工具磨床夹持辅助机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种工具磨床夹持辅助机构，属于机械技术领域。它解决了现有工具磨床夹持辅助机构只能进行水平、垂直方向的移动调整，支撑的精度较难保证的问题。本机构包括支座一和设于支座一上的V形块一，V形块一的顶部具有V形槽一，支座一上设有支座二，支座二上具有压板，支座一上还设有驱动单元一；它还包括固定座二，固定座二上设有支座三，支座三上设有调节组件，调节组件上设有V形块二，V形块二上具有V形槽二，固定座二上设有驱动单元二。本实用新型近夹紧端用压板与V形块一提高弹性夹头的刚性，远夹紧端通过V形块二提高刀具磨削时的磨削刚性及磨削精度，具有夹持精度高、能有效保证工具磨床的加工精度与稳定性等优点。
【专利说明】
工具磨床夹持辅助机构
技术领域
[0001]本实用新型属于机械技术领域，涉及一种夹持辅助机构，特别是一种工具磨床夹持辅助机构。
【背景技术】
[0002]目前，随着新技术新材料的不断出现，产品的加工越来越趋于高精度及良好的表面光洁度，优良的产品是企业提高产品附加值及竞争力的重要保证。精品高精度刀具占领着国内60%的中高端市场，高精度刀具是加工高精度零件的必要条件，而高精度刀具是用高精度数控工具磨床加工而成。高精度数控工具磨床主要用于加工各种螺纹刀具、各种孔加工刀具和各种硬质、超硬质合金刀具等。用砂轮对刀具一次性进行成型加工，是上述刀具加工的有效手段，可以有效保证刀具的尺寸公差和形位公差。
[0003]通常在加工刀具时，刀具定位夹持在高精度的弹性夹簧上，为了使弹性夹簧有一定的弹性变形量，通常在弹性夹簧的前端部分开出三到四个均布的长槽，长槽的存在极大地降低了夹簧的刚性。为了保证弹性夹簧的刚性，使用弹性夹簧夹紧工件加工时，特别是大切削余量，工件要求尽量靠近夹紧部位。圆棒类刀具具有较大的长径比，刀具的结构决定了加工刀具时有较大的切削余量，同时由于刀具的技术参数和加工刀具时的砂轮干涉，降低了弹性夹簧的夹持刚性，更因为工件磨削部分远离了弹性夹簧的夹紧部位使得刀具的径向跳动变大，磨削刚性差，报废率高。
[0004]在国内，为了提高刀具远离夹紧部位的磨削刚性，通用的措施是在远离弹性夹簧处加装一固定式辅助支撑，这种支撑只能进行水平、垂直方向的移动调整，支撑的精度较难保证，只适用于粗调整，对于精度要求高的刀具，同样不能有效保证远离夹簧处的径向跳动，且这种固定式辅助支撑只适用于手动工件上下料。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种夹持精度高、能有效保证工具磨床的加工精度与稳定性的工具磨床夹持辅助机构。
[0006]本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:
[0007]本工具磨床夹持辅助机构，设于工具磨床的弹性夹头处，包括支座一和设于支座一上的可手动上下调节的V形块一，所述V形块一的顶部具有沿弹性夹头的轴线延伸的V形槽一，其特征在于，所述的支座一上设有位于工件侧部的支座二，所述的支座二上具有延伸至V形槽一上方处的水平压板，所述压板的延伸方向与工件的轴线垂直，所述的支座一上还设有用于驱动支座二上下运动的驱动单元一。
[0008]工具磨床对工件(刀具)的磨削形式为缓进给磨削，其转动速度为10-20转/分，为V形块一的支撑提供了可能，刀具高精度磨削加工时，刀具由高精度的弹性夹头夹紧，要求刀具夹紧后保证径向跳动在0.005/100mm。
[0009]其中，压板与V形块一均是钎焊上高耐磨的硬质合金。当圆柱形刀具在弹性夹头的作用下定位好后，调整V形块一使V形槽一紧贴在工件外圆，然后驱动单元一驱动上部的压板以一定的压力压紧刀具外圆，保证刀具在压力下能顺利转动。这样在刀具磨削加工时，工件就在V形块一和压板之间转动。
[0010]因为V形块一为可升降式，可有效地避开机械手上下料时的抓取料行为，为实现机械手自动上下料提供有效支撑。
