CN220740706U - 一种数控工具磨床砂轮自动更换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控工具磨床砂轮自动更换装置，装置主要包括移动部分、旋转部分和冷却部分；所述移动部分包括主轴，主轴上设有导轨、滑枕并安装有油缸，油缸控制滑枕沿滑轨滑动；所述旋转部分包括转台、台钳安装座、砂轮单元；台钳安装座上均匀设有N个冷却连接孔，以及均布固定有N个常闭液压台钳，N个砂轮组中其中一个安装于主轴上，由主轴内部拉爪拉紧砂轮杆，其余砂轮组的砂轮杆则分别通过与各砂轮组对应的常闭液压台钳上的夹爪夹紧；所述冷却部分中冷却分配块共N个，与N个冷却连接孔分别对应，与主轴连接的冷却管用于与台钳安装座N个冷却连接孔中的任一个对接。该装置能实现砂轮组自动更换，且可极大提高效率。

Description

一种数控工具磨床砂轮自动更换装置

技术领域

本实用新型涉及数控工具磨床，具体是数控工具磨床砂轮自动更换装置。

背景技术

金属切削加工是机械制造工业中运用最广泛的一种加工方法，占机械制造总工作量的50％以上，而金属切削刀具则是其中不可缺少的重要工具之一。无论是普通机床，还是先进的数控机床和加工中心，抑或柔性制造系统，都必须依靠刀具才能完成各种需要的切削加工。而刀具的生产就需要数控工具磨床。

现有数控工具磨床大多数采用人工更换砂轮，这种更换砂轮方式自动化程度不高，而且在更换砂轮时需要先调整冷却万向曲管以腾出空间供换砂轮操作，在新砂轮安装完毕后需要调整冷却万向曲管使其复位，上述过程操作步骤较多且繁琐，导致更换砂轮时磨床停机时间较长，影响加工效率，已经不能满足实际高效生产的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提供一种数控工具磨床砂轮自动更换装置，能够实现工件一次装夹情况下，完成多道不同工序的加工，减少重复定位和装夹带来的误差，免去人工更换砂轮的步骤，提高工件加工精度，缩短制造周期。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种数控工具磨床砂轮自动更换装置，装置主要包括移动部分、旋转部分和冷却部分。

所述移动部分包括主轴，所述主轴上平面固定安装有水平设置的导轨，导轨上滑动限位安装有滑块，所述主轴上平面中部固定安装油缸，在主轴上方设有一滑枕，所述滑枕固定安装在滑块上，所述油缸通过油缸活塞杆与滑枕下表面凸出的支块固定连接，所述主轴内设有拉爪。

所述旋转部分包括转台、台钳安装座、砂轮单元；所述转台的一侧为转台基座，另一侧为转台旋转盘，所述转台通过转台基座固定安装在滑枕端面，所述台钳安装座固定安装在转台旋转盘面上；所述砂轮单元包括N个砂轮组单元，每个砂轮组单元包括一常闭液压台钳及一砂轮组，N个砂轮组单元中砂轮组可采用不同的砂轮组合；所述台钳安装座均匀设有N个冷却连接孔并均布固定安装N个所述常闭液压台钳，每个常闭液压台钳上固定安装有夹爪，由常闭液压台钳控制夹爪的夹紧与张开，N个砂轮组中其中一个安装于主轴前端，由主轴内部拉爪拉紧所述砂轮组的砂轮杆，对应的常闭液压台钳进油张开，通过外部电磁阀进行保压使其一直为张开状态，控制其上夹爪张开距离大于砂轮杆柄部最大外圆，其余砂轮组的砂轮杆则分别通过与各砂轮组对应的常闭液压台钳上的夹爪夹紧；优选的，设有三个砂轮组单元，即共三个砂轮组，如砂轮组I、砂轮组II、砂轮组III，其中砂轮组I安装于主轴前端(记为0°位置)，该砂轮组的砂轮杆由主轴拉爪拉紧而不由夹爪夹紧，使砂轮组I在需要更换其他砂轮时可以取下，砂轮组I跟随主轴的旋转而旋转，所述砂轮组II安装在与砂轮组I逆时针120°的位置上，所述砂轮组II通过常闭液压台钳对应移动端上一对夹爪夹紧砂轮杆沟槽固定，所述砂轮组III安装于与砂轮组I逆时针240°的位置上，所述砂轮组III通过常闭液压台钳对应移动端上一对夹爪夹紧砂轮杆沟槽固定。

