刀具磨床的制作方法

本发明涉及机床设备技术领域，尤其涉及一种刀具磨床。

背景技术：

工件在加工刀条的过程中，需要通过旋转A轴将工件转换到不同角度进行多个刀刃面的磨削加工，其中，刀条(工件)的中心线和砂轮的轴线需要形成角度不同。

目前的刀具磨床在加工刀条时，一般利用偏摆砂轮主轴的操作方式，即，通过偏摆装置调节砂轮主轴的位置，进而调节工件和砂轮之间的相对位置。通常将偏摆主轴和砂轮主轴做成一体。

但是，由于砂轮的外圆面为磨削工作面，机床工作时，磨削点至少与偏摆轴存在砂轮半径的距离，使得砂轮磨削点的定位精度较低，影响了刀条磨削的精度一致性，制约了刀具加工的精度。

因此，如何提高刀具加工精度，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种刀具磨床，以提高刀具的加工精度。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种刀具磨床，包括床身、用于夹持工件的夹具及砂轮箱，所述砂轮箱上具有用于在所述工件上加工刀切面的砂轮，

所述刀具磨床还包括：

工件箱，所述工件箱具有能够旋转的A轴，所述夹具与所述A轴连接；

所述床身上设置有用于驱动所述工件箱沿B轴转动的回转台，所述B轴与所述A轴相互垂直；

所述床身上设置有用于驱动所述夹具与所述砂轮箱相对运动的相对运动驱动机构。

优选地，上述刀具磨床中，所述相对运动驱动机构包括：用于驱动所述砂轮箱沿X轴方向相对运动的X轴驱动装置；用于驱动所述砂轮箱沿Y轴方向相对运动的Y轴驱动装置；用于驱动所述夹具沿Z轴方向相对运动的Z轴驱动装置；

所述X轴方向、所述Y轴方向及所述Z轴方向相互垂直。

优选地，上述刀具磨床中，还包括设置于所述床身上的立柱及Z轴滑台，所述回转台设置于所述Z轴滑台上；

所述Y轴驱动装置的主体设置于所述立柱上，所述Y轴驱动装置的运动件与所述砂轮箱连接；

所述Z轴驱动装置的主体固定于所述床身上，所述Z轴驱动装置的运动件与所述Z轴滑台固定连接。

优选地，上述刀具磨床中，还包括与Y轴驱动装置的运动件连接的Y轴滑板，所述Y轴滑板与所述砂轮箱通过所述X轴驱动装置连接；所述X轴驱动装置的主体固定于所述Y轴滑板上，所述X轴驱动装置的运动件固定于所述砂轮箱上；

或，所述Y轴驱动装置的运动件与所述砂轮箱固定连接；所述X轴驱动装置的主体固定于所述床身上，所述X轴驱动装置的运动件与所述立柱固定连接，所述X轴驱动装置驱动所述立柱运动。

优选地，上述刀具磨床中，所述夹具包括：

用于支撑所述工件的支撑台；

用于向所述支撑台挤压所述工件的夹头；

与所述夹头连接的摆臂，所述摆臂铰接于所述支撑台上；

与所述支撑台连接的驱动单元，所述驱动单元的驱动端与所述摆臂远离所述夹头的一侧连接。

优选地，上述刀具磨床中，所述夹具具有两个用于分别挤压所述工件的两个面的所述夹头，所述摆臂的数量为两个且与两个所述夹头一一对应。

优选地，上述刀具磨床中，所述驱动单元的数量为两个且与所述夹头一一对应；

所述驱动单元为油缸；

所述工件箱后端具有分油器，所述分油器具有固定盘及用于与A轴连接的旋转盘，所述固定盘与所述旋转盘同轴设置；还包括贯穿所述分油器的多个分油道；所述分油道包括贯穿所述固定盘及所述旋转盘的组合分油道，所述组合分油道具有依次连通的第一油道部分、环形油道部分及第二油道部分；

所述第一油道部分设置于所述固定盘上，所述第二油道部分设置于所述旋转盘上，所述环形油道部分设置于所述固定盘及所述旋转盘的间隙配合面上；

所述第二油道部分具有用于与所述A轴的内部油道连通的出油口；所述第一油道部分具有进油口。

优选地，上述刀具磨床中，还包括用于检测所述工件的端部的工件测量探头；所述工件测量探头位于所述砂轮箱上；

和/或，所述工件箱上还具有砂轮修整器及用于检测所述砂轮的砂轮测量探头。

优选地，上述刀具磨床中，所述砂轮的数量为多个且砂轮工作面的粗糙度不同。

在上述技术方案中，本发明提供的刀具磨床，通过上述设置，B轴相对于工件上的磨削点之间的距离不受限制，可以使工件上的磨削点靠近B轴，回转台通过对工件箱的转动操作实现了调节工件的中心线和砂轮的轴线之间的角度，对工件的定位精度较高，进而提高了工件与砂轮之间的偏摆定位精度，进而提高了刀具的加工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的刀具磨床的第一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的夹具的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的分油器的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的刀具磨床的第二种结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种刀具磨床，以提高刀具的加工精度。

