一种数控丝锥螺纹磨床的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种数控丝锥螺纹磨床，包括床身、送料部分、工件部分、磨头部分以及修整部分。该磨床采用砂轮移动螺距、工件完成高速铲磨运动的丝锥生产方式；工件部分中工件铲磨电机带动工件滑台沿直线导轨一做高速铲磨运动，直线导轨一安装方向为工件径向；磨头部分中磨头进给电机带动磨头滑台沿直线导轨二做移动螺距的进给运动，直线导轨二安装方向为砂轮轴向；修整机构的金刚滚轮沿垂直方向的直线导轨三完成对砂轮的定位修整。该数控丝锥螺纹磨床，数控调节，生产方便，全自动生产；且砂轮移动螺距、工件铲磨运动的生产方式大幅度提高生产效率，降低机床振动，提高工件精度；另外直线电机结构提升了设备寿命。
【专利说明】一种数控丝锥螺纹磨床
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种丝锥螺纹磨床，特别是一种数控丝锥螺纹磨床，主要是一种用于改善丝锥螺纹生产效率和质量、改进传统丝锥螺纹生产流程的数控螺纹磨床。
【背景技术】
[0002]螺纹结构是近些年以来最常用的的工程结构之一，螺纹中应用最广泛的就是普通螺纹，由外螺纹和内螺纹配套构成，而内螺纹最常用的加工方式即采用机用丝锥加工。
[0003]目前国内外工具行业的丝锥螺纹磨床普遍都是工件移动螺距，通过砂轮径向高速往返运动实现铲磨运动。丝锥螺纹磨床的铲磨运动是影响该机床的精度、效率、平稳性和加工出丝锥螺纹表面质量的关键所在，由于高频次的往返运动使得机床产生振动，造成磨削的工件质量下降，被加工件螺纹后角值不稳，无法满足标准要求。
实用新型内容
[0004]为解决上述问题，本实用新型提供了一种数控丝锥螺纹磨床，以用于M3-M16机用丝锥的生产。该磨床在生产过程中能够降低机床振动，提高磨削工件质量，提高加工件螺纹后角值精度；而且能够提高磨床铲磨频率，从而提高生产效率,节约成本。
[0005]为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下。
[0006]一种数控丝锥螺纹磨床，包括床身、送料部分、工件部分、磨头部分以及修整部分。
[0007]所述送料部分包括气缸、由所述气缸作用的气缸活塞杆以及由所述气缸活塞杆带动的导柱，气缸活塞杆顶出，带动导柱前进，在此过程中保证每一个丝锥的稳定性，保证刃部方向。
[0008]所述工件部分包括工件铲磨电机、由所述工件铲磨电机带动的工件滑台，工件滑台上安装有工件旋转伺服电机，所述工件旋转伺服电机与消隙齿轮直接相连，所述消隙齿轮与齿轮相连并带动顶尖旋转，所述工件滑台安装于直线导轨一上且边侧安装有光栅尺。其中，直线导轨一的安装方向为工件径向，工件滑台在工件铲磨电机的带动下沿工件轴向垂直方向进行铲磨运动。
[0009]所述磨头部分包括磨头进给电机、由所述磨头进给电机带动的磨头滑台，磨头滑台上安装有砂轮及砂轮驱动机构，所述磨头滑台安装于直线导轨二上。其中，直线导轨二的安装方向为砂轮轴向，磨头滑台在磨头进给电机的带动下，沿砂轮轴向方向完成砂轮移动螺距的进给运动。
[0010]所述修整部分包括修整伺服电机、丝杆以及用于修整的金刚滚轮，在工作过程中金刚滚轮完成对修整砂轮的修整。
[0011]该技术方案所提供的丝锥螺纹磨床，其修整机构中金刚滚轮与直线导轨三相连，直线导轨三的安装方向为垂直方向，金刚滚轮在伺服电机的带动下，沿直线导轨三进行垂直方向的运动，与砂轮的轴向进给运动配合，完成对修整砂轮的定位修整。
[0012]该技术方案所提供的丝锥螺纹磨床，其工作原理为砂轮移动螺距、工件完成高速铲磨运动，改变传统工件移动螺距、砂轮完成高速铲磨运动的丝锥生产方式。该技术改进是由“直线导轨一安装方向为工件径向方向，直线导轨二安装方向为砂轮轴向方向”的技术结构实现的。
[0013]该技术方案所提供的丝锥螺纹磨床，其磨头部分中的砂轮驱动机构为电主轴结构。
[0014]该技术方案所提供的丝锥螺纹磨床，其工件铲磨电机以及砂轮进给电机均为直线电机。