所述冷却部分主要包括冷却接头、冷却管、冷却铜管、冷却分配块，其中所述冷却分配块共N个，与N个冷却连接孔分别对应，固定安装在台钳安装座的冷却连接孔上，所述主轴内设有冷却通道，所述冷却接头通过螺纹连接在主轴冷却通道一端，所述冷却管的一端通过螺纹连接在主轴冷却通道另一端，所述冷却管的另一端用于与台钳安装座N个冷却连接孔中的任一个对接；所述冷却分配块上有若干组冷却铜管接头，所述冷却铜管安装在冷却铜管接头上，若有多余的冷却铜管接头可用堵头封堵。

进一步的，所述油缸活塞杆与螺母螺纹部连接，所述螺母与滑枕下表面凸出的支块端面锁死固定。

进一步的，所述台钳安装座的冷却连接孔内设有沟槽，沟槽内安装有密封圈，以与冷却管对接后密封。

进一步的，所述N个砂轮组单元中的砂轮组，例如前述砂轮组I、砂轮组II和砂轮组III，可以根据加工工序的不同，在砂轮组的砂轮杆上安装不同厚度垫圈和不同形状、大小砂轮，由锁紧螺母锁紧固定。

进一步的，所述冷却分配块数量与砂轮组数目一致，所述冷却分配块端面设有沟槽，沟槽内安装有密封圈，以使冷却分配块能够密封安装于台钳安装座上的冷却连接孔。

进一步的，所述冷却铜管根据各砂轮组上砂轮的大小、形状和位置来弯折，确保冷却液的冷却点在砂轮磨削时需冷却的最佳位置。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型能够实现砂轮组自动更换，可以免去人工更换砂轮和对冷却万向曲管调整的工序，提高了加工的连续性，安全性更高，加工精度更高，效率更高。

2、本实用新型通过磨床主轴安装，大部分数控磨床稍加改造就能安装，适应性好。

3、本实用新型针对加工工序的不同，砂轮组上砂轮的大小、形状、数量和位置不同，弯折不同形状的冷却铜管，能够更好更精准对每组砂轮进行冷却，减少加工过程中砂轮对工件产生的热量，提高了工件加工的安全性。

4、本实用新型工件加工时只有主轴上砂轮组对应冷却分配块有冷却液，减少冷却液流量的损失，带走更多加工过程中砂轮对工件产生的热量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进行说明。

图1是本实用新型布局结构轴测示意图；

图2是本实用新型布局结构主视示意图；

图3是本实用新型图1所示A部结构展平示意图；

图4是本实用新型图2所示B部结构剖视示意图；

图5是本实用新型图2所示C部结构局部放大示意图；

图6是本实用新型图2所示D部结构局部放大示意图；

图7是本实用新型图1所示E部结构局部放大示意图；

图8是本实用新型砂轮组I结构剖视示意图；

图9是本实用新型砂轮组II结构剖视示意图；

图10是本实用新型砂轮组III结构剖视示意图。

附图说明：1、冷却接头；2、主轴；3、冷却管；4、砂轮组III；5、冷却分配块；6、冷却铜管；7、砂轮组I；8、堵头；9、砂轮组II；10、转台；11、电机；12、滑枕；13、导轨；14、滑块；15、油缸；16、螺母；17、夹爪；18、常闭液压台钳；19、台钳安装座；20、密封圈；21、冷却铜管接头；22、砂轮杆；23、垫圈III；24、锁紧螺母；25、单斜边砂轮II；26、垫圈II；27、碗型砂轮III；28、碗型砂轮I；29、单斜边砂轮I；30、平行砂轮I；31、筒型砂轮；32、垫圈I；33、碗型砂轮II；34、平行砂轮II；35油缸活塞杆；36、转台基座；37、转台旋转盘；

