一种数控工具磨床的制作方法

本实用新型属于机床技术领域，涉及一种磨床，特别是一种数控工具磨床。

背景技术：

数控工具磨床在机械制造加工中应用越来越广泛。由于工具磨床所要加工的工件一般都是形状比较复杂的刀具，其材料硬度大，精度要求很高，因此，对于机床的结构和传动系统的设计、加工的自动化程度以及加工的稳定性提出了很高的要求。

现有技术的数控工具磨床加工的自动化程度、结构和传动系统的合理性以及磨削精度上，还不能满足加工要求。比如，还不能实现自动上料、自动卸料；工件装夹还不能完全自动化，需要操作人员的人工协助完成；或者，虽然采用了机械自动化，但是，其协调性不好，影响送料机构的工作效率，工件装夹后其稳定性达不到要求，机床总体的稳定性不高，影响加工的质量，从而影响数控加工设备的生产效率和加工精度。

如中国专利文献公开的一种八轴五联动数控工具磨床(申请号：201610788050.X)，包括底座、磨头装置、工件装夹装置、料盘装置、机械手装置磨头装置设有砂轮组，砂轮组通过伺服主轴系统安装在z向移动部件上，Z向移动部件安装在C轴旋转部件上；C 轴旋转部件安装在所述的底座上。底座材料为大理石。磨头装置设有检测头座。磨头装置设有分水器。砂轮组的轴线水平设置。Z向移动部件的运动方向为竖直方向。C轴旋转部件的旋转轴线竖直设置。C轴旋转部件设有由伺服电机驱动的蜗轮蜗杆传动机构。但该数控工具磨床只有设置一个砂轮组，因此不能自动更换砂轮组，只能进行一次磨削加工，使磨削效率较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能够同时更换砂轮以及喷水板且结构较为可靠的数控工具磨床。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种数控工具磨床，包括机架，所述的机架上设有拖板一以及带动所述的拖板一水平横向移动的驱动机构一，所述的拖板一上设有能够夹持工件的浮动夹头以及带动所述的浮动夹头转动的电机，所述的机架上设有拖板二以及带动所述的拖板二往复水平纵向移动的驱动机构二，所述的拖板二上设有升降台以及带动所述的升降台往复升降的升降机构，其特征在于，所述的升降台上竖直设有电主轴，所述的电主轴的下端可拆卸固连有砂轮，所述的升降台上设有安装有喷水板的连接部，所述的喷水板位于所述的电主轴的砂轮的上侧，所述的机架上设有砂轮库组件，所述的砂轮库组件上设有若干组砂轮组件以及喷水板且所述的砂轮组件与喷水板一一对应设置，所述的砂轮组件包括砂轮以及砂轮轴，所述的拖板二能够带动所述的电主轴移动将所述的砂轮组件以及喷水板分别与电主轴以及连接部相固连。

工作时，电机带动浮动夹头转动并带动夹持在浮动夹头上的工件转动，通过驱动机构一带动拖板一水平横向移动、驱动机构二带动升降台水平纵向移移动、升降机构带动升降台往复升降，使电主轴上的砂轮对工件进行磨削加工，当需要更换砂轮时，通过拖板二的平移以及升降台的升降，将升降台上的砂轮以及喷水板放入到砂轮库组件上，再通过拖板二的平移以及升降台的升降，将位于砂轮库组件上的待更换的砂轮组件以及喷水板连接在电主轴上以及连接部上，能够同时更换砂轮以及喷水板且结构较为可靠的优点。浮动夹头的具体结构可参照本申请日之前的浮动夹头 3(201710231797X)、可调夹头(2017203728698)。

在上述的一种数控工具磨床中，所述的连接部上固连有水平设置的定位杆，所述的喷水板上设有水平设置的定位孔且所述的定位杆能够插入到所述的定位孔内。通过拖到二的平移以及升降台的升降，带动定位杆插入到定位孔内，实现连接部与喷水板相固连，具有连接效果较好的优点。