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。

如图1所示，本发明实施例提供的一种刀具磨床，包括床身18、用于夹持工件15的夹具16及砂轮箱6，砂轮箱6上具有用于在工件15上加工刀切面的砂轮13。其中，刀具磨床还包括：工件箱5，工件箱5具有能够旋转的A轴，夹具16与A轴连接；设置于Z轴滑台21上，用于驱动工件箱5沿B轴转动的回转台17，B轴与A轴相互垂直；设置于床身18上，用于驱动夹具16与砂轮箱6相对运动的相对运动驱动机构。

本发明实施例提供的刀具磨床，通过上述设置，B轴相对于工件15上的磨削点之间的距离不受限制，可以使工件15上的磨削点靠近B轴，回转台17通过对工件箱5的转动操作实现了调节工件15的中心线和砂轮13的轴线之间的角度，对工件15的定位精度较高，进而提高了工件15与砂轮13之间的偏摆定位精度，进而提高了刀具的加工精度。

优选地，工件15安装于夹具16内后，工件15的基准面与A轴的轴线平行。

优选地，相对运动驱动机构包括：用于驱动砂轮箱6沿X轴方向相对运动的X轴驱动装置7；用于驱动砂轮箱6沿Y轴方向相对运动的Y轴驱动装置9；用于驱动夹具16沿Z轴方向相对运动的Z轴驱动装置1；X轴方向、Y轴方向及Z轴方向相互垂直。即，相对运动驱动机构实现了夹具16与砂轮箱6在空间内的相对位置调整。也可以采用多轴机械手等作为相对运动驱动机构。

本发明实施例提供的刀具磨床还包括设置于床身18上的立柱10；Y轴驱动装置9的主体设置于立柱10上，Y轴驱动装置9的运动件与Y轴滑板8连接；Y轴滑板8与砂轮箱6通过X轴驱动装置7连接。通过上述设置，方便了对砂轮箱6在Y轴方向的驱动。

如图1所示，在第一种实施例中，Y轴滑板8与砂轮箱6通过X轴驱动装置7连接；X轴驱动装置7的主体固定于Y轴滑板8上，X轴驱动装置7的运动件固定于砂轮箱6上。其中，立柱10直接固定在床身18上。在本实施例中，Y轴驱动装置9、Z轴驱动装置1及X轴驱动装置7的主体为丝杆，Y轴驱动装置9、Z轴驱动装置1及X轴驱动装置7的运动件为丝杆螺母。Y轴滑板8沿X轴导轨滑块11运动，Z轴滑台21沿Z轴导轨滑块2运动，砂轮箱6沿X轴导轨滑块12运动。

如图4所示，在第二种实施例中，立柱10沿X轴导轨滑块12’运动，砂轮箱6沿Y轴导轨滑块11运动。

通过上述设置，避免了额外设置Y轴滑板8，简化了结构，提高了运动稳定性。

如图1及图4所示，Z轴驱动装置1的主体固定于床身18上，Z轴驱动装置的运动件与Z轴滑台21固定连接。本实施例中，回转台17位于Z轴滑台21上，Z轴驱动装置驱动Z轴滑台21沿Z轴导轨2运动。

也可以使X轴驱动装置、Y轴驱动装置及Z轴驱动装置均驱动夹具16运动，在此不再一一累述且均在保护范围之内。

即，优选地，X轴驱动装置、Y轴驱动装置及Z轴驱动装置均由导轨、滑块及驱动滑块沿导轨运动的驱动件组成。也可以将X轴驱动装置、Y轴驱动装置及Z轴驱动装置中的一个或几个设置为气缸或直线电机等装置。

如图2所示，夹具16包括：用于支撑工件15的支撑台；用于向支撑台挤压工件15的夹头163；与夹头163连接的摆臂161，摆臂161铰接于支撑台上；与支撑台连接的驱动单元162，驱动单元162的驱动端与摆臂161远离夹头163的一侧连接。通过上述设置，避免了夹具空间受限的情况，仅需调节摆臂161的结构及尺寸，即可将任意驱动单元162装配于夹具16中。

为了提高夹持力，避免工件15晃动，夹具16具有两个用于分别挤压工件15的两个面的夹头163，摆臂161的数量为两个且与两个夹头163一一对应。

优选地，驱动单元162的数量为两个且与夹头163一一对应。也可以采用一个驱动单元162，通过过渡连接件或直接与两个摆臂161连接。

进一步地，驱动单元162为油缸；工件箱5后端具有分油器3，分油器3具有固定盘及用于与A轴连接的旋转盘，固定盘与旋转盘同轴设置；还包括贯穿分油器的多个分油道31；分油道31包括贯穿固定盘及旋转盘的组合分油道，组合分油道具有依次连通的第一油道部分、环形油道部分及第二油道部分；

