以及设置在摆动环71内侧的轴承72，以及连接于摆动环71活动端上的摆动驱动组件。所述轴承72的内圈721套接于外轴杆43上并与其轴向联动，轴承72的外圈722转动连接于摆动环71内侧且该转轴点沿外轴杆43径向设置，轴承72的内圈721与外圈722之间布置有多颗滚珠723。此方案中，摆动驱动组件驱动摆动环71相对于其铰接端转动，摆动过程中摆动环71带动其内部连接的轴承72及其连接的外轴杆43轴向移动。具体是，因轴承72的外圈722与摆动环71转动连接，而轴承72内圈721套接于外轴杆43上。故摆动环71摆动时，轴承72与外轴杆43在轴向上联动，在轴向移动过程中，内圈721与外圈722之间的滚珠723发生滚动。

在具体的实施方案中，所述摆动驱动组件包括摆动电机73，以及连接于摆动电机73输出端上的转盘74，以及连接转盘74和摆动环71的连杆75。所述连杆75一端转动连接于转盘74的非轴心点上，另一端转动连接于摆动环71的活动端上。此方案中，摆动电机73驱动转盘74旋转，因连杆75不是连接在转盘74的轴心点上，转盘74旋转时会带动连杆75两端位置发生变化，进而通过连杆75带动摆动环71的活动端，实现摆动。

此外，所述摆动电机73旁的机架1上设置有位移传感器76，转盘74上连接有至少两片感应片77。两片感应片77的移动路径经过位移传感器76的发射端，用于触发位移传感器76，控制摆动电机73的正反转行程。

如图8和9所示，所述进料机构2包括两个相对设置的料托架21，以及设置于驱动轴组件41后端的轴线延伸线a上的承接槽22。所述两个料托架21之间构建形成有用于存放水晶夹具针的料槽23，两个料托架21上构建将水晶夹具针引导进入料槽23内的进料通道。上料时，需人工将水晶夹具针放置于料槽23内部，水晶夹具针的至少两端部被两个料托架21所支撑，水晶夹具针在进料通道的引导下能够掉落至承接槽22内部，进而处于驱动轴组件41后端的轴线延伸线a上。所述进料通道连接于料槽23的下端，料托架21的料槽23下端面被构建为朝向所述进料通道的斜面。此方案中，料槽23下端的斜面能够使水晶夹具针滚落、汇集到进料通道。

在进一步的方案中，所述机架1上还设有疏通组件，疏通组件包括支顶杆24，以及驱动所述支顶杆24纵向升降的支顶驱动组件。所述支顶杆24处于两个料托架21之间的料槽23下方。此方案设置疏通组件，在料槽23下方设置支顶杆24，支顶驱动组件间歇性地抬升支顶杆24，从而使支顶杆24伸入料槽23内部，从而避免多根水晶夹具针卡死而无法送入的情况发生。具体实施方案中，所述支顶驱动组件包括支顶驱动电机25，以及连接于支顶驱动电机25输出轴上的凸轮26。所述支顶杆24滑动设置在机架1上，支顶杆24下端设置有贴合凸轮26表面滚动的滚轮27。此方案中，支顶驱动电机25带动凸轮26旋转，支顶杆24下端的滚轮27贴合凸轮26表面运动，随着凸轮26运行进行起伏，从而间歇性地抬升支顶杆24。

如图8-10所示，所述上料机构3包括沿驱动轴组件41的轴线延伸方向设置的上料推杆31，以及驱动上料推杆31往返移动的上料驱动组件。所述上料驱动组件为伺服上料副32，伺服上料副32的移动部上设置有上料推头33，上料推杆31设置在上料推头33上。所述上料推头33包括筒体331，以及设置于筒体331内部的弹簧332，以及活动设置在筒体331内并被弹性支顶的连接头333。所述上料推杆31插接在连接头333上。此方案中，上料推头33中的连接头333用于插接上料推杆31，连接头333内端被弹性支顶，在上料推杆31前端受到阻力时，连接头333相对筒体331后退，弹簧332被压缩。采用弹性推动水晶夹具针的方案，可避免限位挡板阻挡水晶夹具针移动时，上料推杆31强行推入造成的损坏。