在上述的一种数控工具磨床中，所述的喷水板的上端面设有开口朝上的定位槽，所述的定位孔与所述的定位槽相连通，所述的连接部上设有定位块以及带动所述的定位块往复移动的顶压气缸，所述的定位槽的边沿具有挡沿，所述的定位杆插入到所述的定位孔时所述的定位块位于所述的挡沿的下侧，所述的顶压气缸能够带动所述的定位块上升并顶压在所述的定位槽的边沿上。采用上述，使喷水板与连接部连接牢固且结构较为简单的优点。

在上述的一种数控工具磨床中，所述的砂轮库组件包括固连在所述的机架上的支架，所述的支架上设有安装板以及带动所述的安装板转动的旋转机构，砂轮组件放置于所述的安装板的边沿，所述的支架的外侧设有防护罩以及能够带动所述的防护罩往复转动的驱动机构，所述的驱动机构能够带动所述的防护罩转动使所述的防护罩罩设所述的砂轮组件。通过旋转机构带动安装板转动，使其中一个砂轮组件位于待更换工位，通过驱动机构带动防护罩转动，使防护罩脱离砂轮组件，便于对砂轮组件的更换，当更换好后，通过驱动机构带动防护罩转动，使防护罩罩设在砂轮组件的外侧，对安装架上的砂轮组件进行防护，具有较好的防护效果且结构简单可靠的优点。

在上述的一种数控工具磨床中，所述的安装板的边沿设有若干定位板，所述的定位板的下端与所述的安装板相固连，所述的定位板的上端设有用于放置砂轮轴的定位槽，所述的砂轮轴放置在定位槽内。通过砂轮轴放置在定位板的定位槽内，实现对砂轮组件的定位，具有结构简单且定位较为方便的优点。

在上述的一种数控工具磨床中，所述的喷水板的下端均固连有压板，所述的压板的下端抵压在对应的所述的砂轮轴上。喷水板卡接在定位板上，喷水板下端的压板抵压在对应的砂轮轴上，对砂轮组件具有较好的定位效果。

在上述的一种数控工具磨床中，所述的定位槽的外端边沿设有卡头以及扭簧，所述的扭簧推动所述的卡头使卡头能够抵靠在对应的喷水板上。通过卡头使所述的喷水板定位在对应的定位板上，具有定位效果较好且拆装较为方便的优点。

在上述的一种数控工具磨床中，所述的砂轮轴上环设有限位槽，所述的定位槽的边沿与所述的限位槽相匹配且所述的定位槽的边沿嵌于所述的砂轮轴的限位槽内。定位槽的边沿嵌于砂轮轴的限位槽内，使砂轮轴定位在定位槽内，避免砂轮轴的脱离，具有定位较为可靠的优点。

在上述的一种数控工具磨床中，所述的限位槽的两侧壁为向外侧倾斜的倾斜面。限位槽的两侧壁为向外侧倾斜的倾斜面，具有插接方便且定位效果较好的优点。

在上述的一种数控工具磨床中，所述的驱动机构一包括水平横向设置在机架上的丝杆一以及带动所述的丝杆一转动的电机一，所述的拖板一固连有与丝杆一螺纹相连的丝母一。

在上述的一种螺杆磨床中，所述的驱动机构二包括水平纵向设置在机架上的丝杆二以及带动所述的丝杆二转动的电机二，所述的拖板二固连有与丝杆二螺纹相连的丝母二。

在上述的一种螺杆磨床中，所述的升降机构包括竖直并轴向固连在所述的拖板二上的丝杆三以及带动所述的丝杆三转动的电机三，所述的升降台上固连有与所述的丝杆三螺纹相连的丝母三。

在上述的一种数控工具磨床中，所述的旋转机构为壳体固连在所述的支架上的力矩电机，所述的力矩电机的输出轴与所述的安装板相固连。旋转机构采用力矩电机，具有精度较高且结构简单，便于将设定的砂轮组件送到待更换的位置。

