CN116871898B - 一种用于注塑模具加工的智能化粗铣装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于注塑模具加工的智能化粗铣装置，智能化粗铣装置用于对工件进行铣削加工，包括机床、导流装置、成型装置和载物台，载物台置于机床上，载物台上侧和工件传动连接，导流装置和机床连接，成型装置和导流装置传动连接，成型装置和机床连接，机床作为主要的安装基础，用于对其他各装置进行安装，通过成型装置对工件进行铣削处理，导流装置用于输送冷却液，对铣削产生加工产生的废热进行降温，防止工件产生热膨胀，保证铣削精度，通过载物台对工件进行支撑，载物台上设置夹持装置，对工件进行固定，驱动模组驱动安装座做线性移动，从而带动铣刀移动，对工件不同的铣削范围和深度进行调节，适用于多尺寸的工件铣削。
Description
技术领域
本发明涉及铣削加工技术领域，具体为一种用于注塑模具加工的智能化粗铣装置。
背景技术
精密数控加工，在进行操机过程中，往往由于加工精度的问题，经常会出现一些加工误差，其中作为传统机加工之一的铣床，在进行加工时，由于铣刀一直做回转运动，由于机加工机震动的存在，无法保证主轴和工件大平面间保持垂直度，影响成型质量。
近年来，随着大批量生产和小批量连续生产的增加，越来越多的企业倾向于自动化、智能化生产，可以大大降低人工参与程度，尤其是注塑模具的广泛使用，可以降低企业的生产成本，增加企业的整体竞争力。然而，注塑模具的成型效率和成型质量主要依赖于相应的生产设备，其中，注塑模具在加工的过程中需要先使用粗铣设备，对模具进行铣削，由于注塑模具的凹模为内型腔，容易导致积热，影响刀具的使用寿命，在进行铣削时，工件热膨胀还会造成过切。
此外，在进行铣削时，由于铣刀主轴的震动，往往会形成中间位置低于周边的刀痕，导致加工平面不平整，在进行后续处理时，需要进行检测，并对刀痕进行去除，大大增加了单个模具的生产时间，降低了生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于注塑模具加工的智能化粗铣装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种用于注塑模具加工的智能化粗铣装置，智能化粗铣装置用于对工件进行铣削加工，包括机床、导流装置、成型装置和载物台，载物台置于机床上，载物台上侧和工件传动连接，导流装置和机床连接，成型装置和导流装置传动连接，成型装置和机床连接。
机床作为主要的安装基础，用于对其他各装置进行安装，通过成型装置对工件进行铣削处理，导流装置用于输送冷却液，对铣削产生加工产生的废热进行降温，防止工件产生热膨胀，保证铣削精度，通过载物台对工件进行支撑，载物台上设置夹持装置，对工件进行固定。
进一步的，成型装置包括驱动模组、回转电机、铣刀和安装座，机床上设有传动腔，驱动模组置于传动腔内，驱动模组输出端和安装座传动连接，回转电机和安装座紧固连接，回转电机输出端和铣刀传动连接，传动腔下侧设有工作腔，铣刀下端插入工作腔内，铣刀刃口朝向工件待铣削端面；
导流装置包括导流座、研磨机和增压泵，导流座和安装座传动连接，研磨机和机床紧固连接，研磨机进口设有循环泵，循环泵进口设有循环管，循环管一端朝向工件铣削表面，循环管另一端和研磨机连通；
研磨机出料口和导流座管道连通，增压泵和导流座紧固连接，导流座上设有循环流道，循环流道和增压泵管道连通，增压泵输出端设有导流管，导流管出口朝向工件已铣削表面。
