数控刀片磨削设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种结构简单、磨削产品一致性好的数控刀片磨削设备，包括刀片夹具、工件进给机构、砂轮、主轴和传动箱，刀片夹具安装在工件进给机构上，砂轮安装在主轴上，主轴与传动箱中的传动机构连接，主轴呈水平设置，砂轮安装在主轴一端，传动箱位于主轴另一端，工件进给机构位于砂轮下方，该工件进给机构包括与主轴平行的第一导轨、安装在第一导轨上并与第一导轨垂直的第二导轨以及安装在第二导轨上的工作台，第一导轨与第二导轨之间设有用于驱动第二导轨沿第一导轨方向运动的第一传动机构，第二导轨与工作台之间设有用于驱动工作台沿第二导轨方向运动的第二传动机构，所述刀片夹具固定在工作台上并位于砂轮端面的前部。
【专利说明】数控刀片磨削设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种磨削设备，具体涉及一种数控刀片磨削设备。
【背景技术】
[0002]目前数控刀片磨削设备采用普通万能磨床，磨削效率低，磨削自动化程度低，磨削产品一致性差。另外，所磨削所使用的夹具也根据刀片形状、大小分别设计的，一种形状和大小的刀片只能使用对应的一种夹具进行装夹(装夹方式通常为下压机构直接压紧)，因此，数控刀片的生产企业需要准备多种不同类型的夹具，同时加工过程中操作者也常要根据待装夹的刀片的形状、大小更换相应的夹具，既增加了生产成本，又降低了工作效率。
实用新型内容
[0003]本实用新型旨在提供一种结构简单、磨削产品一致性好的数控刀片磨削设备。
[0004]本实用新型的数控刀片磨削设备，包括刀片夹具、工件进给机构、砂轮、主轴和传动箱，刀片夹具安装在工件进给机构上，砂轮安装在主轴上，主轴与传动箱中的传动机构连接，所述主轴呈水平设置，砂轮安装在主轴一端，传动箱位于主轴另一端，工件进给机构位于砂轮下方，该工件进给机构包括与主轴平行的第一导轨、安装在第一导轨上并与第一导轨垂直的第二导轨以及安装在第二导轨上的工作台，第一导轨与第二导轨之间设有用于驱动第二导轨沿第一导轨方向运动的第一传动机构，第一传动机构由电机驱动，第二导轨与工作台之间设有用于驱动工作台沿第二导轨方向运动的第二传动机构，第二传动机构由电机驱动，所述刀片夹具固定在工作台上并位于砂轮端面的前部。上述设备结构简单、安装使用成本较低；第一传动机构在电机驱动下实现垂直于砂轮端面的进给运动，从而控制刀片的内切圆尺寸，第二传动机构在电机驱动下实现使刀片侧面从砂轮端面上水平通过的进给运动，完成对刀片侧面的磨削，磨削过程稳定性高、磨削产品一致性好。
[0005]作为上述设备的进一步改进，所述刀片夹具包括底座和安装在底座上的刀片下压机构，该底座安装在工作台上，底座前端相对于砂轮端面设有刀片安装定位底板，刀片下压机构上对应于该定位底板的上方设有下压件，所述定位底板上还分别设置有第一可活动定位板和位于第一可活动定位板相对侧的第二可活动定位板，所述第一可活动定位板及第二可活动定位板上均开有条形孔，定位底板的表面上间隔排列布置有多个螺纹定位孔，第一可活动定位板及第二可活动定位板分别通过连接其条形孔与选择的相应螺纹定位孔之间的螺纹连接件安装在定位底板上；所述第一可活动定位板的侧面具有刀片侧定位平面，所述第二可活动定位板具有一个爪形部和与该爪形部相连的爪柄部，所述条形孔设置在爪柄部中并沿爪柄部长度方向延伸，所述爪形部从爪柄部一端的侧面弯曲伸出并向外收敛成一个刀片侧定位爪尖，构成该刀片侧定位爪尖的两侧面之间通过一个圆弧倒角面光滑连接；上述下压件的底端、第一可活动定位板的刀片侧定位平面以及刀片侧定位爪尖的圆弧倒角面构成对所装夹刀片的多点定位结构。该夹具能够根据待装夹刀片的形状和大小来移动、旋转第一可活动定位板及第二可活动定位板，最终使夹具能够装夹不同形状和大小的数控刀片。其中，将刀片的一侧面贴靠第一可活动定位板侧面的刀片侧定位平面，并利用第二可活动定位板对刀片进行水平压紧，这种定位方式的定位准确性较高。由于第二可活动定位板的特殊结构设计，通过对第二可活动定位板位置、方向的调整可使其圆弧倒角面与刀片侧面相切，可不受刀片形状、大小变化的影响。所述下压件的底端、第一可活动定位板的刀片侧定位平面以及刀片侧定位爪尖的圆弧倒角面构成对所装夹刀片的多点定位结构，接触方式点面结合，保持了刀片的稳固性。