如图11-13所示，所述机架1上设置有移动支架，滚齿机构5设置在移动支架上，滚齿机构5包括滚齿驱动电机51，以及连接于滚齿驱动电机51输出端上的滚齿刀52；滚齿驱动电机51上方还连接有散热风机53，散热风机53可对电机进行风冷散热。所述移动支架包括水平移动台81、纵向移动台82，以及驱动水平移动台81移动的横向驱动电机83，以及驱动纵向移动台82移动的纵向驱动电机84。所述横向驱动电机83驱动滚齿机构5中的滚齿刀52相对水晶夹具针径向方向移动，用于调节滚齿刀52对水晶夹具针切削深度。纵向驱动电机84驱动滚齿机构5中的滚齿刀52相对水晶夹具针径向方向移动，用于调节滚齿刀52的轴向加工位置。此方案中，设置在移动支架上的滚齿机构5能够通过横向和纵向方向移动，实现滚齿刀52的进退，从而实现在水晶夹具针上切削得到针齿。进一步地，本方案在切削过程中，PCL控制器可进一步控制横向驱动电机83和纵向驱动电机84。在基于检测判断或者是系统预设的情况下，横向驱动电机83驱动滚齿刀52相对水晶夹具针径向方向移动，如此在滚齿刀52加工一定圈数产生磨损时，横向驱动电机83可控制滚齿刀52的进给量，实时进行调节克服滚齿刀52磨损导致工件上切削槽深度不足的问题，从而能够充分利用滚齿刀52，提升利用效率、降低成本。进一步地，当滚齿刀52同一轴向位置上的切削齿因磨损而无法继续使用时，纵向驱动电机84驱动滚齿刀52轴向移动，进而调节滚齿刀52的加工位置，从而无需人工进行调节，使用更为方便。

在进一步的方案中，所述水平移动台81横向移动设置在机架1上，水平移动台81上设置有连接座85，纵向移动台82纵向移动设置在连接座85上，滚齿机构5设置在纵向移动台82上。横向驱动电机83的输出端连接水平移动台81，驱动水平移动台81在机架1上横移。纵向驱动电机84的输出端连接纵向移动台82，驱动纵向移动台82在机架1上纵向移动。在具体的实施方案中，横向驱动电机83采用丝杆组件连接水平移动台81，纵向驱动电机84采用丝杆组件连接纵向移动台82，丝杆组件的驱动方式为现有技术，在此不做记载。

如图11所示，所述滚齿机构5限位转动设置在纵向移动台82上，滚齿机构5能够沿其转轴相对于纵向移动台82周向旋转，以调节滚齿刀52轴线与水晶夹具针轴线之间的夹角。此方案中，可旋转滚齿机构5从而调节上述夹角，进而使水晶夹具针表面上所构建的针槽角度产生变化，满足后续水晶棱角面调节要求。在具体方案中，所述纵向移动台82上通过转轴连接有安装座86，滚齿机构5设置在安装座86上。所述纵向移动台82上构建有以转轴轴线为中心的弧形孔821，安装座86上连接有穿设于弧形孔821内的锁紧组件87。在松开锁紧组件87时，滚齿机构5能够沿转轴为中心转动。转动至合适位置后，可固定锁紧组件87，从而固定加工角度。进一步可沿弧形孔821边缘标注角度，从而便于调节过程中控制角度。

上述方案中，在移动支架上设置有限位挡板10，具体是限位挡板10设置在纵向移动台82上。限位挡板10能够随移动支架移动至驱动轴组件41前端的轴线延伸线a上，用于限制水晶夹具针伸出位置。此方案中，限位挡板10可对于水晶夹具针相对于轴孔40的伸出量进行控制，从而保证滚齿机构5对于水晶夹具针的加工位置正确。

综上所述，滚齿机床的具体执行步骤如下：

1.人工将水晶夹具针放置于料槽23内部，水晶夹具针在进料通道的引导下能够掉落至承接槽22内部，处于驱动轴组件41后端的轴线延伸线a上。

2.移动支架移动使限位挡板10处于驱动轴组件41前端的轴线延伸线a上，上料机构3将水晶夹具针推送到驱动轴组件41的轴孔40中，直至水晶夹具针的前端部伸出于轴孔40并与限位挡板10相抵。