驱动模组为常规的模组结构，包括电机和丝杠螺母副，用于提供线性移动，驱动模组驱动安装座做线性移动，从而带动铣刀移动，对工件不同的铣削范围和深度进行调节，适用于多尺寸的工件铣削，回转电机安装在安装座一侧，输出转矩，带动铣刀移动，使铣刀的刃口对工件上的待铣削端面进行铣削加工，通过工作腔提供铣削空间，通过循环管对冷却液进行收集，并通过循环泵送入研磨机内，对冷却液进行循环利用，降低损耗，通过研磨机对铣削产生的金属碎屑进行研磨，形成金属颗粒，并通过导流座上的循环流道送入增压泵内，通过增压泵进行液体增压，使得含有金属颗粒的冷却液形成磨削液，并通过导流管喷到工件已经铣削完成的表面，对工件表面的刀痕进行磨削，提高工件表面的铣削质量。
进一步的，导流装置还包括导向组件，导向组件包括放电针和电极片，导流座上设有荷电腔，放电针置于荷电腔内，荷电腔位于循环流道末端，循环流道通过荷电腔和增压泵连通，电极片设有两个，两个电极片向上延伸设有支架，支架顶端和导流座传动连接，放电针和荷电电源电连，两个电极片位于工件刀痕弧段两端。
通过导向组件对导流管喷出的磨削液进行导流，放电针置于荷电腔内，和荷电电源连接，通过放电针对磨削液中的金属颗粒进行荷电，使带电金属颗粒进入两个电极片形成的电场中，类似于两个点电荷形成的电场，为弧形电场，带电金属颗粒沿着电场线呈弧形运动，由于两个电极片位于刀痕弧段的两侧端部，从而对工件表面的弧形刀痕进行打磨，提高打磨效率。
进一步的，两个电极片分别与高压电源两个接线端子相连，导流管位于与高压电源正接线端子相连的电极片一端；
打磨时：放电针对研磨机输送的金属颗粒荷正电。
两个电极片分别与高压电源的正、负接线端子相连，形成弧形电场，通过放电针对金属颗粒荷电，使金属颗粒带上正电，并从与正接线端子相连的电极片一侧喷出，沿着电场线呈弧形运动，向与负接线端子相连的电极片一侧移动，工件一侧进行接地，使磨削过程中，进行电中和，并通过循环管对冷却液形成的磨削液进行收集，从而进行循环利用。
进一步的，导向组件还包括引电线，导流座上设有埋线槽，引电线置于埋线槽内，引电线一端和高压电源正接线端子电连。
引电线和喷出的金属颗粒带同种电荷，由于埋线槽位于电场上端，通过引电线对沿着电场线呈弧形移动的金属颗粒施加斥力，使金属颗粒在斥力作用下向下偏移，提高金属颗粒对刀痕的正压力，从而提高打磨效率。
进一步的，引电线弧形设置。引电线沿着电场线弧形设置，使得荷电金属颗粒沿着电场线前移，对刀痕打磨时，对荷电粒子行进路径施加均匀向下的作用力，提高打磨均匀性。
作为优化，驱动模组包括横模组和竖模组，横模组固定端和传动腔壁面紧固连接，横模组移动端和竖模组传动连接，竖模组输出端和安装座传动连接。通过横模组和竖模组分别提高水平方向和竖直方向的直线位移，横模组安装在传动腔内，调动竖模组沿水平方向移动，竖模组用于带动安装座上下移动，适用于加工不同槽深的注塑模具。
作为优化，机床上设有滑移腔，成型装置还包括工作模组，工作模组置于滑移腔内，工作模组移动端和载物台传动连接，载物台和工作腔壁面滑动连接。通过滑移腔对工作模组进行安装，工作模组也是常规模组结构，包括电机和丝杠螺母副，提供线性位移，工作模组输出位移的方向也是水平方向，和横模组呈空间垂直状态，同竖模组一起，为铣削过程提供三坐标调节。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过研磨机对铣削产生的金属碎屑进行研磨，形成金属颗粒，并通过导流座上的循环流道送入增压泵内，通过增压泵进行液体增压，使得含有金属颗粒的冷却液形成磨削液，并通过导流管喷到工件已经铣削完成的表面，对工件表面的刀痕进行磨削，提高工件表面的铣削质量；放电针置于荷电腔内，和荷电电源连接，通过放电针对磨削液中的金属颗粒进行荷电，使带电金属颗粒进入两个电极片形成的电场中，类似于两个点电荷形成的电场，为弧形电场，带电金属颗粒沿着电场线呈弧形运动，由于两个电极片位于刀痕弧段的两侧端部，从而对工件表面的弧形刀痕进行打磨，提高打磨效率；引电线和喷出的金属颗粒带同种电荷，由于埋线槽位于电场上端，通过引电线对沿着电场线呈弧形移动的金属颗粒施加斥力，使金属颗粒在斥力作用下向下偏移，提高金属颗粒对刀痕的正压力，从而提高打磨效率；引电线沿着电场线弧形设置，使得荷电金属颗粒沿着电场线前移，对刀痕打磨时，对荷电粒子行进路径施加均匀向下的作用力，提高打磨均匀性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的总体结构示意图；
