一种高精度专用刀具数控磨床的制作方法

本发明属于机械制造工艺装备的技术领域，涉及工具加工机床。更具体地，本发明涉及一种高精度专用刀具数控磨床。

背景技术：

由于在数控工具磨床上加工的工件形状比较复杂，需要机床的砂轮主轴在上下方向上和沿着工具磨床主轴径向方向能进行角度的旋转。但是在现有技术中，机床的砂轮主轴在上下方向上和径向的旋转无法实现，只能通过工件的位置改变来实现，实现起来非常困难。其自动化水平低，操作容易出现错误，影响生产效率。

数控工具磨床在对工件进行磨削时，工件(即刀具)不能悬空，需要进行支撑，保证其刚性。但是，在现有技术中，数控工具磨床对工件的支撑是无法进行调节的，而工件的尺寸有大有小，有些工件直径小，支撑不能起作用，其刚性达不到要求，导致磨削时，工件产生变形，机床产生振动；如果工件直径过大，其支撑本身就会使工件产生变形而严重影响加工。

在现有技术中，由于数控工具磨床的加工工件在上下料时的动作比较复杂，有些自动化程度不高的数控工具磨床的上料，只能采用手动方式上下料，其劳动强度大，自动化水平低，操作容易出现错误；有一些数控工具磨床虽然采用机械手上下料，但是与机床的其它部分如砂轮主轴、工件主轴没有很好的配合，其结构也不尽合理，影响上料的生产效率。

高精度机床的工件主轴上安装的工件夹头，通过夹头在夹套内的轴向运动，实现工件的夹紧和松开，但是，但是在现有技术中，夹头在夹套内的轴向运动都是通过驱动机构来实现的，因此，其结构比较复杂，控制性比较困难，降低了机构的自动化程度。

技术实现要素：

本发明提供一种高精度专用刀具数控磨床，其目的是实现复杂形状的工件的加工。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明的高精度专用刀具数控磨床，包括床身、高精度分度主轴、机械手自动上料部件；所述的高精度分度主轴水平分布；在所述的高精度分度主轴上设置肖布灵夹持系统；所述的肖布灵夹持系统用于夹持工件；所述的专用刀具数控磨床设有110电主轴及120伺服主轴，并分别在110电主轴及120伺服主轴上安装砂轮。

所述的110电主轴及120伺服主轴与床身之间，设有y轴移动部件，所述的y轴移动部件；所述的y轴移动部件使110电主轴及120伺服主轴可作垂直于高精度分度主轴的水平运动。

所述的120伺服主轴通过铅垂布置的旋转轴在y轴移动部件上安装，并通过锁紧机构在y轴移动部件上锁紧。

所述的110电主轴通过立柱在y轴移动部件上安装；所述的110电主轴通过水平分布的旋转轴安装在立柱上，并通过锁紧机构在立柱上锁紧。

所述的立柱上设置探针，所述的探针通过探针安装底座安装在所述的立柱上。

所述的高精度分度主轴通过x轴移动部件安装在z轴移动部件上，所述的z轴移动部件安装在床身；所述的x轴移动部件使高精度分度主轴可作垂直于其轴线的水平运动；所述的z轴移动部件使高精度分度主轴可作铅垂方向的运动。

所述的高精度分度主轴的主轴箱壳体上设置托刀架及其相应的托刀架精度保持系统。

所述的高精度专用刀具数控磨床设有智能机械手，所述的智能机械手包括料爪，所述的料爪用于在上料时夹持料棒，所述的智能机械手包括纵向移动机构、横向移动机构和上下移动机构以及机械手翻转机构。

所述的肖布灵夹持系统包括外壳体、肖布灵头套、肖布灵夹头和拉杆，所述的肖布灵夹头与肖布灵头套为锥度配合；所述的肖布灵夹头与拉杆紧固连接；所述的拉杆置于外壳体中并与外壳体同轴分布；在所述的拉杆与外壳体之间的环形空隙中，设置蝶形弹簧组；所述的蝶形弹簧组的前端与拉杆的台阶端面接触，后端与外壳体的内端面接触；所述的拉杆的后端通过锁紧螺母与活塞连接。

所述的高精度专用刀具数控磨床设有计算机数字控制系统，实现对砂轮主轴、工件主轴及智能机械手的联动控制。

本发明采用上述技术方案，利用计算机的数字控制系统，提高生产效率；实现对机床的砂轮主轴的上下方向和径向的旋转及其控制，实现对复杂的工件的加工，提高切削加工的自动化程度；实现对机床的主轴液压自夹紧夹头的控制，使夹头在工件到位后能够自动夹紧，不需要驱动机构施加夹紧力，提高切削加工的工件装夹的自动化程度；实现对刀具的支撑高度进行调节，调节结构简单，操作方便，能满足加工的刚性和平稳性的要求；通过智能机械手的实现复杂的上料动作，使工件上料动作与机床的砂轮主轴、工件主轴的很好配合，提高上料的自动化程度。