[0011]在上述的工具磨床夹持辅助机构中，所述支座二的顶部通过螺栓固连有连接座，上述的压板与该连接座远离弹性夹头的一端固连，该压板的底部具有垂直于工件的轴线设置的通槽，所述的通槽内固连有长条状的压块。
[0012]在上述的工具磨床夹持辅助机构中，所述的驱动单元一包括倒置设于支座一下侧面的气缸一，所述支座一的顶部具有与该气缸一的活塞杆固连的导向座，上述的支座二固定在该导向座上，所述的导向座与支座一之间设有定位销。该定位销可防止导向座周向转动，从而防止压板的周向转动。
[0013]在上述的工具磨床夹持辅助机构中，所述弹性夹头的下方设有固定座一，上述的支座一设于该固定座一上，上述的V形块一设于支座一远离弹性夹头的侧壁上。
[0014]由于固定座一位于弹性夹头的下方，使得V形块一和压板与弹性夹头的端部有着极近的距离，V形块一有对中的作用，当V形槽一紧靠刀具外圆时，并没有破坏刀具原有的定位精度，压板把刀具压在V形槽内，提高了弹性夹头的刚性。
[0015]在上述的工具磨床夹持辅助机构中，该夹持辅助机构还包括位于固定座一远离弹性夹头一侧的固定座二，所述的固定座二上设有支座三，所述的支座三上设有调节组件，所述的调节组件上设有V形块二，所述的V形块二上具有沿弹性夹头的轴线延伸的V形槽二，所述的固定座二上设有用于驱动支座三上下升降的驱动单元二。
[0016]在上述的工具磨床夹持辅助机构中，所述的调节组件包括设于支座三顶部可沿工件轴向运动的纵向拖板和设于纵向拖板上部的支座四，所述的支座四与V形块二之间设有用于调节V形槽二延伸方向的调节结构。
[0017]V形块二可在三维空间进行调整，对于高精度刀具，特别是倒锥刀具提供有效的支撑，调整后刀具远离弹性夹头夹持处的跳动在0.003/100_内。
[0018]该处的V形块二也是钎焊上高耐磨的硬质合金，为了保证V形块二与刀具外圆上母线的良好贴合，并且贴合后不会破坏原有刀具的定位精度，并尽可能提高定位精度，V形块二的上下升降由下部的气缸二作用，保证上下移动的一致性。
[0019]在上述的工具磨床夹持辅助机构中，所述的调节结构包括竖直设于支座四上的沿工件轴向延伸的开槽，所述的V形块二呈条状且穿设在该开槽内，所述的支座四上设有当V形块二摆动到位后用于将V形块二固定在开槽内的锁紧螺栓。也就是说V形块二可在开槽内前后摆动，摆动所形成的平面始终与工件的轴线平行。
[0020]在上述的工具磨床夹持辅助机构中，所述的支座三呈罩壳状且扣设在固定座二的外侧，上述的驱动单元二为倒置设于固定座二上的气缸二，所述气缸二的活塞杆与该支座三固连，所述的支座三与固定座二之间设有导向单元。
[0021]在上述的工具磨床夹持辅助机构中，所述的导向单元为交叉滚柱导轨。为保证移动过程中不会偏摆，支座三通过交叉滚柱导轨导向进行上下运动，交叉滚柱导轨具有极高的刚性和导向性，可有效地保证磨削过程中外支撑的刚性。
[0022]本工具磨床夹持辅助机构，近夹紧端用压板与V形块一提高弹性夹头的刚性，远夹紧端通过V形块二提高刀具磨削时的磨削刚性及磨削精度。弹性夹头夹紧工件，工件紧贴在压板与V形槽一和V形槽二中，弹性夹头、V形槽一与V形槽二三点一线，将工件完全定位并夹紧，大大降低了工件磨削过程中的受力变形现象，从而降低加工变形对加工精度造成的影响。
[0023]与现有技术相比，本工具磨床夹持辅助机构具有以下优点:
[0024]通过设置的气缸一和定位销等，有效保证工件精准的定位在V形槽一内，有效提高了加工精度;V形块二可在三维空间进行调整，对于高精度刀具，特别是倒锥刀具提供有效的支撑，适用范围广;设置的压板能将工件压住，使工件不会上下晃动，保证了弹性夹头的刚性，从而保证了工件的精度;而且该机构的结构简单、安装方便、调整快捷、夹持精度高。
【附图说明】
[0025]图1是本实用新型提供的一种较佳实施例的结构示意图。
[0026]图2是本实用新型提供的图1中部分结构的示意图。
[0027]图3是本实用新型提供的图2的侧视图。
[0028]图4是本实用新型提供的图1中部分结构的示意图。
[0029]图中，1、弹性夹头;2、支座一;3、V形块一;4、支座二;5、压板;6、驱动单元一;7、连接座;8、导向座;9、定位销；10、固定座一；11、固定座二； 12、支座三;13、V形块二； 14、驱动单元二; 15、纵向拖板;16、支座四；17、开槽。