图2是本发明的驱动模组结构示意图；
图3是图1视图的局部A放大视图；
图4是本发明的磨削导流示意图；
图5是图4视图的P-P向剖视图；
图6是本发明的引电线结构示意图；
图7是图1视图的工作模组的H-H向剖视图；
图中：1-机床、11-传动腔、12-工作腔、13-滑移腔、2-导流装置、21-导流座、211-循环流道、212-荷电腔、213-埋线槽、22-研磨机、23-导向组件、231-放电针、232-电极片、233-引电线、234-支架、24-增压泵、25-导流管、26-循环管、3-成型装置、31-驱动模组、311-横模组、312-竖模组、32-回转电机、33-铣刀、34-安装座、35-工作模组、4-载物台、5-工件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供技术方案：
如图1～图7所示，一种用于注塑模具加工的智能化粗铣装置，智能化粗铣装置用于对工件5进行铣削加工，包括机床1、导流装置2、成型装置3和载物台4，载物台4置于机床1上，载物台4上侧和工件5传动连接，导流装置2和机床1连接，成型装置3和导流装置2传动连接，成型装置3和机床1连接。
机床1作为主要的安装基础，用于对其他各装置进行安装，通过成型装置3对工件5进行铣削处理，导流装置2用于输送冷却液，对铣削产生加工产生的废热进行降温，防止工件5产生热膨胀，保证铣削精度，通过载物台4对工件5进行支撑，载物台4上设置夹持装置，对工件5进行固定。
进一步的，成型装置3包括驱动模组31、回转电机32、铣刀33和安装座34，机床1上设有传动腔11，驱动模组31置于传动腔11内，驱动模组31输出端和安装座34传动连接，回转电机32和安装座34紧固连接，回转电机32输出端和铣刀33传动连接，传动腔11下侧设有工作腔12，铣刀33下端插入工作腔12内，铣刀33刃口朝向工件5待铣削端面；
导流装置2包括导流座21、研磨机22和增压泵24，导流座21和安装座34传动连接，研磨机22和机床1紧固连接，研磨机22进口设有循环泵，循环泵进口设有循环管26，循环管26一端朝向工件5铣削表面，循环管26另一端和研磨机22连通；
研磨机22出料口和导流座21管道连通，增压泵24和导流座21紧固连接，导流座21上设有循环流道211，循环流道211和增压泵24管道连通，增压泵24输出端设有导流管25，导流管25出口朝向工件5已铣削表面。
驱动模组31为常规的模组结构，包括电机和丝杠螺母副，用于提供线性移动，驱动模组31驱动安装座34做线性移动，从而带动铣刀33移动，对工件5不同的铣削范围和深度进行调节，适用于多尺寸的工件5铣削，回转电机32安装在安装座34一侧，输出转矩，带动铣刀33移动，使铣刀33的刃口对工件5上的待铣削端面进行铣削加工，通过工作腔12提供铣削空间，通过循环管26对冷却液进行收集，并通过循环泵送入研磨机22内，对冷却液进行循环利用，降低损耗，通过研磨机22对铣削产生的金属碎屑进行研磨，形成金属颗粒，并通过导流座21上的循环流道211送入增压泵24内，通过增压泵24进行液体增压，使得含有金属颗粒的冷却液形成磨削液，并通过导流管25喷到工件5已经铣削完成的表面，对工件5表面的刀痕进行磨削，提高工件5表面的铣削质量。