[0015]通过上述技术方案，本实用新型所提供的丝锥螺纹磨床，与现有技术对比具有如下优点。
[0016]该磨床中采用数控技术，砂轮进给电机采用数控合成螺距，工件铲磨电机数控合成铲磨距离与频率，并具有光栅尺对机床的精度进行反馈；另外砂轮的转速等均由电脑数控实现，因此整个机床结构简单、使用方便，更换所生产的的丝锥规格时只需更换数控软件即可，调节便利。
[0017]采用了砂轮移动螺距、工件完成高速铲磨运动的生产方式，与传统的工件移动螺距、砂轮完成高速铲磨运动的丝锥生产方式相比，工件机构的重量仅为砂轮机构重量的1/4左右，可以有效降低机床振动，提高了工件质量尤其是工件螺纹后角值精度，并且能够大幅度提高磨床铲磨频率，提高生产效率；以M8型挤压丝锥为例，传统设备的后角值精度误差一般为0.01mm/8牙，而该机床的后角值精度误差仅为0.003/8牙；传统机床生产所需时间为150s，而该机床生产所需时间仅为40s。
[0018]改变了以往同类设备接触式凸轮铲磨易磨损的缺陷，传统凸轮机构的使用寿命为1-2年，而该机床采用直线电机机构无磨损产生，仅为直线导轨磨损，使用寿命等同于设备寿命，无需维护更换。
[0019]修整部分采用的数控金刚滚轮修整器不再依赖金刚滚轮外型轮廓直接成型，降低了砂轮修整的成本，提高了修整机构的使用寿命且修整精度更高。
[0020]该设备完全数控，可以做到自动上下料、自动夹紧、磨头自动行走螺距及自动修整砂轮，实现了全自动化生产；该设备全程无人看守的时间为30分钟，每个工人可同时监控5台以上设备，大幅度降低了人工成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0022]图1是本实用新型的整体结构图。
[0023]图2是送料部分的结构图。
[0024]图3是工件部分的剖视图。
[0025]图4是磨头部分和修整部分的结构图。
[0026]图中:1.床身，2.送料部分，3.工件部分，4.磨头部分，5.修整部分，6.气缸，7.气缸活塞杆，8.导柱，9.工件铲磨电机，10.工件滑台，11.工件旋转伺服电机，12.消隙齿轮，13.齿轮，14.直线导轨一，15.光栅尺，16.磨头进给电机，17.磨头滑台，18.砂轮，19.砂轮电主轴，20.直线导轨二，21.修整伺服电机，22.丝杆，23.金刚滚轮，24.直线导轨三。
【具体实施方式】
[0027]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、完整的描述。
[0028]参考图1-4，本实用新型提供的数控丝锥螺纹磨床，包括床身、送料部分、工件部分、磨头部分以及修整部分。
[0029]图1中，送料部分(2)位于床身(I)的右侧，送料部分(2)将待加工的工件沿图1中Y轴方向送至工件部分(3);工件部分(3)位于床身(I)的中部，工件加工过程中，工件部分(3)沿Y轴方向进行工件铲磨运动；磨头部分(4)位于床身(I)的左部，工件加工过程中，磨头部分(4)沿X轴方向进行螺距进给运动，完成对待加工工件的丝锥生产；与此同时，位于磨头部分(4)上部的修整部分(5)完成对磨头部分(4)中砂轮(18)的修整。
[0030]图2中，40组送料部分(2)的气缸(6)工作，气缸活塞杆(7)顶出，带动导柱(8)前进，将待加工工件送至工件部分(3)的顶尖处，在送料部分(2)的运行中，必须保证每一个丝锥的稳定性，保证刃部的方向。
[0031]图3中，20组工件部分(3)包括工件铲磨电机(9)、由所述工件铲磨电机(9)带动的工件滑台(10)，工件滑台(10)上安装有工件旋转伺服电机(11)，所述工件旋转伺服电机
(11)与消隙齿轮(12)直接相连，所述消隙齿轮(12)与齿轮(13)相连并带动顶尖旋转，所述工件滑台(10)安装于直线导轨一(14)上且边侧安装有光栅尺(15)，直线导轨一(14)的安装方向为工件径向。当待加工的工件被送料部分(2)送至顶尖处夹紧后，待加工工件伴随顶尖旋转，并且随同工件滑台(10)在工件铲磨电机(9)的带动下沿直线导轨一(14)进行工件轴向垂直方向、即图1中Y轴方向的铲磨运动，光栅尺(15)对运动的稳定性与精确性进行监控。