【具体实施方式】
[0030]以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0031]如图1所示的工具磨床夹持辅助机构，设于工具磨床的弹性夹头I处，包括支座一2和设于支座一 2上的可手动上下调节的V形块一 3，V形块一 3的顶部具有沿弹性夹头I的轴线延伸的V形槽一。如图2所示，支座一 2上设有位于工件侧部的支座二 4，支座二 4上具有延伸至V形槽一上方处的水平压板5，压板5的延伸方向与工件的轴线垂直，支座一 2上还设有用于驱动支座二 4上下运动的驱动单元一 6。
[0032]工具磨床对工件(刀具)的磨削形式为缓进给磨削，其转动速度为10-20转/分，为V形块一 3的支撑提供了可能，刀具高精度磨削加工时，刀具由高精度的弹性夹头I夹紧，要求刀具夹紧后保证径向跳动在0.005/100mm。
[0033]如图2所示，支座二4的顶部通过螺栓固连有连接座7，压板5与该连接座7远离弹性夹头I的一端固连，该压板5的底部具有垂直于工件的轴线设置的通槽，通槽内固连有长条状的压块。
[0034]如图2所示，驱动单元一 6包括倒置设于支座一 2下侧面的气缸一，支座一 2的顶部具有与该气缸一的活塞杆固连的导向座8，支座二 4固定在该导向座8上，如图3所示，导向座8与支座一 2之间设有定位销9。该定位销9可防止导向座8周向转动，从而防止压板5的周向转动。
[0035]其中，压板5与V形块一3均是钎焊上高耐磨的硬质合金。当圆柱形刀具在弹性夹头I的作用下定位好后，调整V形块一3使V形槽一紧贴在工件外圆，然后气缸一驱动上部的压板5以一定的压力压紧刀具外圆，保证刀具在压力下能顺利转动。这样在刀具磨削加工时，工件就在V形块一 3和压板5之间转动。
[0036]因为V形块一3为可升降式，可有效地避开机械手上下料时的抓取料行为，为实现机械手自动上下料提供有效支撑。
[0037]如图2所示，弹性夹头I的下方设有固定座一10，支座一 2设于该固定座一 10上，V形块一 3设于支座一 2远离弹性夹头I的侧壁上。
[0038]由于固定座一10位于弹性夹头〗的下方，使得V形块一 3和压板5与弹性夹头〗的端部有着极近的距离，V形块一3有对中的作用，当V形槽一紧靠刀具外圆时，并没有破坏刀具原有的定位精度，压板5把刀具压在V形槽内，提高了弹性夹头I的刚性。
[0039]如图1所示，本夹持辅助机构还包括位于固定座一10远离弹性夹头I 一侧的固定座二11，如图4所示，固定座二11上设有支座三12，支座三12上设有调节组件，调节组件上设有V形块二 13，V形块二 13上具有沿弹性夹头I的轴线延伸的V形槽二，固定座二 11上设有用于驱动支座三12上下升降的驱动单元二 14。
[0040]调节组件包括设于支座三12顶部可沿工件轴向运动的纵向拖板15和设于纵向拖板15上部的支座四16，支座四16与V形块二 13之间设有用于调节V形槽二延伸方向的调节结构。
[0041]V形块二 13可在三维空间进行调整，对于高精度刀具，特别是倒锥刀具提供有效的支撑，调整后刀具远离弹性夹头I夹持处的跳动在0.003/100_内。
[0042]该处的V形块二13也是钎焊上高耐磨的硬质合金，为了保证V形块二 13与刀具外圆上母线的良好贴合，并且贴合后不会破坏原有刀具的定位精度，并尽可能提高定位精度，V形块二 13的上下升降由下部的气缸二作用，保证上下移动的一致性。
[0043]如图4所示，调节结构包括竖直设于支座四16上的沿工件轴向延伸的开槽17，V形块二 13呈条状且穿设在该开槽17内，支座四16上设有当V形块二 13摆动到位后用于将V形块二 13固定在开槽17内的锁紧螺栓。也就是说V形块二 13可在开槽17内前后摆动，摆动所形成的平面始终与工件的轴线平行。
[0044]如图4所示，支座三12呈罩壳状且扣设在固定座二11的外侧，驱动单元二 14为倒置设于固定座二 11上的气缸二，气缸二的活塞杆与该支座三12固连，支座三12与固定座二 11之间设有导向单元。