进一步的，导流装置2还包括导向组件23，导向组件23包括放电针231和电极片232，导流座21上设有荷电腔212，放电针231置于荷电腔212内，荷电腔212位于循环流道211末端，循环流道211通过荷电腔212和增压泵24连通，电极片232设有两个，两个电极片232向上延伸设有支架234，支架234顶端和导流座21传动连接，放电针231和荷电电源电连，两个电极片232位于工件5刀痕弧段两端。
通过导向组件23对导流管25喷出的磨削液进行导流，放电针231置于荷电腔212内，和荷电电源连接，通过放电针231对磨削液中的金属颗粒进行荷电，使带电金属颗粒进入两个电极片232形成的电场中，类似于两个点电荷形成的电场，为弧形电场，带电金属颗粒沿着电场线呈弧形运动，由于两个电极片232位于刀痕弧段的两侧端部，从而对工件5表面的弧形刀痕进行打磨，提高打磨效率。
进一步的，两个电极片232分别与高压电源两个接线端子相连，导流管25位于与高压电源正接线端子相连的电极片232一端；
打磨时：放电针231对研磨机22输送的金属颗粒荷正电。
两个电极片232分别与高压电源的正、负接线端子相连，形成弧形电场，通过放电针231对金属颗粒荷电，使金属颗粒带上正电，并从与正接线端子相连的电极片232一侧喷出，沿着电场线呈弧形运动，向与负接线端子相连的电极片232一侧移动，工件5一侧进行接地，使磨削过程中，进行电中和，并通过循环管26对冷却液形成的磨削液进行收集，从而进行循环利用。
进一步的，导向组件23还包括引电线233，导流座21上设有埋线槽213，引电线233置于埋线槽213内，引电线233一端和高压电源正接线端子电连。
引电线233和喷出的金属颗粒带同种电荷，由于埋线槽213位于电场上端，通过引电线233对沿着电场线呈弧形移动的金属颗粒施加斥力，使金属颗粒在斥力作用下向下偏移，提高金属颗粒对刀痕的正压力，从而提高打磨效率。
进一步的，引电线233弧形设置。引电线233沿着电场线弧形设置，使得荷电金属颗粒沿着电场线前移，对刀痕打磨时，对荷电粒子行进路径施加均匀向下的作用力，提高打磨均匀性。
作为优化，驱动模组31包括横模组311和竖模组312，横模组311固定端和传动腔11壁面紧固连接，横模组311移动端和竖模组312传动连接，竖模组312输出端和安装座34传动连接。通过横模组311和竖模组312分别提高水平方向和竖直方向的直线位移，横模组311安装在传动腔11内，调动竖模组312沿水平方向移动，竖模组312用于带动安装座34上下移动，适用于加工不同槽深的注塑模具。
作为优化，机床1上设有滑移腔13，成型装置3还包括工作模组35，工作模组35置于滑移腔13内，工作模组35移动端和载物台4传动连接，载物台4和工作腔12壁面滑动连接。通过滑移腔13对工作模组35进行安装，工作模组35也是常规模组结构，包括电机和丝杠螺母副，提供线性位移，工作模组35输出位移的方向也是水平方向，和横模组311呈空间垂直状态，同竖模组312一起，为铣削过程提供三坐标调节。
本发明的工作原理：通过研磨机22对铣削产生的金属碎屑进行研磨，形成金属颗粒，并通过导流座21上的循环流道211送入增压泵24内，通过增压泵24进行液体增压，使得含有金属颗粒的冷却液形成磨削液，并通过导流管25喷到工件5已经铣削完成的表面，对工件5表面的刀痕进行磨削，提高工件5表面的铣削质量；放电针231置于荷电腔212内，和荷电电源连接，通过放电针231对磨削液中的金属颗粒进行荷电，使带电金属颗粒进入两个电极片232形成的电场中，类似于两个点电荷形成的电场，为弧形电场，带电金属颗粒沿着电场线呈弧形运动，由于两个电极片232位于刀痕弧段的两侧端部，从而对工件5表面的弧形刀痕进行打磨，提高打磨效率；引电线233和喷出的金属颗粒带同种电荷，由于埋线槽213位于电场上端，通过引电线233对沿着电场线呈弧形移动的金属颗粒施加斥力，使金属颗粒在斥力作用下向下偏移，提高金属颗粒对刀痕的正压力，从而提高打磨效率；引电线233沿着电场线弧形设置，使得荷电金