[0032]图4中，30组磨头部分(4)包括磨头进给电机(16)、由所述磨头进给电机(16)带动的磨头滑台(17)，磨头滑台(17)上安装有砂轮(18)及砂轮电主轴(19)结构，所述磨头滑台(17)安装于直线导轨二(20)上，直线导轨二(20)的安装方向为砂轮轴向。当工件部分(3)沿直线导轨一(14)进行Y轴方向的铲磨运动的同时，磨头滑台(17)在磨头进给电机
(16)的带动下，沿直线导轨二(20)进行砂轮轴向方向、即图1中X轴方向，完成砂轮移动螺距的进给运动，共同完成对待加工工件的丝锥加工。
[0033]图4中，在工件部分(3)和磨头部分(4)共同完成对待加工工件丝锥生产的同时，修整部分(5 )的修整伺服电机(21)链接丝杆(22 )，带动金刚滚轮(23 )对砂轮进行修整。在修整过程中，金刚滚轮(23)与直线导轨三(24)相连，直线导轨三(24)的安装方向为垂直方向，金刚滚轮(23 )沿直线导轨三(24)进行Z轴方向的运动，与砂轮(18 )的Y轴方向运动配合，完成对砂轮(18)的定位修整。
[0034]该技术方案所提供的丝锥螺纹磨床，其工作原理为砂轮移动螺距、工件完成高速铲磨运动，具体的实现方式是工件部分沿直线导轨一进行工件径向方向、即Y轴方向的铲磨运动的同时，磨头滑台沿直线导轨二进行砂轮轴向方向、即X轴方向移动螺距的进给运动，共同完成对待加工工件的丝锥加工。与传统的工件移动螺距、砂轮完成高速铲磨运动的丝锥生产方式相比，工件机构的重量仅为砂轮机构重量的1/4左右，可以有效降低机床振动，提高了工件质量尤其是工件螺纹后角值精度，并且能够大幅度提高磨床铲磨频率，提高生产效率；以M8型挤压丝锥为例，传统设备的后角值精度误差一般为0.01mm/8牙，而该机床的后角值精度误差仅为0.003/8牙；传统机床生产所需时间为150s，而该机床生产所需时间仅为40s。
[0035]该技术方案所提供的丝锥螺纹磨床，其工件铲磨电机以及砂轮进给电机均为直线电机。改变了以往同类设备接触式凸轮铲磨易磨损的缺陷，传统凸轮机构的使用寿命为1-2年，而该机床采用直线电机机构无磨损产生，仅为直线导轨磨损，使用寿命等同于设备寿命，无需维护更换。
[0036]修整部分采用的数控金刚滚轮修整器不再依赖金刚滚轮外型轮廓直接成型，降低了砂轮修整的成本，提高了修整机构的使用寿命且修整精度更高。
[0037]该设备完全数控，可以做到自动上下料、自动夹紧、磨头自动行走螺距及自动修整砂轮，实现了全自动化生产；该设备全程无人看守的时间为30分钟，每个工人可同时监控5台以上设备，大幅度降低了人工成本。
【权利要求】
1.一种数控丝锥螺纹磨床，包括床身、送料部分、工件部分、磨头部分以及修整部分；所述送料部分包括气缸、由所述气缸作用的气缸活塞杆以及由所述气缸活塞杆带动的导柱；所述工件部分包括工件铲磨电机、由所述工件铲磨电机带动的工件滑台，工件滑台上安装有工件旋转伺服电机，所述工件旋转伺服电机与消隙齿轮直接相连，所述消隙齿轮与齿轮相连并带动顶尖旋转，所述工件滑台安装于直线导轨一上且边侧安装有光栅尺；所述磨头部分包括磨头进给电机、由所述磨头进给电机带动的磨头滑台，磨头滑台上安装有砂轮及砂轮驱动机构，所述磨头滑台安装于直线导轨二上；所述修整部分包括修整伺服电机、丝杆以及用于修整的金刚滚轮；其特征在于，直线导轨一安装方向为工件径向方向，直线导轨二安装方向为砂轮轴向方向。
2.根据权利要求1所述的数控丝锥螺纹磨床，其特征在于，所述修整部分金刚滚轮与直线导轨三相连，直线导轨三安装方向为垂直方向。
3.根据权利要求1所述的数控丝锥螺纹磨床，其特征在于，所述磨头部分的砂轮驱动机构为电主轴结构。
4.根据权利要求1所述的数控丝锥螺纹磨床，其特征在于，工件铲磨电机以及砂轮进给电机均为直线电机。
【文档编号】B24B3/22GK204036166SQ201420486011
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】金福利 申请人:天津轮达鑫盛机械有限公司