3.摆动机构7中的摆动驱动组件驱动摆动环71相对于其铰接端转动，摆动过程中摆动环71带动其内部连接的轴承72及其连接的外轴杆43轴向移动。外轴杆43相对于中心轴42轴向移动时，带动多个夹装瓣体61径向收拢，固定所述水晶夹具针。

4.驱动电机通过皮带79驱动带轮78及其连接的驱动轴组件41，以及内部的水晶夹具针旋转。

5.移动支架带动滚齿机构5移动，滚齿机构5中的滚齿刀52对于水晶夹具针切削得到针齿。

6.水晶夹具针加工完成，松开水晶夹具针；上料机构3送入下一根水晶夹具针时将上一根水晶夹具针从轴孔40中顶出，实现下料。

上述方案中基于检测判断或者是系统预设，通过横向驱动电机83可控制滚齿刀52的进给量，实时进行调节克服滚齿刀52磨损导致工件上切削槽深度不足的问题。通过纵向驱动电机84驱动滚齿刀52轴向移动，进而调节滚齿刀52的加工位置。

此外，中控单元控制滚齿驱动电机51的转速，和/或控制旋转驱动机构驱动水晶夹具针的转速。以调节水晶夹具针上的齿槽加工数量。加工前，可在中控台上设定所需要加工的针齿数量，PCL控制单元控制滚齿驱动电机51和/或夹装旋转装置4的转速，使滚齿刀52和水晶夹具针的转速适配，完成上述设定的加工要求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床，包括机架（1），以及设置在机架（1）上的进料机构（2）、上料机构（3）、夹装旋转装置（4）和滚齿机构（5）；其特征在于：

所述夹装旋转装置（4）包括转动设置在机架（1）上的驱动轴组件（41），驱动轴组件（41）的轴线处设置有贯通其轴向两端面的轴孔（40），且驱动轴组件（41）上连接有用于夹装固定轴孔（40）内的水晶夹具针的夹装机构；所述进料机构（2）的末端处于驱动轴组件（41）后端的轴线延伸线a上，上料机构（3）用于将进料机构（2）送入的水晶夹具针推送到驱动轴组件（41）的轴孔（40）中，滚齿机构（5）的加工端处于驱动轴组件（41）前端的轴线延伸线a上；

所述机架（1）上设置有移动支架，滚齿机构（5）设置在移动支架上，滚齿机构（5）包括滚齿驱动电机（51），以及连接于滚齿驱动电机（51）输出端上的滚齿刀（52）；移动支架包括水平移动台（81）、纵向移动台（82），以及驱动水平移动台（81）移动的横向驱动电机（83），以及驱动纵向移动台（82）移动的纵向驱动电机（84）；所述横向驱动电机（83）驱动滚齿机构（5）中的滚齿刀（52）相对水晶夹具针径向方向移动，用于调节滚齿刀（52）对水晶夹具针切削深度；纵向驱动电机（84）驱动滚齿机构（5）中的滚齿刀（52）相对水晶夹具针径向方向移动，用于调节滚齿刀（52）的轴向加工位置。

2.根据权利要求1所述的一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床，其特征在于：所述进料机构（2）包括两个相对设置的料托架（21），以及设置于驱动轴组件（41）后端的轴线延伸线a上的承接槽（22）；所述两个料托架（21）之间构建形成有用于存放水晶夹具针的料槽（23），两个料托架（21）上构建将水晶夹具针引导进入料槽（23）内的进料通道；进料通道连接于料槽（23）的下端，料托架（21）的料槽（23）下端面被构建为朝向所述进料通道的斜面。

3.根据权利要求2所述的一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床，其特征在于：所述机架（1）上还设有疏通组件，疏通组件包括支顶杆（24），以及驱动所述支顶杆（24）纵向升降的支顶驱动组件；所述支顶杆（24）处于两个料托架（21）之间的料槽（23）下方；所述支顶驱动组件包括支顶驱动电机（25），以及连接于支顶驱动电机（25）输出轴上的凸轮（26）；所述 支顶杆（24）滑动设置在机架（1）上，支顶杆（24）的下端设置有贴合凸轮（26）表面滚动的滚轮（27）。

