CN202240731U - 一种四工位四轴车刀刃磨数控机床 - Google Patents

一种四工位四轴车刀刃磨数控机床 Download PDF

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丁淑辉
李学艺
王海霞
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Abstract

本实用新型提供了一种四工位四轴车刀刃磨数控机床,包括机床床体,机床床体上设有砂轮、电动刀架、砂轮驱动装置和电动刀架驱动装置,电动刀架驱动装置包括纵向驱动装置和横向驱动装置;纵向驱动装置用来驱动电动刀架作纵向运动;横向驱动装置用来驱动电动刀架作横向运动;水平回转驱动装置用来驱动电动刀架作水平回转运动;竖直回转驱动装置用来驱动电动刀架作竖直回转运动;磨削工位转换装置用来驱动电动刀架转换磨削工位;能够实现磨削过程的快速全自动化操作,减少由于操作者经验与水平的不足对车刀刃磨质量的影响,便于实现车刀刃磨的标准化操作,能够实现四把车刀顺序自动磨削,工作效率高。

Description

一种四工位四轴车刀刃磨数控机床
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种车刀刃磨设备,具体地说,涉及一种四工位四轴车刀刃磨数控机床,属于机械技术领域。
背景技术
[0002] 车削加工过程中,车刀刃磨的好坏直接影响切削加工的效率和质量,车刀在使用一段时间后由于磨损,将达不到其使用要求,由于车刀在切削过程中磨损较快,就需要频繁刃磨,因此刃磨效率的高低也会影响到生产效率。
[0003] 目前,车刀刃磨通常采用人工凭经验直接在砂轮机上刃磨后再使用,磨出的刀具角度误差大,难以保证切削加工时要求的合理角度,影响加工效率和质量;同时由于砂轮机平衡性差,砂轮冲击而使刀具产生剧烈震动,手握刀具难以保证刀具平稳,容易出现刀具刃口微锯齿状缺陷,严重者还会出现裂纹和崩刃现象,同时容易引起安全事故。
[0004] 现在,市场上也有专用车刀磨床与刃磨机,但因其灵活性差、使用不便、自动化程度不高、精度低、效率低、对操作人员的技术水平要求高,推广使用受到很大限制。
实用新型内容
[0005] 本实用新型要解决的问题是针对以上不足,提供一种四工位四轴车刀刃磨数控机床,这种机床能够实现四把车刀顺序自动磨削,工作效率高。
[0006] 为解决上述问题,本实用新型采用以下技术方案:一种四工位四轴车刀刃磨数控机床,包括机床床体,机床床体上设有砂轮、电动刀架、砂轮驱动装置和电动刀架驱动装置, 其特征在于:所述电动刀架驱动装置包括:
[0007] 纵向驱动装置,用来驱动电动刀架作纵向运动;
[0008] 横向驱动装置,用来驱动电动刀架作横向运动;
[0009] 水平回转驱动装置,用来驱动电动刀架作水平回转运动;
[0010] 竖直回转驱动装置,用来驱动电动刀架作竖直回转运动;
[0011] 磨削工位转换装置,用来驱动电动刀架转换磨削工位。
[0012] 作为上述技术方案的进一步改进:
[0013] 所述电动刀架为四工位刀架,用来安装四把车刀并对四把车刀进行顺序磨削。
[0014] 所述纵向驱动装置包括:
[0015] 纵向导轨,设置在机床床体上;
[0016] 大溜板,与纵向导轨配合;
[0017] 大溜板驱动丝杠,与大溜板通过丝杠螺母传动连接;
[0018] 大溜板驱动伺服电机,设置在机床床体上并与大溜板驱动丝杠连接。
[0019] 所述横向驱动装置包括:
[0020] 横向导轨,设置在大溜板上;
[0021] 小溜板,与横向导轨配合;[0022] 小溜板驱动丝杠,与小溜板通过丝杠螺母传动连接;
[0023] 小溜板驱动伺服电机,设置在大溜板上并与小溜板驱动丝杠连接。
[0024] 所述水平回转驱动装置包括:
[0025] 水平回转工作台底座,设置在小溜板上;
[0026] 水平回转工作台驱动伺服电机,设置在水平回转工作台底座上;
