一种四轴联动的数控刀架结构的制作方法

本实用新型涉及刀架技术领域，具体为一种四轴联动的数控刀架结构。

背景技术：

目前市场上的数控单面磨刀架结构普遍采用的是方形的铸件导轨方式，此种结构是在原液压机的基础上的改进，运行精度不高，并且响应速度慢，不能适应数控高精度运行的需求。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种四轴联动的数控刀架结构。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种四轴联动的数控刀架结构，由横向进给x轴、纵向进给z轴、升降y轴、摆动a轴组成；

横向进给x轴包括刀架底座：所述刀架底座上固定安装有直线导轨，所述直线导轨上滑动安装有中拖板，x轴丝杆安装在刀架底座的中心并且丝杆螺母与中拖板相连；x轴伺服电机安装于刀架底座的一侧，并用联轴器与x轴丝杆连接，当控制x轴伺服电机运转时可以使得中拖板左右移动；

纵向进给z轴包括中拖板、面拖板：所述中拖板上设有的平行安装的两条z轴直线导轨及z轴螺母座，所述面拖板安装于两条z轴直线导轨的四个滑块上，所述面拖板随滑块顺畅滑动；所述z轴丝杆安装于面拖板中心处并且与z轴螺母座相连接；所述z轴伺服电机安装于面拖板的尾端，所述z轴伺服电机用联轴器与z轴丝杆连接，所述z轴伺服电机控制z轴伺服电机运转时带动面拖板前后移动；

升降y轴包括升降滑板、升降丝杆、y轴伺服电机，所述升降滑板安装于面拖板的前端导轨上，所述升降丝杆与升降座皆安装于面拖板的前端，所述y轴伺服电机安装于升降座上并且与升降丝杆连接，所述升降丝杆的螺杆与升降滑板螺旋连接；控制y轴伺服电机运转使得升降滑板升降运行；

摆动a轴包括a轴伺服电机、挂刀板、弹簧架，升降滑板上左右两端设有安装孔，所述转轴安装于升降滑板上；所述转轴的左端连接有转轴连接板，所述转轴的右端与a轴行星减速机相连，所述a轴伺服电机安装于a轴行星减速机上，所述a轴伺服电机、a轴行星减速机、与转轴同心；所述挂刀板安装于转轴上；所述弹簧架安装于升降滑板一端；所述弹簧的两端连接在弹簧架和转轴连接板上。

优选的，所述刀架底座上设有的平行安装的两条直线导轨，中拖板安装于两直线导轨的滑块上。

优选的，所述弹簧保持有一定的拉力，使得a轴伺服电机转动挂刀板旋转时，消除a轴行星减速机的间隙，保持转动角度的精度。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种四轴联动的数控刀架结构。具备以下有益效果：

1.本刀架结构集成了左右(x轴)、进退(z轴)、升降(y轴)、摆动(a轴)的四轴结构，该结构紧凑稳固，集成度高，可整体组装好后吊装于机床，节省装配人力成本。

2.本刀架结构采用高精度直线导轨，可以高速高精度稳定运行，提高生产效率。

3.本刀架结构摆动轴(a轴)采用了弹簧作为摆动的消隙结构，提高了摆动角度的精度，并且整体结构简单耐用。

附图说明

图1为本实用新型立体结构图一；

图2为本实用新型立体结构图二。

图中：1刀架底座、2直线导轨、3x轴丝杆、4中拖板、5z轴直线导轨、6z轴丝杆、7面拖板、8升降滑板、9升降座、10升降丝杆、11转轴、12弹簧、13转轴连接板、14挂刀板、15x轴伺服电机、16z轴伺服电机、17y轴伺服电机、18a轴伺服电机、19a轴行星减速机、20z轴螺母庄、21弹簧架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2，一种四轴联动的数控刀架结构，由横向进给x轴、纵向进给z轴、升降y轴、摆动a轴组成；