[0045]本实施例中的导向单元为交叉滚柱导轨。为保证移动过程中不会偏摆，支座三12通过交叉滚柱导轨导向进行上下运动，交叉滚柱导轨具有极高的刚性和导向性，可有效地保证磨削过程中外支撑的刚性。
[0046]本工具磨床夹持辅助机构，近夹紧端用压板5与V形块一3提高弹性夹头I的刚性，远夹紧端通过V形块二 13提高刀具磨削时的磨削刚性及磨削精度。弹性夹头I夹紧工件，工件紧贴在压板5与V形槽一和V形槽二中，弹性夹头1、V形槽一与V形槽二三点一线，将工件完全定位并夹紧，大大降低了工件磨削过程中的受力变形现象，从而降低加工变形对加工精度造成的影响。
[0047]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种工具磨床夹持辅助机构，设于工具磨床的弹性夹头(I)处，包括支座一(2)和设于支座一(2)上的可手动上下调节的V形块一(3)，所述V形块一(3)的顶部具有沿弹性夹头(I)的轴线延伸的V形槽一，其特征在于，所述的支座一(2)上设有位于工件侧部的支座二(4)，所述的支座二 (4)上具有延伸至V形槽一上方处的水平压板(5)，所述压板(5)的延伸方向与工件的轴线垂直，所述的支座一 (2)上还设有用于驱动支座二 (4)上下运动的驱动单元一(6)。2.根据权利要求1所述的工具磨床夹持辅助机构，其特征在于，所述支座二(4)的顶部通过螺栓固连有连接座(7)，上述的压板(5)与该连接座(7)远离弹性夹头(I)的一端固连，该压板(5)的底部具有垂直于工件的轴线设置的通槽，所述的通槽内固连有长条状的压块。3.根据权利要求1所述的工具磨床夹持辅助机构，其特征在于，所述的驱动单元一(6)包括倒置设于支座一 (2)下侧面的气缸一，所述支座一 (2)的顶部具有与该气缸一的活塞杆固连的导向座(8)，上述的支座二 (4)固定在该导向座(8)上，所述的导向座(8)与支座一 (2)之间设有定位销(9)。4.根据权利要求1所述的工具磨床夹持辅助机构，其特征在于，所述弹性夹头(I)的下方设有固定座一(10)，上述的支座一(2)设于该固定座一(10)上，上述的V形块一(3)设于支座一(2)远离弹性夹头(I)的侧壁上。5.根据权利要求4所述的工具磨床夹持辅助机构，其特征在于，该夹持辅助机构还包括位于固定座一(10)远离弹性夹头(I)一侧的固定座二(11)，所述的固定座二(II)上设有支座三(12 )，所述的支座三(12 )上设有调节组件，所述的调节组件上设有V形块二( 13)，所述的V形块二(13)上具有沿弹性夹头(I)的轴线延伸的V形槽二，所述的固定座二(11)上设有用于驱动支座三(12)上下升降的驱动单元二(14)。6.根据权利要求5所述的工具磨床夹持辅助机构，其特征在于，所述的调节组件包括设于支座三(12 )顶部可沿工件轴向运动的纵向拖板(15 )和设于纵向拖板(15 )上部的支座四(16)，所述的支座四(16)与V形块二(13)之间设有用于调节V形槽二延伸方向的调节结构。7.根据权利要求6所述的工具磨床夹持辅助机构，其特征在于，所述的调节结构包括竖直设于支座四(16)上的沿工件轴向延伸的开槽(17)，所述的V形块二(13)呈条状且穿设在该开槽(17)内，所述的支座四(16)上设有当V形块二(13)摆动到位后用于将V形块二(13)固定在开槽(17)内的锁紧螺栓。8.根据权利要求5所述的工具磨床夹持辅助机构，其特征在于，所述的支座三(12)呈罩壳状且扣设在固定座二(11)的外侧，上述的驱动单元二(14)为倒置设于固定座二(11)上的气缸二，所述气缸二的活塞杆与该支座三(12)固连，所述的支座三(12)与固定座二(11)之间设有导向单元。9.根据权利要求8所述的工具磨床夹持辅助机构，其特征在于，所述的导向单元为交叉滚柱导轨。
【文档编号】B24B3/18GK205660531SQ201521123450
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】虞荣华
【申请人】台州北平机床有限公司