[0027] 水平回转工作台转台,设置在水平回转工作台底座上;
[0028] 水平回转工作台蜗轮,与水平回转工作台转台固定连接,水平回转工作台蜗轮的轴线竖直设置;
[0029] 水平回转工作台蜗杆,与水平回转工作台驱动伺服电机连接,并与水平回转工作台蜗轮啮合。
[0030] 所述竖直回转驱动装置包括:
[0031] 竖直回转工作台底座,设置在水平回转工作台转台上;
[0032] 竖直回转工作台驱动伺服电机,设置在竖直回转工作台底座上;
[0033] 竖直回转工作台转台,设置在竖直回转工作台底座上;
[0034] 竖直回转工作台蜗轮,与竖直回转工作台转台固定连接,竖直回转工作台蜗轮的轴线水平设置;
[0035] 竖直回转工作台蜗杆,与竖直回转工作台驱动伺服电机连接,并与竖直回转工作台蜗轮啮合。
[0036] 所述磨削工位转换装置包括:
[0037] 支架,安装于竖直回转工作台转台上;
[0038] 电动刀架驱动伺服电机,与电动刀架安装于支架上,用于控制电动刀架作90°回转。
[0039] 所述砂轮驱动装置包括:
[0040] 砂轮轴支架,设置在机床床体上;
[0041] 主电机,设置在砂轮轴支架的下部;
[0042] 小带轮,设置在主电机的端部;
[0043] 砂轮轴,设置在砂轮轴支架的上部,用来支撑砂轮;
[0044] 大带轮,设置在砂轮轴的端部;
[0045] 皮带,设置在大带轮与小带轮之间。
[0046] 本实用新型采用以上技术方案,与现有技术方案相比,具有以下优点:采用数控系统可以控制完成车刀的全自动精确磨削,相比手工磨刀或其他手工车刀刃磨设备,不但能够实现磨削过程的快速全自动化操作,而且减少了由于操作者经验与水平的不足对车刀刃磨质量的影响,便于实现车刀刃磨的标准化操作,能够实现四把车刀顺序自动磨削,工作效率高。
[0047] 下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。 附图说明
[0048] 附图是本实用新型实施例中车刀刃磨数控机床的结构示意图;
[0049]图中,
5[0050] 1-床腿,2-床身,3-大溜板,4-大溜板驱动丝杠,5-大溜板驱动伺服电机,6_小溜板,7-小溜板驱动丝杠,8-小溜板驱动伺服电机,9-水平回转工作台转台,10-水平回转工作台驱动伺服电机,11-竖直回转工作台转台,12-竖直回转工作台驱动伺服电机,13-支架,14-电动刀架,15-电动刀架驱动伺服电机,16-待磨车刀,17-砂轮,18-砂轮轴,19-大带轮,20-皮带,21 -小带轮,22-主电机,23-砂轮轴支架,24-纵向导轨,25-横向导轨, 26-水平回转工作台底座,27-竖直回转工作台底座。
具体实施方式
[0051] 实施例,如附图所示,一种四工位四轴车刀刃磨数控机床,包括机床床体,机床床体包括床腿1和位于床腿1上的床身2 ;
[0052] 机床床体上设有砂轮17、电动刀架14、砂轮驱动装置和电动刀架驱动装置,电动刀架14为四工位刀架,可同时安装四把车刀,在控制系统的控制下顺序完成四把车刀的磨削工作;
[0053] 砂轮驱动装置包括砂轮轴支架23,砂轮轴支架23设置在机床床体上,砂轮轴支架 23下部的床腿内设有主电机22,主电机22的端部设有小带轮21,砂轮轴支架23的上部设有用来支撑砂轮17的砂轮轴18,砂轮轴18的端部设有大带轮19,大带轮19与小带轮21 之间设有皮带20 ;
[0054] 电动刀架驱动装置包括纵向驱动装置、横向驱动装置、水平回转驱动装置、竖直回转驱动装置和磨削工位转换装置;
[0055] 纵向驱动装置,用来驱动电动刀架14作纵向运动,包括纵向导轨24、大溜板3、大溜板驱动丝杠4和大溜板驱动伺服电机5 ;纵向导轨24设置在床身2上;大溜板3与纵向导轨24配合;大溜板驱动丝杠4与大溜板3通过丝杠螺母传动连接;大溜板驱动伺服电机 5设置在床身2上并与大溜板驱动丝杠4连接;
