专利名称：一种s刃数控钻头磨床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钻头磨床，具体是一种S刃数控钻头磨床。
背景技术：
钻头是工业孔加工中最最常见的切削工具，在各个领域被广泛而大量采用。钻头在生产、使用过程中都需要磨削。磨削分为手工磨削、机器磨削两类。手工磨削逐渐被机器磨削所取代。无论是手工磨削还是一般机器磨削，均解决不了传统横刃负前角造成的钻尖挤压而非切削造成的切削阻力大、钻尖易磨损，横刃为一通过钻心的直线(在垂直于钻头轴线的同一截面内)造成定心不稳的固有缺陷。上述缺陷致使加工出的孔中心位置偏移、 孔直径尺寸扩大、孔光洁度降低、切削效率低下、钻头耐用度下降、电能消耗大，极端情况下可致使钻头弯曲或折断，零件报废，加工机器损坏等。发明内容本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种磨削精度高，质量高的s刃数控钻头磨床。本实用新型包括带有安装基台的机座，其特殊之处在于所述的安装基台上通过螺钉固定设有X轴进给机构、设置于Z轴进给机构下支撑大圆弧导轨和小圆弧导轨的圆弧导轨座和旋转滑板定心机构，旋转滑板定心机构上的旋转滑板与ζ轴进给机构上的工件进给滑板连接，工件进给滑板上设有装夹机构，装夹机构上的工件主轴与y轴进给机构连接， χ轴进给机构上的χ向滑板与磨头机构连接。旋转滑板定心机构用来设定钻头磨削时顶角的大小，装夹机构定位被磨削钻头，磨头机构通过其上的磨头对钻头进行磨削，同时数控系统有序的控制χ、y、ζ轴的运动，这样带动磨头完成钻头s刃的加工过程。所述的χ轴进给机构包括设置在伺服电机支架上的χ向进给伺服电机、同步带轮、 同步带、χ向丝杠同步带轮、设有驱动平键用键槽的连接轴、χ向进给滚珠丝杆、χ向进给丝母、χ向丝杆座，同步带轮通过同步带与χ向丝杠同步带轮连接，设有驱动平键的连接轴与 X向丝杠同步带轮连接，X向进给滚珠丝杆上设有X向丝杠同步带轮和χ向进给丝母，X向丝杠同步带轮通过定位锥销与连接轴连接，连接轴的一端上设有深沟槽球轴承和角接触轴承，两者之间设有轴承隔墙，X向丝杆支座通过定位销轴承隔墙固定连接，X向进给滚珠丝杆的一端上设有带有轴承的轴承室，锁紧螺帽通过垫圈与X向进给滚珠丝杆连接。X向AC 伺服电机安装在伺服电机支架上，通过同步带轮、同步带带动另一同步带轮旋转，通过连接轴、驱动平键带动滚珠丝杆旋转，滚珠丝杆将旋转运动通过安装在χ向滑板上的滚珠丝母转换为χ向滑板的左右(χ向)往复运动。所述的ζ轴进给机构包括设有电机支架的ζ轴进给伺服电机、ζ向同步带轮、ζ向同步带、同步带轮、Z向进给滚珠丝杠、工件进给丝母、工进进给滑板，Z轴进给伺服电机的主轴与Z向同步带轮连接，Z向同步带轮通过Z向同步带与同步带轮连接，Z向进给滚珠丝杠上设有同步带轮和工件进给丝母，工件进给丝母与工进进给滑板连接，Z向进给滚珠丝杠的一端上设置带有深沟球轴承和推力轴承的轴承座，深沟球轴承和推力轴承之间通过隔墙连接，Z向进给滚珠丝杠的另一端上通过带有接触轴承的轴承室连接，锁紧螺母设置在Z向进给滚珠丝杠的顶端。ζ轴AC伺服电机将动力通过其上的同步带轮经同步带传递给滚珠丝杆上的同步带轮后带动滚珠丝杆旋转，而滚珠丝杆的旋转运动通过滚珠丝母转换为直线运动后经工件进给丝母座带动工件进给滑板左右往返移动。所述的y轴进给机构包括带有防护罩、y轴电机支架的y轴进给伺服电机、同步带轮、同步带、卡盘同步带轮，y轴进给伺服电机的转轴与同步带轮连接，同步带轮通过同步带与卡盘同步带轮连接，卡盘同步带轮与工件主轴连接。Y轴旋转运动Y轴AC伺服电机通过驱动键、同步带轮、同步带、同步带轮将运动及动力传递给工件主轴、工件卡盘带动待磨削钻头旋转。