附图说明

附图所示内容及图中的标记作简要说明如下：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中的夹头结构示意图。

图中标记为：

1、120伺服主轴，2、110电主轴，3、y轴移动部件，4、探针，5、110电主轴的径向旋转与上下角度调节锁紧部件，6、y轴移动防护部件，7、床身，8、托刀架，9、x轴移动部件，10、z轴移动防护部件，11、z轴移动部件，12、x轴移动防护部件，13、高精度分度主轴，14、料盘，15、肖布灵夹持系统，16、机械手自动上料部件，17、立柱。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1、图2所表达的本发明的结构，为一种高精度专用刀具数控磨床，包括床身7、高精度分度主轴13、机械手自动上料部件16；所述的高精度分度主轴13水平分布；在所述的高精度分度主轴13上设置肖布灵夹持系统15；所述的肖布灵夹持系统15用于夹持工件。

所述的高精度专用刀具数控磨床设有计算机数字控制系统，实现对砂轮主轴、工件主轴及智能机械手的联动控制。

为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现复杂形状的工件的加工的发明目的，本发明采取的技术方案为：

如图1所示，本发明的高精度专用刀具数控磨床，设有110电主轴2及120伺服主轴1，并分别在110电主轴2及120伺服主轴1上安装砂轮。

通过设置多个主轴，实现复杂形状的工件的多个表面加工。

120伺服主轴上设置径向旋转锁紧部件，当位置调节到位后，对120伺服主轴进行锁紧。

110电主轴2上设置110电主轴的径向旋转与上下角度调节锁紧部件5，当位置调节到位后，对110电主轴进行锁紧。

所述的110电主轴2及120伺服主轴1与床身7之间，设有y轴移动部件3，所述的y轴移动部件3；所述的y轴移动部件3使110电主轴2及120伺服主轴1可作垂直于高精度分度主轴13的水平运动。

所述的120伺服主轴1通过铅垂布置的旋转轴在y轴移动部件3上安装，并通过锁紧机构在y轴移动部件3上锁紧。

所述的110电主轴2通过立柱17在y轴移动部件3上安装；所述的110电主轴2通过水平分布的旋转轴安装在立柱17上，并通过锁紧机构在立柱17上锁紧。

所述的立柱17上设置探针4，所述的探针4通过探针安装底座安装在所述的立柱17上。

探针4用于探测和确定砂轮主轴的上下方向的旋转调节位置。

所述的高精度分度主轴13通过x轴移动部件9安装在z轴移动部件11上，所述的z轴移动部件11安装在床身7；所述的x轴移动部件9使高精度分度主轴13可作垂直于其轴线的水平运动；所述的z轴移动部件11使高精度分度主轴13可作铅垂方向的运动。

x轴移动部件9、y轴移动部件3和z轴移动部件11上分别设置x轴移动防护部件12、y轴移动防护部件6和z轴移动防护部件10，分别对上述移动部件进行保护，防止切屑和切削液进入部件，造成危害。

所述的高精度分度主轴13的主轴箱壳体上设置托刀架8及其相应的托刀架精度保持系统。

托刀架8及其相应的托刀架精度保持系统实现对刀具的支撑高度进行调节，调节结构简单，操作方便，能满足加工的刚性和平稳性的要求。

所述的高精度专用刀具数控磨床设有智能机械手，所述的智能机械手包括料爪，所述的料爪用于在上料时夹持料棒，所述的智能机械手包括纵向移动机构、横向移动机构和上下移动机构以及机械手翻转机构。

智能机械手在料盘14上取、放工件。料盘14还设置防护门。

利用计算机的数字控制系统，通过智能机械手的实现复杂的上料动作，使工件上料动作与机床的砂轮主轴、工件主轴的很好配合，提高上料的自动化程度，提高生产效率。

所述的肖布灵夹持系统15包括外壳体、肖布灵头套、肖布灵夹头和拉杆，所述的肖布灵夹头与肖布灵头套为锥度配合；所述的肖布灵夹头与拉杆紧固连接；所述的拉杆置于外壳体中并与外壳体同轴分布；在所述的拉杆与外壳体之间的环形空隙中，设置蝶形弹簧组；所述的蝶形弹簧组的前端与拉杆的台阶端面接触，后端与外壳体的内端面接触；所述的拉杆的后端通过锁紧螺母与活塞连接。

肖布灵夹持系统15实现对机床的主轴液压自夹紧夹头的控制，使夹头在工件到位后能够自动夹紧，不需要驱动机构施加夹紧力，实现对复杂的工件的加工，提高切削加工的工件装夹的自动化程度，提高生产效率。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。