[0006]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本申请数控刀片磨削设备的结构示意图。
[0008]图2为本申请夹具的立体结构示意图。
[0009]图3为本申请夹具一种使用状态下的正投影示意图。
[0010]图4为图3的俯视图。
[0011]图5为本申请夹具另一种使用状态下的示意图(与图4的观察角度相同)。
[0012]图6为本申请夹具中第二可活动定位板的具体结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示，数控刀片磨削设备的主轴7呈水平设置，砂轮5安装在主轴7 —端，传动箱6位于主轴7另一端，工件进给机构位于砂轮5下方，该工件进给机构包括与主轴7平行的第一导轨4、安装在第一导轨4上并与第一导轨4垂直的第二导轨3以及安装在第二导轨3上的工作台2，第一导轨4与第二导轨3之间设有用于驱动第二导轨3沿第一导轨4方向运动的第一传动机构，第一传动机构由电机驱动，第二导轨3与工作台2之间设有用于驱动工作台2沿第二导轨3方向运动的第二传动机构，第二传动机构由电机驱动，所述刀片夹具I固定在工作台2上并位于砂轮5端面的前部。其中，第一传动机构、第二传动机构具体采用丝杆传动机构。磨削时砂轮5线速度建议控制在20至35m/s。
[0014]如图2至6中所示，其中的刀片夹具I包括底座100和安装在底座100上的刀片下压机构200，该底座100安装在工作台2上，底座100前端相对于砂轮5端面设有刀片安装定位底板110，刀片下压机构200上对应于该定位底板110的上方设有下压件250，所述定位底板110上还分别设置有第一可活动定位板300和位于第一可活动定位板300相对侧的第二可活动定位板400，所述第一可活动定位板300及第二可活动定位板400上均开有条形孔，定位底板110的表面上间隔排列布置有多个螺纹定位孔111，第一可活动定位板300及第二可活动定位板400分别通过连接其条形孔与选择的相应螺纹定位孔111之间的螺纹连接件(如螺钉)安装在定位底板110上；所述第一可活动定位板300的侧面具有刀片侧定位平面310，所述第二可活动定位板400具有一个爪形部410和与该爪形部410相连的爪柄部420，所述条形孔设置在爪柄部420中并沿爪柄部420长度方向延伸，所述爪形部410从爪柄部420 —端的侧面弯曲伸出并向外收敛成一个刀片侧定位爪尖411，构成该刀片侧定位爪尖411的两侧面之间通过一个圆弧倒角面411a光滑连接(“光滑连接”是指圆弧倒角面411a分别与构成刀片侧定位爪尖411的两侧面是相切的)；上述下压件250的底端、第一可活动定位板300的刀片侧定位平面310以及刀片侧定位爪尖411的圆弧倒角面411a构成对所装夹刀片500的多点定位结构。考虑到现有数控刀片的尺寸，将圆弧倒角面411a的半径设定为0.8至3.5毫米是较为合适的；圆弧倒角面411a的半径还可在此基础上进一步优选为1.5至2毫米。
[0015]如图1至4所示，作为上述刀片下压机构200的具体结构，该刀片下压机构200包括一压条210、中部定位机构220以及螺旋压紧装置230，所述中部定位机构220包括安装在底座100上沿该底座100前后方面延伸的长条形孔120中的螺栓221，该螺栓221下端通过螺母固定在底座100上，上端向上穿过压条210上的通孔并连接螺母222，所述螺栓221上位于压条210下方与底座100之间安装有弹性连接件223 (具体可采用安装在螺栓221上位于压条210下方与底座100之间的弹簧)；所述下压件250位于压条210前端，螺旋压紧装置230安装在压条210后端，底座100上位于中部定位机构220与螺旋压紧装置230之间设有分别贴靠压条210左右两侧面的可调限位挡板240，其中螺旋压紧装置230包括下端从上向下穿过压条210后端的螺纹孔后顶住底座100表面的螺杆231，螺杆231的上端连接一个携转结构232。