第一油道部分设置于固定盘上，第二油道部分设置于旋转盘上，环形油道部分设置于固定盘及旋转盘的间隙配合面上；

第二油道部分具有用于与A轴的内部油道连通的出油口；第一油道部分具有进油口。

上述分油器，包括：固定盘及用于与A轴连接的旋转盘，固定盘与旋转盘同轴设置；还包括贯穿分油器的多个分油道31；分油道31包括贯穿固定盘及旋转盘的组合分油道，组合分油道具有依次连通的第一油道部分、环形油道部分及第二油道部分；第一油道部分设置于固定盘上，第二油道部分设置于旋转盘上，环形油道部分设置于固定盘及旋转盘的接触面上；第二油道部分具有用于与A轴的内部油道连通的出油口；第一油道部分具有进油口。通过上述设置，使得外部供油装置与固定盘上的进油口连通，并通过分油道31经过固定盘及旋转盘与A轴的内部油道连通，以便于在A轴的内部油道的作用下将油液引导到A轴远离分油器的一侧，A轴远离分油器的一侧设置夹具16，通过上述设置，方便了油路管道的设置，避免油路管道与位于工件箱5前端的夹具16与工件15发生干涉，并且不影响A轴旋转。

并且，由于环形油道部分设置于固定盘及旋转盘的接触面上，对固定盘及旋转盘的接触面起到了润滑作用。

为了提高A轴的转动稳定性，分油器3具有相对于工件箱5固定的固定盘及与A轴连接的旋转盘。如图3所示，固定盘与旋转盘的数量均为两个；第一固定盘38、第二固定盘37、第一旋转盘33及第二旋转盘32。

第一固定盘38具有依次连接的固定盘第一端面、固定盘第二端面、固定盘第一外圆面、固定盘第三端面及固定盘第一内圆面；第二固定盘37具有依次连接的固定盘第四端面、固定盘第二内圆面；辅助旋转盘33具有依次连接的旋转盘第一外圆面、旋转盘第一端面、及旋转盘第二端面；主动旋转盘32具有旋转盘第二外圆面、旋转盘第一内圆面、连接二者的旋转盘第三端面及靠近固定盘38的第四端面。其中，固定盘第一端面与固定盘第四端面通过连接件连接，固定盘第二端面与旋转盘第四端面之间形成环形油道部分；固定盘第一外圆面与旋转盘第一内圆面之间形成环形油道部分；固定盘第三端面与旋转盘第一端面之间形成环形油道部分；固定盘第一内圆面与旋转盘第一外圆面间隙配合；固定盘第二内圆面与旋转盘第二外圆面之间形成环形油道部分；旋转盘第二端面与旋转盘第三端面通过连接件连接。通过上述设置，有效完成了固定盘及旋转盘的套设，并且达到了固定盘及旋转盘的轴向定位。

由于设置有旋转盘，为了确保分油道31连通，分油器4还设置有位于旋转盘与固定盘之间的旋转密封件。在本实施例中，多个分油道31包括第一分油道31a、第二分油道31b、第三分油道31c和第四分油道31d。两个设置于第二固定盘37与主动旋转盘32之间的第一环形密封垫35将第二固定盘37与主动旋转盘32之间的空隙围成密封的环形油道部分，使得第四分油道1d始终保持连通状态。第二环形密封垫39、第一环形密封垫35与环形密封垫36围成密封的环形油道部分，以便于第一分油道31a始终保持连通状态。两个设置于第1固定盘38与主动旋转盘32之间的第二环形密封垫39将第1固定盘38与主动旋转盘32之间的空隙围成密封的环形油道部分，使得第三分油道31c始终保持连通状态。第二环形密封垫39、第二环形密封垫34与第三环环形密封垫40围成密封的环形油道部分，以便于第一分油道31b始终保持连通状态。

为了提高相对运动驱动机构的运动精确性，还包括用于检测工件15的端部的工件测量探头14；工件测量探头14位于砂轮箱6上。在本实施例中，工件测量探头14探测工件15的端部，读取数据，检测出刀尖在Z轴方向的位置，完成工件15的检测。

进一步地，工件箱5上还具有砂轮修整器及用于检测砂轮13的砂轮测量探头19。砂轮修整器通过其支座20设置于工件箱5上，工件测量探头14探测砂轮修整器的修整轮4外圆(通过修整轮4的外径算出砂轮13的外径)，砂轮测量探头19探测砂轮13的端面，读取数据，检测出砂轮13位置，完成砂轮13的检测。

砂轮13的数量为多个且砂轮工作面的粗糙度不同。在本实施例中，砂轮13的数量为两个，分别为粗砂轮及细砂轮，以便于对工件15进行粗精磨削加工。

优选地，砂轮13的轴线平行于床身18。即，机床采用卧式结构，方便工件15及砂轮13的装卸，而且，方便了通过外置机械手自动装卸工件15的操作。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。