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行描述和说明。

如图1-图9所示，为本实用新型一种数控工具磨床砂轮自动更换装置的一种具体实施例，该实例中所述装置主要由移动部分、旋转部分和冷却部分组成。

所述移动部分主要由主轴2、导轨13、滑块14、滑枕12和油缸15组成，所述主轴2上平面固定安装有两根水平设置的导轨13，所述每根导轨13上滑动限位安装有两个滑块14，所述两根导轨13之间主轴2上平面中部固定安装油缸15，所述油缸15有一根油缸活塞杆35，所述滑枕12固定安装在四个滑块14上，所述油缸活塞杆35与滑枕12中部凸出通过螺纹固定连接，所述油缸活塞杆35与螺母16螺纹部连接，所述螺母16与滑枕12中部凸出支块端面锁死固定。

所述旋转部分主要由转台10、电机11、台钳安装座19、常闭液压台18、夹爪17、砂轮组I7、砂轮组II9和砂轮组III4组成。所述转台10的一侧为转台基座36，另一侧为转台旋转盘37，所述转台10通过转台基座36固定安装在滑枕12前端面上，所述电机11固定安装在转台10上端面，所述台钳安装座19通过导向止口安装在转台旋转盘37上，所述台钳安装座19有三个冷却连接孔，所述冷却连接孔的沟槽内安装有密封圈20，所述台钳安装座19等分均布固定安装有三组常闭液压台钳18，所述三组常闭液压台钳18安装在三个冷却连接孔右侧，所述每组常闭液压台钳18上固定安装有夹爪17。

所述砂轮组I 7组成：砂轮杆22上依次安装垫圈III 23、单斜边砂轮II 25、垫圈II26、碗型砂轮III 27、垫圈III 23、碗型砂轮I28，由锁紧螺母24锁紧固定；所述砂轮组II 9组成：砂轮杆22上依次安装垫圈III 23、单斜边砂轮I29、垫圈III 23、平行砂轮I 30、垫圈II 26、筒型砂轮31，由锁紧螺母24锁紧固定；所述砂轮组III 4组成：砂轮杆22上依次安装垫圈III 23、垫圈III 23、垫圈I 32、碗型砂轮II33、垫圈I 32、平行砂轮II 34、垫圈II 26，由锁紧螺母24锁紧固定。

所述砂轮组I7安装在主轴2前端，由主轴2内部拉爪拉紧，所述砂轮组II9安装在与砂轮组I7逆时针120°的位置上，所述砂轮组II 9通过常闭液压台钳18对应移动端上一对夹爪17夹紧砂轮杆22沟槽固定，所述砂轮组III4安装在与砂轮组I7逆时针240°的位置上，所述砂轮组III 4通过常闭液压台钳18对应移动端上一对夹爪17夹紧砂轮杆22沟槽固定。

所述冷却部分主要由冷却接头1、冷却管3、冷却铜管6、冷却分配块5和堵头8组成，所述冷却接头1通过螺纹连接在主轴2左后端，所述冷却管3的一端通过螺纹连接在主轴2左前端按图2中B视角，所述冷却管3的另一端与台钳安装座19三个冷却连接孔中的一个冷却连接孔对接，所述冷却分配块5数量与砂轮组数一致，所述冷却分配块5端面沟槽内安装有密封圈20。所述冷却分配块5通过导向孔固定安装在台钳安装座19上，每个冷却分配块5上有6个冷却铜管接头21，所述冷却铜管6通过螺纹安装在冷却铜管接头21上，所述堵头8封堵多余的冷却铜管接头21，