[0056] 横向驱动装置,用来驱动电动刀架14作横向运动,包括横向导轨25、小溜板6、小溜板驱动丝杠7和小溜板驱动伺服电机8 ;横向导轨25设置在大溜板3上;小溜板6与横向导轨25配合;小溜板驱动丝杠7与小溜板6通过丝杠螺母传动连接;小溜板驱动伺服电机8设置在大溜板3上并与小溜板驱动丝杠7连接;
[0057] 水平回转驱动装置,用来驱动电动刀架14作水平回转运动,包括水平回转工作台底座26、水平回转工作台转台9、水平回转工作台蜗轮和水平回转工作台蜗杆,水平回转工作台底座26设置在小溜板6上;水平回转工作台驱动伺服电机10设置在水平回转工作台底座26上;水平回转工作台转台9设置在水平回转工作台底座26上;水平回转工作台蜗轮与水平回转工作台转台9固定连接,水平回转工作台蜗轮的轴线竖直设置;水平回转工作台蜗杆与水平回转工作台驱动伺服电机10连接,并与水平回转工作台蜗轮啮合。
[0058] 竖直回转驱动装置,用来驱动电动刀架14作竖直回转运动,包括竖直回转工作台底座27、竖直回转工作台驱动伺服电机12、竖直回转工作台转台11、竖直回转工作台蜗轮和竖直回转工作台蜗杆,竖直回转工作台底座27设置在水平回转工作台转台9上;竖直回转工作台驱动伺服电机12设置在竖直回转工作台底座27上;竖直回转工作台转台11设置在竖直回转工作台底座27上;竖直回转工作台蜗轮与竖直回转工作台转台11固定连接,竖直回转工作台蜗轮的轴线水平设置;竖直回转工作台蜗杆与竖直回转工作台驱动伺服电机12连接,并与竖直回转工作台蜗轮啮合。
[0059] 磨削工位转换装置,用来驱动电动刀架14转换磨削工位,包括支架13、电动刀架驱动伺服电机15 ;支架13安装于竖直回转工作台转台11上;电动刀架驱动伺服电机15与电动刀架14安装于支架13上,用于控制电动刀架14作90°回转。
[0060] 使用时,将四把待磨车刀16安装于电动刀架14的四个工位上,通过控制系统使竖直回转工作台驱动伺服电机12带动竖直回转工作台转台11在竖直方向上转动,同时控制水平回转工作台驱动伺服电机10带动水平回转工作台转台9在水平方向上转动,可使第一个工位上待磨车刀16的主后刀面平行于砂轮17的端面;通过小溜板驱动伺服电机8调整小溜板6位置,使待磨车刀16主后刀面对准砂轮17的端面;通过大溜板驱动伺服电机5驱动大溜板3作纵向进给运动,完成主后刀面磨削;
[0061] 通过大溜板驱动伺服电机5驱动大溜板3作反向退刀运动,使待磨车刀16离开砂轮;通过竖直回转工作台驱动伺服电机12控制竖直回转工作台转台11转动、水平回转工作台驱动伺服电机10控制水平回转工作台转台9转动,使待磨车刀16的副后刀面平行于砂轮17的端面;通过小溜板驱动伺服电机8调整小溜板6位置,使待磨车刀16副后刀面对准砂轮17的端面;通过大溜板驱动伺服电机5驱动大溜板3作纵向进给运动,完成副后刀面磨削;
[0062] 通过大溜板驱动伺服电机5驱动大溜板3作反向退刀运动,使待磨车刀16离开砂轮;通过竖直回转工作台驱动伺服电机12控制竖直回转工作台转台11转动、水平回转工作台驱动伺服电机10控制水平回转工作台转台9转动,使待磨车刀16的前刀面平行于砂轮 17的端面;通过小溜板驱动伺服电机8调整小溜板6位置,使待磨车刀16前刀面对准砂轮 17的端面;通过大溜板驱动伺服电机5驱动大溜板3作纵向进给运动,完成前刀面磨削;
[0063] 通过大溜板驱动伺服电机5驱动大溜板3作反向退刀运动,使待磨车刀16离开砂轮;通过电动刀架驱动伺服电机15驱动电动刀架14回转90度,使下一把车刀进入磨削工位。按照如上所述的方法,依次磨削其主后刀面、副后刀面、前刀面,完成本车刀磨削;采用上述方法,可以依次顺序完成其余两把车刀的刃磨。
[0064] 以上对本实用新型的具体描述旨在说明具体实施方案的实现方式,不能理解为是对本实用新型的限制。本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,可以在详述实施方案的基础上做出各种变化,这些变化均应包含在本实用新型的构思之内。