所述的装夹机构包括工件主轴箱体、带有主轴轴承的主轴轴承室、轴承锁紧螺帽、 工件主轴、卡盘同步带轮、卡盘同步带轮挡圈、工件卡盘。工件主轴上设有工件卡盘和卡盘同步带轮，卡盘同步带轮上设有卡盘同步带轮挡圈，工件主轴上通过带有主轴轴承的主轴轴承室和轴承锁紧螺帽定位连接。所述的磨头机构包括磨头电机、磨头主轴、砂轮、砂轮罩和磨头底座，磨头电机通过磨头主轴与砂轮连接。所述的旋转滑板定心机构包括圆弧导轨座、锁紧压垫、大圆弧导轨、小圆弧导轨、 旋转滑板、回转轴轴承支座、回转轴轴承压盖、回转轴轴承隔套、密封毛毡、回转轴角接触轴承和回转轴。回转轴与旋转滑板连接，旋转滑板在大圆弧导轨和小圆弧导轨上滑动。工件旋转滑板绕定心机构中心在大小大圆弧导轨上转动至不同角度来设定钻头磨削时钻头顶角的大小。旋转滑板右下端装有锁紧压板，用于锁紧旋转滑板。同时旋转滑板下面安装有Z 轴AC伺服电机的支架.大小圆弧导轨经高频淬火、精密磨削后双支撑工件旋转滑板，充分保证旋转滑板旋转精度及刚性。所述的χ向滑板上设有磨头升降机构，该机构包括磨头升降丝杆座、磨头升降手轮、磨头升降导轨、磨头升降副导轨、升降滑板，升降滑板与磨头升降升降手轮、磨头升降导轨、磨头升降副导轨、升降滑板，升降滑板与磨头升降导轨和磨头升降副导轨滑动连接， 磨头升降手轮通过丝杠与升降滑板连接。所述的磨头底座上设有磨头前后位置调节机构，该机构包括磨头前后调节滑板、 含油轴承、前后调节导轨、丝杆支座、刻度盘和进给手轮，磨头前后调节滑板与前后调节导轨滑动连接，进给手轮通过丝杠与磨头前后调节滑板连接。本实用新型的s刃数控钻头磨床的有益效果采用数字控制技术，磨削精度提高， 自动化水平高，3轴联动、磨削出S型横刃，根本上改善了钻削加工中横刃挤压而非切削而造成切削效率低、钻头使用寿命短的难题，钻头的后角大小及S刃参数可方便简单地根据不同的加工要求进行改变。
图1为本实用新型的总装结构示意图；图2为本实用新型的俯视图；图3为图2中的A向视图；图4为图1中B的局部放大图；图5为图1中C的局部放大图；[0021]图中1、机座，2、ζ轴进给机构，3、圆弧导轨座，4、锁紧压垫，5、大圆弧导轨，6、小圆弧导轨，7、旋转滑板，8、ζ轴进给滚珠丝杠，9、锁紧螺母，10、角接触轴承，11、轴承室，12、 工件进给丝母，13、工进进给丝母座，14、工件进给滑板，15、工件主轴箱体，16、主轴轴承室， 17、主轴轴承，18、轴承锁紧螺帽，19、工件主轴，20、被磨削钻头，21、卡盘同步带轮，22、同步带轮挡圈，23、CRT箱立柱，24、CRT箱，25、控制系统，26、卡盘同步带挡圈，27、工件卡盘， 观、砂轮，29、砂轮罩，30、磨头机构，31、磨头升降丝杆座，32、磨头升降手轮，33、磨头电机， 34、磨头升降导轨，35、磨头升降副导轨，36、x向滑板，37、x向进给丝母，38、x向进给滚珠丝杆，39、χ向丝杆座，40、轴承室，41、轴承，42、垫圈，43、锁紧螺帽，44、交叉滚子导轨副，45、磨头前后调节滑板，46、含油轴承，47、前后调节导轨，48、磨头底座，49、x向进给伺服电机，50、 伺服电机支架，51、同步带轮，52、同步带，53、磨头升降机构，54、y轴进给机构，55、χ向丝杠同步带轮，56、定位锥销，57、连接轴，58、χ向丝杆支座，59、深沟槽球轴承，60、定位销，61、轴承隔墙，62、角接触轴承，63、驱动平键，64、锁紧螺帽，65、垫圈，66、旋转滑板定心机构，67、 回转轴轴承支座，68、回转轴轴承压盖，69、回转轴轴承隔套，70、密封毛毡，71、回转轴角接触轴承，72、回转轴，73、ζ轴进给伺服电机，74、电机支架，75、平键，76、ζ向同步带轮，77、压片，78、ζ向同步带，79、同步带轮，80、带轮挡环，81、平键，82、轴承座，83、深沟槽球轴承， 