属颗粒沿着电场线前移，对刀痕打磨时，对荷电粒子行进路径施加均匀向下的作用力，提高打磨均匀性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种用于注塑模具加工的智能化粗铣装置，所述智能化粗铣装置用于对工件(5)进行铣削加工，其特征在于：所述粗铣装置包括机床(1)、导流装置(2)、成型装置(3)和载物台(4)，所述载物台(4)置于机床(1)上，载物台(4)上侧和工件(5)传动连接，所述导流装置(2)和机床(1)连接，所述成型装置(3)和导流装置(2)传动连接，成型装置(3)和机床(1)连接；
所述成型装置(3)包括驱动模组(31)、回转电机(32)、铣刀(33)和安装座(34)，所述机床(1)上设有传动腔(11)，所述驱动模组(31)置于传动腔(11)内，驱动模组(31)输出端和安装座(34)传动连接，所述回转电机(32)和安装座(34)紧固连接，回转电机(32)输出端和铣刀(33)传动连接，所述传动腔(11)下侧设有工作腔(12)，所述铣刀(33)下端插入工作腔(12)内，铣刀(33)刃口朝向工件(5)待铣削端面；
所述导流装置(2)包括导流座(21)、研磨机(22)和增压泵(24)，所述导流座(21)和安装座(34)传动连接，所述研磨机(22)和机床(1)紧固连接，研磨机(22)进口设有循环泵，所述循环泵进口设有循环管(26)，所述循环管(26)一端朝向工件(5)铣削表面，循环管(26)另一端和研磨机(22)连通；
所述研磨机(22)出料口和导流座(21)管道连通，所述增压泵(24)和导流座(21)紧固连接，所述导流座(21)上设有循环流道(211)，循环流道(211)和增压泵(24)管道连通，所述增压泵(24)输出端设有导流管(25)，所述导流管(25)出口朝向工件(5)已铣削表面；
所述导流装置(2)还包括导向组件(23)，所述导向组件(23)包括放电针(231)和电极片(232)，所述导流座(21)上设有荷电腔(212)，所述放电针(231)置于荷电腔(212)内，所述荷电腔(212)位于循环流道(211)末端，所述循环流道(211)通过荷电腔(212)和增压泵(24)连通，所述电极片(232)设有两个，两个所述电极片(232)向上延伸设有支架(234)，所述支架(234)顶端和导流座(21)传动连接，放电针(231)和荷电电源电连，两个所述电极片(232)位于工件(5)刀痕弧段两端；
两个所述电极片(232)分别与高压电源两个接线端子相连，所述导流管(25)位于与高压电源正接线端子相连的电极片(232)一端；
打磨时：所述放电针(231)对研磨机(22)输送的金属颗粒荷正电；
所述导向组件(23)还包括引电线(233)，所述导流座(21)上设有埋线槽(213)，所述引电线(233)置于埋线槽(213)内，引电线(233)一端和高压电源正接线端子电连；
所述引电线(233)弧形设置。
2.根据权利要求1所述的一种用于注塑模具加工的智能化粗铣装置，其特征在于：所述驱动模组(31)包括横模组(311)和竖模组(312)，所述横模组(311)固定端和传动腔(11)壁面紧固连接，横模组(311)移动端和竖模组(312)传动连接，所述竖模组(312)输出端和安装座(34)传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于注塑模具加工的智能化粗铣装置，其特征在于：所述机床(1)上设有滑移腔(13)，所述成型装置(3)还包括工作模组(35)，所述工作模组(35)置于滑移腔(13)内，工作模组(35)移动端和载物台(4)传动连接，所述载物台(4)和工作腔(12)壁面滑动连接。
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