Claims (8)

1. 一种四工位四轴车刀刃磨数控机床,包括机床床体,机床床体上设有砂轮(17)、电动刀架(14)、砂轮驱动装置和电动刀架驱动装置,其特征在于:所述电动刀架驱动装置包括:纵向驱动装置,用来驱动电动刀架(14)作纵向运动; 横向驱动装置,用来驱动电动刀架(14)作横向运动; 水平回转驱动装置,用来驱动电动刀架(14)作水平回转运动; 竖直回转驱动装置,用来驱动电动刀架(14)作竖直回转运动; 磨削工位转换装置,用来驱动电动刀架(14)转换磨削工位。
2.如权利要求1所述的一种四工位四轴车刀刃磨数控机床,其特征在于:所述电动刀架(14)为四工位刀架,用来安装四把车刀并对四把车刀进行顺序磨削。
3.如权利要求1或2所述的一种四工位四轴车刀刃磨数控机床,其特征在于:所述纵向驱动装置包括:纵向导轨(24),设置在机床床体上; 大溜板(3),与纵向导轨(24)配合;大溜板驱动丝杠(4),与大溜板(3)通过丝杠螺母传动连接;大溜板驱动伺服电机(5),设置在机床床体上并与大溜板驱动丝杠(4)连接。
4.如权利要求3所述的一种四工位四轴车刀刃磨数控机床,其特征在于:所述横向驱动装置包括:横向导轨(25),设置在大溜板(3)上;小溜板(6),与横向导轨(25)配合;小溜板驱动丝杠(7),与小溜板(6)通过丝杠螺母传动连接;小溜板驱动伺服电机(8),设置在大溜板(3)上并与小溜板驱动丝杠(7)连接。
5.如权利要求4所述的一种四工位四轴车刀刃磨数控机床,其特征在于:所述水平回转驱动装置包括:水平回转工作台底座(26),设置在小溜板(6)上; 水平回转工作台驱动伺服电机(10),设置在水平回转工作台底座(26)上; 水平回转工作台转台(9),设置在水平回转工作台底座(26)上; 水平回转工作台蜗轮,与水平回转工作台转台(9)固定连接,水平回转工作台蜗轮的轴线竖直设置;水平回转工作台蜗杆,与水平回转工作台驱动伺服电机(10)连接,并与水平回转工作台蜗轮啮合。
6.如权利要求5所述的一种四工位四轴车刀刃磨数控机床,其特征在于:所述竖直回转驱动装置包括:竖直回转工作台底座(27),设置在水平回转工作台转台(9)上; 竖直回转工作台驱动伺服电机(12),设置在竖直回转工作台底座(27)上; 竖直回转工作台转台(11),设置在竖直回转工作台底座(27)上; 竖直回转工作台蜗轮,与竖直回转工作台转台(11)固定连接,竖直回转工作台蜗轮的轴线水平设置;竖直回转工作台蜗杆,与竖直回转工作台驱动伺服电机(12)连接,并与竖直回转工作台蜗轮啮合。
7.如权利要求6所述的一种四工位四轴车刀刃磨数控机床,其特征在于:所述磨削工位转换装置包括:支架(13),安装于竖直回转工作台转台(11)上;电动刀架驱动伺服电机(15),与电动刀架(14)安装于支架(13)上,用于控制电动刀架 (14)作90°回转。
8.如权利要求1所述的一种四工位四轴车刀刃磨数控机床,其特征在于:所述砂轮驱动装置包括:砂轮轴支架(23),设置在机床床体上;主电机(22),设置在砂轮轴支架的下部;小带轮(21),设置在主电机02)的端部;砂轮轴(18),设置在砂轮轴支架的上部,用来支撑砂轮(17);大带轮(19),设置在砂轮轴(18)的端部;皮带(20),设置在大带轮(19)与小带轮(21)之间。
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