84、隔墙，85、推力球轴承，86、锁紧螺母，87、护板一，88、χ轴进给机构，89、安装基台，90、CRT 悬臂，91、丝杆支座，92、刻度盘，93、进给手轮，94、装夹机构，95、驱动键，96、同步带，97、平键，98、同步带轮，99、y轴电机支架，100、防护罩，101、电机控制柜，102、y轴进给伺服电机， 103、护板支柱一，104、护板支柱二，105、护板支柱三，106、护板支柱四，107、护板支柱五， 108、护板支柱六，109、护板二，110、护板三，111、护板四，112、护板五，113、磨头前后位置调节机构，114、ζ轴交叉滚子导轨，115、隔套，116、同步带轮挡圈，117、圆锥滚子轴承，118、圆锥滚子轴承I，119、护板六，120、升降滑板。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明附图为本实用新型的一种具体实施例，该实施例包括带有安装基台89的机座1， 其特征是所述的安装基台89上通过螺钉固定设有χ轴进给机构88、设置于ζ轴进给机构 2下支撑大圆弧导轨5和小圆弧导轨6的圆弧导轨座3和旋转滑板定心机构66，旋转滑板定心机构66上的旋转滑板7与ζ轴进给机构2上的工件进给滑板14连接，工件进给滑板14 上设有装夹机构94，装夹机构94上的工件主轴19与y轴进给机构M连接，χ轴进给机构 88上的χ向滑板36与磨头机构30连接。χ轴进给机构包括设置在伺服电机支架50上的 χ向进给伺服电机49、同步带轮51、同步带52、χ向丝杠同步带轮55、设有驱动平键63的键槽的连接轴57、χ向进给滚珠丝杆38、χ向进给丝母37、χ向丝杆座39，同步带轮51通过同步带52与χ向丝杠同步带轮55连接，设有驱动平键63的连接轴57与χ向丝杠同步带轮 55连接，χ向进给滚珠丝杆38上设有χ向丝杠同步带轮55和χ向进给丝母37，χ向丝杠同步带轮55通过定位锥销56与连接轴57连接，连接轴57的一端上设有深沟槽球轴承59和角接触轴承62，两者之间设有轴承隔墙61，χ向丝杆支座58通过定位销60轴承隔墙61固定，χ向进给滚珠丝杆38的一端上设有带有轴承41的轴承室40，锁紧螺帽43通过垫圈42 与χ向进给滚珠丝杆38连接。ζ轴进给机构包括设有电机支架74的ζ轴进给伺服电机73、ζ向同步带轮76、ζ向同步带78、同步带轮79、ζ向进给滚珠丝杠8、工件进给丝母12、工进进给滑板14，ζ轴进给伺服电机73的主轴与ζ向同步带轮76连接，ζ向同步带轮76通过ζ 向同步带78与同步带轮79连接，ζ向进给滚珠丝杠8上设有同步带轮79和工件进给丝母 12，工件进给丝母12与工进进给滑板14连接，ζ向进给滚珠丝杠8的一端上设置带有深沟槽球轴承83和推力轴承85的轴承座82，深沟槽球轴承83和推力轴承85之间通过隔墙84 连接，ζ向进给滚珠丝杠8的另一端上通过带有角接触轴承10的轴承室11连接，锁紧螺母 9设置在ζ向进给滚珠丝杠8的顶端。y轴进给机构M包括带有防护罩100、y轴电机支架 99的y轴进给伺服电机102、同步带轮98、同步带96、卡盘同步带轮21，y轴进给伺服电机 102的转轴与同步带轮98连接，同步带轮98通过同步带96与卡盘同步带轮21连接，卡盘同步带轮21与工件主轴19连接。装夹机构包括工件主轴箱体15、带有主轴轴承17的主轴轴承室16、轴承锁紧螺帽18、工件主轴19、卡盘同步带轮21、卡盘同步带轮挡圈沈、工件卡盘27，工件主轴19上设有工件卡盘27和卡盘同步带轮21，卡盘同步带轮21上设有卡盘同步带轮挡圈沈，工件主轴19上通过带有主轴轴承17的主轴轴承室16和轴承锁紧螺帽18 定位连接。