所述冷却铜管6根据砂轮组I7、砂轮组II9、砂轮组III4上砂轮的大小、形状和位置来弯折，确保冷却液的冷却点在砂轮磨削时需冷却的最佳位置。

本实用新型实施例工作原理；根据附图及实施例所示，台钳安装座19逆时针分布0°为砂轮组I 7、120°为砂轮组II 9、240°为砂轮组III 4。工件加工时需要把主轴2上的砂轮组I 7更换为砂轮组II 9，加工系统给出讯号，主轴2接收到换刀的讯号，主轴2上砂轮组I7对应常闭液压台钳18移动端卸油闭合，其上夹爪17夹紧砂轮组I 7，然后主轴2松开砂轮组I 7，同时油缸15推动滑枕12上整个机构通过滑块14沿导轨13方向向前到位，冷却管3与砂轮组I 7对应冷却连接孔分离，电机11驱动转台10使台钳安装座19上机构顺时针旋转120°，旋转到砂轮组II9停止到位，油缸15再推动滑枕12上整个机构通过滑块14沿导轨13方向向后到位，砂轮组II 9对应冷却连接孔与冷却管3连接，主轴2拉紧砂轮组II 9，砂轮组II 9对应常闭液压台钳18移动端进油张开，砂轮自动更换动作完成，更换至砂轮组III 4步骤相同，顺时针旋转角度改为240°。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种数控工具磨床砂轮自动更换装置，其特征在于，装置主要包括移动部分、旋转部分和冷却部分；

所述移动部分包括主轴，所述主轴上平面固定安装有水平设置的导轨，导轨上滑动限位安装有滑块，所述主轴上平面中部固定安装油缸，在主轴上方设有一滑枕，所述滑枕固定安装在滑块上，所述油缸控制所述滑枕沿所述导轨滑动，所述主轴内设有拉爪；

所述旋转部分包括转台、台钳安装座、砂轮单元；所述转台通过转台基座固定安装在滑枕端面，转台上设转台旋转盘面，所述台钳安装座固定安装在转台旋转盘面上；所述砂轮单元包括N个砂轮组单元，每个砂轮组单元包括一常闭液压台钳及一砂轮组，N个砂轮组单元中砂轮组采用不同的砂轮组合；所述台钳安装座上均匀设有N个冷却连接孔，以及均布固定有N个所述常闭液压台钳，每个常闭液压台钳上固定安装有夹爪，由常闭液压台钳控制夹爪的夹紧与张开，N个砂轮组中其中一个安装于主轴上，由主轴内部拉爪拉紧所述砂轮组的砂轮杆，对应的常闭液压台钳进油张开，通过外部电磁阀进行保压使其一直为张开状态，控制其上夹爪张开距离大于砂轮杆柄部最大外圆，其余砂轮组的砂轮杆则分别通过与各砂轮组对应的常闭液压台钳上的夹爪夹紧；

所述冷却部分主要包括冷却接头、冷却管、冷却铜管、冷却分配块，其中所述冷却分配块共N个，与N个冷却连接孔分别对应，固定安装在台钳安装座的冷却连接孔上，所述主轴内设有冷却通道，所述冷却接头通过螺纹连接在主轴冷却通道一端，所述冷却管的一端通过螺纹连接在主轴冷却通道另一端，所述冷却管的另一端用于与台钳安装座N个冷却连接孔中的任一个对接；所述冷却分配块上有若干组冷却铜管接头，安装冷却铜管或堵头封堵。

2.根据权利要求1所述的一种数控工具磨床砂轮自动更换装置，其特征在于，所述油缸活塞杆与螺母螺纹部连接，所述螺母与滑枕下表面凸出的支块端面锁死固定。

3.根据权利要求1所述的一种数控工具磨床砂轮自动更换装置，其特征在于，所述台钳安装座的冷却连接孔内设有沟槽，沟槽内安装有密封圈，以与冷却管对接后密封。

4.根据权利要求1所述的一种数控工具磨床砂轮自动更换装置，其特征在于，所述N个砂轮组单元中的砂轮组，根据加工工序的不同，在砂轮组的砂轮杆上安装不同厚度垫圈和不同形状、大小砂轮，由锁紧螺母锁紧固定。

5.根据权利要求1所述的一种数控工具磨床砂轮自动更换装置，其特征在于，所述冷却分配块端面设有沟槽，沟槽内安装有密封圈，以使冷却分配块能够密封安装于台钳安装座上的冷却连接孔。

6.根据权利要求1所述的一种数控工具磨床砂轮自动更换装置，其特征在于，所述冷却铜管根据各砂轮组上砂轮的大小、形状和位置来弯折，确保冷却液的冷却点在砂轮磨削时需冷却的最佳位置。