其中的下压件250具体可以为与压条210前端的螺纹孔相配合的螺钉，该螺钉下端从上向下穿出压条210前端的螺纹孔。上述的刀片下压机构200具有便于调整下压件250在定位底板110上的位置以及方便调整其下压量的特点:首先，松开限位挡板240，可使压条210以螺栓221为轴在一定范围内转动，从而调整下压件250在定位底板110上的左右位置；其次，松开螺栓221下端螺母，可使中部定位机构220及连同整个刀片下压机构200在长条形孔120方向前后移动，从而调整下压件250在定位底板110上的前后位置；通过携转结构232带动螺杆231旋转，从而使压条210后端上下升降，压条210则以弹性连接件223作为支撑做杠杆运动，达到调整下压件250下压量的目的。
[0016]如图3、4所示，上述磨削数控刀片的夹具中，所述第一可活动定位板300的侧面还进一步的包括有第一侧面320和第二侧面330，所述刀片侧定位平面310位于第一侧面320上；所述刀片安装定位底板110后端设有一定位台阶面112，当所述第二侧面330与该定位台阶面112贴合时第一侧面320正好与磨削特定形状的数控刀片时第一侧面320应设定的方向相重合。这样的改进设计，可在类似以下所述的情况时提高对刀片的装夹效率:所述夹具主要用于对矩形刀片和三角形刀片进行装夹(夹具所主要装夹的刀片应根据刀片生产企业具体情况而定，此处是以矩形刀片和三角形刀片为例进行说明)，其中三角形刀片的装夹次数较多，矩形刀片的装夹次数较少，这时，即在设计和制造第一可活动定位板300时确保使所述第二侧面330与定位台阶面111贴合时第一侧面320正好与磨削三角形刀片时第一侧面320 (刀片侧定位平面310)应设定方向相重合(如图4所示，其中刀片500为一个三角形刀片，该图中第一侧面320所处的方向与定位台阶面112形成一定夹角，刀片500上向外凸出定位底板110的侧面为待磨削的面，该面在上述第二传动机构驱动下从砂轮端面上水平通过，实现对该侧面的磨削，第一传动机构则用于控制磨削量)，这样就能够方便在装夹三角形刀片时前快速的在定位底板110上安装定位好第一可活动定位板300。当要装夹矩形刀片时，再对第一可活动定位板300和第二可活动定位板400进行移动、旋转(如图3所示，其中刀片500为一个矩形刀片，该图中第一侧面320所处的方向与定位台阶面112垂直，刀片500上向外凸出定位底板110的侧面为待磨削的面，该面在上述第二传动机构驱动下从砂轮端面上水平通过，实现对该侧面的磨削，第一传动机构则用于控制磨削量)。
[0017]下面以装夹图4中所示的三角形刀片为例对上述夹具的使用方法进行说明。首先，组装好夹具，将第一可活动定位板300的第二侧面330与定位台阶面111相贴合后拧紧第一可活动定位板300的条形孔上与选择的相应螺纹定位孔111进行螺纹连接的螺钉，并将刀片下压机构200以及第二可活动定位板400大致安装并调整到理想的位置；然后将三角形刀片500的一侧面紧贴住第一可活动定位板300的刀片侧定位平面310，此后转动第二可活动定位板400(第二可活动定位板400的转动半径可由螺钉在爪柄部420中的条形孔内的安装位置来进行调整)，使刀片侧定位爪尖411的圆弧倒角面411a与三角形刀片500的另一侧面相切并压紧，再拧紧第二可活动定位板400的条形孔上与选择的相应螺纹定位孔111进行螺纹连接的螺钉，从而完成对刀片在水平方向上的定位；最后调整刀片下压机构200中下压件250的位置和下压量，从而向下压紧三角形刀片500，完成对三角形刀片500的装夹。
【权利要求】
1.数控刀片磨削设备，包括刀片夹具、工件进给机构、砂轮、主轴和传动箱，刀片夹具安装在工件进给机构上，砂轮安装在主轴上，主轴与传动箱中的传动机构连接，其特征在于:所述主轴(7)呈水平设置，砂轮(5)安装在主轴(7) —端，传动箱(6)位于主轴(7)另一端，工件进给机构位于砂轮(5)下方，该工件进给机构包括与主轴(7)平行的第一导轨(4)、安装在第一导轨(4)上并与第一导轨(4)垂直的第二导轨(3)以及安装在第二导轨(3)上的工作台(2)，第一导轨(4)与第二导轨(3)之间设有用于驱动第二导轨(3)沿第一导轨(4)方向运动的第一传动机构，第一传动机构由电机驱动，第二导轨(3)与工作台(2)之间设有用于驱动工作台(2)沿第二导轨(3)方向运动的第二传动机构，第二传动机构由电机驱动，所述刀片夹具(I)固定在工作台(2)上并位于砂轮(5)端面的前部。