磨头机构30包括磨头电机33、磨头主轴、砂轮观、砂轮罩四和磨头底座48，磨头电机33通过磨头主轴与砂轮观连接。旋转滑板定心机构66包括圆弧导轨座3、锁紧压垫4、大圆弧导轨5、小圆弧导轨6、旋转滑板7、回转轴轴承支座67、回转轴轴承压盖68、回转轴轴承隔套69、密封毛毡70、回转轴角接触轴承71和回转轴70，回转轴70与旋转滑板 7连接，旋转滑板7在大圆弧导轨5和小圆弧导轨6上转动。χ向滑板36上设有磨头升降机构53，该机构包括磨头升降丝杆座31、磨头升降手轮32、磨头升降导轨34、磨头升降副导轨35、升降滑板120，升降滑板120与磨头升降导轨34和磨头升降副导轨35滑动连接，磨头升降手轮32通过丝杠与升降滑板120连接。磨头底座48上设有磨头前后位置调节机构 113，该机构包括磨头前后调节滑板45、含油轴承46、前后调节导轨47、丝杆支座91刻度盘 92和进给手轮93，磨头前后调节滑板45与前后调节导轨47滑动连接，进给手轮93通过丝杠与磨头前后调节滑板45连接。 本实用新型在使用时，将被磨削的钻头20安装在装夹机构94上的工件卡盘27上并对钻头进行初始定位，然后接通电源，启动磨头机构30，其上的磨头主轴带动砂轮28转动，此时x、y、z轴进给机构在数控系统的控制下有序的进行运动，完成对钻头s刃的磨削过禾呈。
权利要求1.一种S刃数控钻头磨床，包括带有安装基台(89)的机座(1)，其特征是所述的安装基台(89)上通过螺钉固定设有χ轴进给机构(88)、设置于ζ轴进给机构( 下支撑大圆弧导轨(5)和小圆弧导轨(6)的圆弧导轨座(3)和旋转滑板定心机构(66)，旋转滑板定心机构(66)上的旋转滑板(7)与ζ轴进给机构( 上的工件进给滑板(14)连接，工件进给滑板(14)上设有装夹机构(94)，装夹机构(94)上的工件主轴(19)与y轴进给机构(54)连接，χ轴进给机构(88)上的χ向滑板(36)与磨头机构(30)连接。
2.根据权利要求1所述的S刃数控钻头磨床，其特征是所述的χ轴进给机构包括设置在伺服电机支架(50)上的χ向进给伺服电机(49)、同步带轮(51)、同步带(52)、χ向丝杠同步带轮(5 、设有驱动平键(6 用键槽的连接轴(57)、χ向进给滚珠丝杆(38)、χ向进给丝母(37)、χ向丝杆座(39)，同步带轮(51)通过同步带(52)与χ向丝杠同步带轮(55) 连接，设有驱动平键(6 的连接轴(57)与χ向丝杠同步带轮(5 连接，χ向进给滚珠丝杆(38)上设有χ向丝杠同步带轮(5 和χ向进给丝母(37)，x向丝杠同步带轮(5 通过定位锥销(56)与连接轴(57)连接，连接轴(57)的一端上装有深沟槽球轴承(59)和角接触轴承(62)，两者之间设有轴承隔墙(61)，χ向丝杆支座(58)通过定位销(60)与轴承隔墙(61)固定连接，χ向进给滚珠丝杆(38)的一端上设有带有轴承Gl)的轴承室(40)，锁紧螺帽G3)通过垫圈02)与χ向进给滚珠丝杆(38)连接。
3.根据权利要求1所述的S刃数控钻头磨床，其特征是所述的ζ轴进给机构包括设有电机支架(74)的ζ轴进给伺服电机(73)、ζ向同步带轮(76)、ζ向同步带(78)、同步带轮(79)、z向进给滚珠丝杠(8)、工件进给丝母(12)、工进进给滑板(14)，ζ轴进给伺服电机 (73)的主轴与ζ向同步带轮(76)连接，ζ向同步带轮(76)通过ζ向同步带(78)与同步带轮(79)连接，ζ向进给滚珠丝杠(8)上设有同步带轮(79)和工件进给丝母(12)，工件进给丝母(1 与工进进给滑板(14)连接，ζ向进给滚珠丝杠(8)的一端上设置带有深沟球轴承(8 和推力轴承(8 的轴承座(82)，深沟槽球轴承(8 和推力轴承(8 之间通过隔墙(84)连接，ζ向进给滚珠丝杠(8)的另一端上通过带有角接触轴承(10)的轴承室(11) 连接，锁紧螺母(9)设置在ζ向进给滚珠丝杠(8)的顶端。