横向进给x轴包括刀架底座1：所述刀架底座1上固定安装有直线导轨2，所述直线导轨2上滑动安装有中拖板4，x轴丝杆3安装在刀架底座1的中心并且丝杆螺母与中拖板4相连；x轴伺服电机15安装于刀架底座1的一侧，并用联轴器与x轴丝杆3连接，当控制x轴伺服电机15运转时可以使得中拖板4左右移动；

纵向进给z轴包括中拖板4、面拖板7：所述中拖板4上设有的平行安装的两条z轴直线导轨5及z轴螺母座20，所述面拖板7安装于两条z轴直线导轨5的四个滑块上，所述面拖板7随滑块顺畅滑动；所述z轴丝杆6安装于面拖板7中心处并且与z轴螺母座20相连接；所述z轴伺服电机16安装于面拖板7的尾端，所述z轴伺服电机16用联轴器与z轴丝杆6连接，所述z轴伺服电机16控制z轴伺服电机16运转时带动面拖板7前后移动；

升降y轴包括升降滑板8、升降丝杆10、y轴伺服电机17，所述升降滑板8安装于面拖板7的前端导轨上，所述升降丝杆10与升降座9皆安装于面拖板7的前端，所述y轴伺服电机17安装于升降座9上并且与升降丝杆10连接，所述升降丝杆10的螺杆与升降滑板8螺旋连接；控制y轴伺服电机17运转使得升降滑板8升降运行；

摆动a轴包括a轴伺服电机18、挂刀板14、弹簧架21，升降滑板8上左右两端设有安装孔，所述转轴11安装于升降滑板8上；所述转轴11的左端连接有转轴连接板13，所述转轴11的右端与a轴行星减速机19相连，所述a轴伺服电机18安装于a轴行星减速机19上，所述a轴伺服电机18、a轴行星减速机19、与转轴11同心；所述挂刀板14安装于转轴11上；所述弹簧架21安装于升降滑板8一端；所述弹簧12的两端连接在弹簧架21和转轴连接板13上。

进一步地，所述刀架底座1上设有的平行安装的两条直线导轨2，中拖板4安装于两直线导轨2的滑块上。

进一步地，所述弹簧12保持有一定的拉力，使得a轴伺服电机18转动挂刀板14旋转时，消除a轴行星减速机19的间隙，保持转动角度的精度。

本实用新型具有如下特点：

(1)本结构的横向移动轴(x轴)及前后进给(z轴)皆采用了滚柱直线导轨的结构，提高了运动精度并增加了结构刚性，由于滑动摩擦力的降低，使得刀架可以更高速度运动，提高生产效率。

(2)本刀架结构采用数控化运行模式，四组运动轴皆采用伺服数控控制方式，方便调整各运动轴运行参数，方便搭配数控系统

(3)本刀架结构采用模块化设计，该结构紧凑稳固，集成度高，可整体组装好后吊装于机床，节省装配人力成本。

(4)本刀架结构摆动轴(a轴)采用了弹簧作为摆动的消隙结构，提高了摆动角度的精度，并且整体结构简单耐用。

应用于数控单面磨的一种四轴联动的数控刀架结构是数控单面磨的一个组成部分，该组件主要由数控操作系统运行，实现高速高精的磨削效果。

x轴运行时，x轴伺服电机15带动x轴丝杆3转动，丝杆螺母与中拖板4连接，使得中拖板4沿着直线导轨2左右运行；

z轴运行时,z轴伺服电机16带动z轴丝杆6转动,丝杆螺母与z轴螺母座20相连接，使得面拖板7沿着z轴直线导轨5运行；

y轴运行时，y轴伺服电机17带动升降丝杆10转动，使得升降滑板8沿面拖板7的导轨面升降；

a轴运行时,a轴伺服电机18带动a轴行星减速机19旋转，使得挂刀板14摆动角度，同时左边的弹簧12的一直保持向上拉力，用以抵消a轴行星减速机19的反向间隙，使得挂刀板14可以获得精确的摆动角度，保证了剪刀及匕首等的高档刀具需要螺旋曲面及波浪形的磨削面时所要求的高精度角度。

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。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。