2.如权利要求1所述的数控刀片磨削设备，其特征在于:所述刀片夹具(I)包括底座(100)和安装在底座(100)上的刀片下压机构(200)，该底座(100)安装在工作台(2)上，底座(100)前端相对于砂轮(5)端面设有刀片安装定位底板(110)，刀片下压机构(200)上对应于该定位底板(110)的上方设有下压件(250);所述定位底板(110)上还分别设置有第一可活动定位板(300)和位于第一可活动定位板(300)相对侧的第二可活动定位板(400)，所述第一可活动定位板(300)及第二可活动定位板(400)上均开有条形孔，定位底板(110)的表面上间隔排列布置有多个螺纹定位孔(111)，第一可活动定位板(300)及第二可活动定位板(400)分别通过连接其条形孔与选择的相应螺纹定位孔(111)之间的螺纹连接件安装在定位底板(110)上；所述第一可活动定位板(300)的侧面具有刀片侧定位平面(310)，所述第二可活动定位板(400)具有一个爪形部(410)和与该爪形部(410)相连的爪柄部(420)，所述条形孔设置在爪柄部(420)中并沿爪柄部(420)长度方向延伸，所述爪形部(410)从爪柄部(420) —端的侧面弯曲伸出并向外收敛成一个刀片侧定位爪尖(411)，构成该刀片侧定位爪尖(411)的两侧面之间通过一个圆弧倒角面(411a)光滑连接；上述下压件(250)的底端、第一可活动定位板(300)的刀片侧定位平面(310)以及刀片侧定位爪尖(411)的圆弧倒角面(411a)构成对所装夹刀片(500)的多点定位结构。
3.如权利要求2所述的数控刀片磨削设备，其特征在于:所述刀片下压机构(200)包括压条(210)、中部定位机构(220)以及螺旋压紧装置(230)，所述中部定位机构(220)包括安装在底座(100)上沿该底座(100)前后方面延伸的长条形孔(120)中的螺栓(221)，该螺栓(221)下端通过螺母固定在底座(100)上，上端向上穿过压条(210)上的通孔并连接螺母(222)，所述螺栓(221)上位于压条(210)下方与底座(100)之间安装有弹性连接件(223);所述下压件(250)位于压条(210)前端，螺旋压紧装置(230)安装在压条(210)后端，底座(100)上位于中部定位机构(220)与螺旋压紧装置(230)之间设有分别贴靠压条(210)左右两侧面的可调限位挡板(240)，所述螺旋压紧装置(230)包括下端从上向下穿过压条(210)后端的螺纹孔后顶住底座(100)表面的螺杆(231)，螺杆(231)的上端连接一个携转结构(232)。
4.如权利要求2或3所述的数控刀片磨削设备，其特征在于:所述第一可活动定位板(300)的侧面包括第一侧面(320)和第二侧面(330)，所述刀片侧定位平面(310)位于第一侧面(320)上；所述刀片安装定位底板(110)后端设有一定位台阶面(112)，当所述第二侧面(330)与该定位台阶面(112)贴合时第一侧面(320)正好与磨削特定形状的数控刀片时第一侧面(320)应设定的方向相重合。
5.如权利要求2或3所述的数控刀片磨削设备，其特征在于:所述圆弧倒角面(411a)的半径为0.8至3.5毫米。
6.如权利要求2或3所述的数控刀片磨削设备，其特征在于:所述下压件(250)为与压条(210)前端的螺纹孔相配合的螺钉，该螺钉下端从上向下穿出压条(210)前端的螺纹孔。
【文档编号】B24B41/06GK203956649SQ201420375500
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】颜焰, 王金良, 刘毅, 刘正兴, 钟船军, 黄超, 贺强军 申请人:成都美奢锐新材料有限公司