4.根据权利要求1所述的一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床，其特征在于：所述移动支架上设置有限位挡板（10），限位挡板（10）能够随移动支架移动至驱动轴组件（41）前端的轴线延伸线a上，用于限制水晶夹具针伸出位置。

5.根据权利要求4所述的一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床，其特征在于：所述上料机构（3）包括沿驱动轴组件（41）的轴线延伸方向设置的上料推杆（31），以及驱动上料推杆（31）往返移动的上料驱动组件；所述上料驱动组件为伺服上料副（32），伺服上料副（32）的移动部上设置有上料推头（33），上料推杆（31）设置在上料推头（33）上；所述上料推头（33）包括筒体（331），以及设置于筒体（331）内部的弹簧（332），以及活动设置在筒体（331）内并被弹性支顶的连接头（333）；所述上料推杆（31）插接在连接头（333）上。

6.根据权利要求1所述的一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床，其特征在于：所述水平移动台（81）横向移动设置在机架（1）上，水平移动台（81）上设置有连接座（85），纵向移动台（82）纵向移动设置在连接座（85）上，滚齿机构（5）设置在纵向移动台（82）上；所述滚齿机构（5）限位转动设置在纵向移动台（82）上，滚齿机构（5）能够沿其转轴相对于纵向移动台（82）周向旋转，以调节滚齿刀（52）轴线与水晶夹具针轴线之间的夹角。

7.根据权利要求6所述的一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床，其特征在于：所述纵向移动台（82）上通过转轴连接有安装座（86），滚齿机构（5）设置在安装座（86）上；所述纵向移动台（82）上构建有以转轴轴线为中心的弧形孔（821），安装座（86）上连接有穿设于弧形孔（821）内的锁紧组件（87）。

8.根据权利要求1所述的一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床，其特征在于：所述夹装机构包括设置在驱动轴组件（41）上且沿轴孔（40）周向间隔布置的多个夹装瓣体（61），多个夹装瓣体（61）能够径向收拢或分离以夹装或松开轴孔（40）内的水晶夹具针；所述驱动轴组件（41）包括中心轴（42），以及套接于中心轴（42）外侧的外轴杆（43）；轴孔（40）设置在中心轴（42）上，外轴杆（43）与中心轴（42）轴向活动设置，夹装机构还包括驱动外轴杆（43）轴向移动的摆动机构（7）；多个夹装瓣体（61）安装于外轴杆（43）内并与外轴杆（43）楔形斜面配合，外轴杆（43）相对于中心轴（42）轴向移动时，带动多个夹装瓣体（61）径向收拢或分离。

9.根据权利要求9所述的一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床，其特征在于：所述外轴杆（43）与中心轴（42）周向联动，驱动机构驱动连接外轴杆（43）；所述驱动机构包括套接在外轴杆（43）上的带轮（78），以及通过皮带（79）驱动带轮（78）的驱动电机（70）。

10.根据权利要求2所述的一种用于加工水晶夹具针的滚齿机床，其特征在于：摆动机构（7）包括围绕外轴杆（43）设置且一端铰接于机架（1）上的摆动环（71），以及设置在摆动环（71）内侧的轴承（72），以及连接于摆动环（71）活动端上的摆动驱动组件；所述轴承（72）的内圈（721）套接于外轴杆（43）上并与其轴向联动，轴承（72）的外圈（722）转动连接于摆动环（71）内侧且该转轴点沿外轴杆（43）径向设置，轴承（72）的内圈（721）与外圈（722）之间布置有多颗滚珠（723）；所述摆动驱动组件包括摆动电机（73），以及连接于摆动电机（73）输出端上的转盘（74），以及连接转盘（74）和摆动环（71）的连杆（75）；所述连杆（75）一端转动连接于转盘（74）的非轴心点上，另一端转动连接于摆动环（71）的活动端上。

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