4.根据权利要求1所述的S刃数控钻头磨床，其特征是所述的y轴进给机构(54)包括带有防护罩(100)、y轴电机支架(99)的y轴进给伺服电机(102)、同步带轮(98)、同步带(96)、卡盘同步带轮，y轴进给伺服电机(10 的转轴与同步带轮(98)连接，同步带轮(98)通过同步带(96)与卡盘同步带轮连接，卡盘同步带轮与工件主轴(19) 连接。
5.根据权利要求1所述的S刃数控钻头磨床，其特征是所述的装夹机构(94)包括工件主轴箱体(15)、带有主轴轴承(17)的主轴轴承室(16)、轴承锁紧螺帽(18)、工件主轴 (19)、卡盘同步带轮(21)、卡盘同步带轮挡圈( )、工件卡盘(27)，工件主轴(19)上设有工件卡盘(XT)和卡盘同步带轮(21)，卡盘同步带轮上设有卡盘同步带轮挡圈(沈)， 工件主轴(19)上通过带有主轴轴承(17)的主轴轴承室(16)和轴承锁紧螺帽(18)定位连接。
6.根据权利要求1所述的S刃数控钻头磨床，其特征是所述的磨头机构(30)包括磨头电机(33)、砂轮08)、砂轮罩09)和磨头底座(48)，磨头电机(33)通过磨头主轴与砂轮 (28)连接。
7.根据权利要求1所述的S刃数控钻头磨床，其特征是所述的旋转滑板定心机构 (66)包括圆弧导轨座(3)、锁紧压垫0)、大圆弧导轨(5)、小圆弧导轨(6)、旋转滑板(7)、 回转轴轴承支座(67)、回转轴轴承压盖(68)、回转轴轴承隔套(69)、密封毛毡(70)、回转轴角接触轴承(71)和回转轴(72)，回转轴(7 与旋转滑板(7)连接，旋转滑板(7)可在大圆弧导轨(5)和小圆弧导轨(6)转动。
8.根据权利要求1所述的S刃数控钻头磨床，其特征是所述的χ向滑板(36)上设有磨头升降机构(53)，该机构包括磨头升降丝杆座(31)、磨头升降手轮(32)、磨头升降导轨 (34)、磨头升降副导轨(35)、升降滑板(120)，升降滑板(120)与磨头升降导轨(34)和磨头升降副导轨(3 滑动连接，磨头升降手轮(3 通过丝杠与升降滑板(120)连接。
9.根据权利要求6所述的S刃数控钻头磨床，其特征是所述的磨头底座08)上设有磨头前后位置调节机构(113)，该机构包括磨头前后调节滑板(45)、含油轴承(46)、前后调节导轨(47)、丝杆支座(91)刻度盘(9 和进给手轮(93)，磨头前后调节滑板0 与前后调节导轨G7)滑动连接，进给手轮(9 通过丝杠与磨头前后调节滑板0 连接。
专利摘要本实用新型公开了一种s刃数控钻头磨床，涉及一种钻头磨床。本实用新型包括带有安装基台的机座，其特征是所述的安装基台上通过螺钉固定设有x轴进给机构、设置于z轴进给机构下支撑大圆弧导轨和小圆弧导轨的圆弧导轨座和旋转滑板定心机构，旋转滑板定心机构上的旋转滑板与z轴进给机构上的工件进给滑板连接，工件进给滑板上设有装夹机构，装夹机构上的工件主轴与y轴进给机构连接，x轴进给机构上的x向滑板与磨头机构连接。本实用新型的有益效果采用数字控制技术，磨削精度提高，自动化水平高，3轴联动、磨削出S型横刃，钻头的后角大小及S刃参数可方便简单地根据不同的加工要求进行改变。
文档编号B24B3/24GK202147186SQ20112012307
公开日2012年2月22日 申请日期2011年4月11日 优先权日2011年4月11日
发明者辛洪进 申请人:济南博特威精密机械有限公司