在上述的一种数控工具磨床中，所述的驱动机构为缸体铰接在所述的防护罩上的气缸，所述的气缸的活塞杆与所述的支架相铰接。驱动机构采用气缸，通过气缸活塞杆的伸缩带动防护罩的摆动，具有结构简单且转动速度较快的优点。作为另一种方式，所述的驱动机构为壳体固连在所述的支架上的减速电机且所述的减速电机的转轴与所述的防护罩相固连。

在上述的一种数控工具磨床中，所述的机架上还设有机械臂，所述的机械臂的端部设有能够夹持工件的机械手，所述的机架上设有用于放置工件的料盘，所述的料盘位于所述的机械臂的一侧。机械手夹持料盘上的工件，通过机械臂带动机械手移动将工件放入到浮动夹头处，具有上料较为方便快速的优点。机械臂具体结构参照机械臂结构(申请号：2017800072092)、一种多角度自旋转机械臂(申请号：2017110181670)。

机械手具体结构参照

与现有技术相比，本一种数控工具磨床具有以下优点：

1、当需要更换砂轮时，通过拖板二的平移以及升降台的升降，将升降台上的砂轮以及喷水板放入到砂轮库组件上，再通过拖板二的平移以及升降台的升降，将位于砂轮库组件上的待更换的砂轮组件以及喷水板连接在电主轴上以及连接部上，能够同时更换砂轮以及喷水板且结构较为可靠的优点；

2、通过驱动机构带动防护罩转动，使防护罩脱离砂轮组件，便于对砂轮组件的更换，当更换好后，通过驱动机构带动防护罩转动，使防护罩罩设在砂轮组件的外侧，对安装架上的砂轮组件进行防护，具有较好的防护效果且结构简单可靠的优点；

3、定位槽的边沿嵌于砂轮轴的限位槽内，使砂轮轴定位在定位槽内，避免砂轮轴的脱离，具有定位较为可靠的优点；

4、通过驱动气缸带动传动杆往复摆动，使旋转轴与活动夹指转动，实现活动夹指相对固定夹指的张合，具有工作较为可靠的优点。

附图说明

图1是本一种数控工具磨床的立体示意图。

图2是本一种数控工具磨床的主视示意图。

图3是本一种数控工具磨床的砂轮库组件的立体示意图。

图4是本工具磨床的砂轮库组件的另一角度的立体示意图。

图5是本工具磨床的定位板与砂轮轴的剖视示意图。

图6是本工具磨床的喷水板与连接部的剖视示意图。

图中，1、机架；2、拖板一；3、浮动夹头；4、拖板二；5、升降台；5a、连接部；5b、挡沿；6、电主轴；7、砂轮库组件； 7a、砂轮组件；7a1、砂轮；7a2、砂轮轴；7a3、限位槽；7b、支架；7c、安装板；7d、防护罩；7e、定位板；7f、定位槽；7g、卡头；7h、力矩电机；7i、气缸；8、喷水板；8a、定位杆；8b、压板；9、顶压气缸；10、定位块；11、机械臂；12、料盘；13、机械手。

具体实施方式

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。

如图1至6所示，一种数控工具磨床，包括机架1，机架1 上设有拖板一2以及带动拖板一2水平横向移动的驱动机构一，驱动机构一包括水平横向设置在机架1上的丝杆一以及带动所述的丝杆一转动的电机一，所述的拖板一2固连有与丝杆一螺纹相连的丝母一。拖板一2上设有能够夹持工件的浮动夹头3以及带动浮动夹头3转动的电机，机架1上设有拖板二4以及带动拖板二4往复水平纵向移动的驱动机构二，驱动机构二包括水平纵向设置在机架1上的丝杆二以及带动所述的丝杆二转动的电机二，所述的拖板二4固连有与丝杆二螺纹相连的丝母二。拖板二4上设有升降台5以及带动升降台5往复升降的升降机构，升降机构包括竖直并轴向固连在所述的拖板二4上的丝杆三以及带动所述的丝杆三转动的电机三，所述的升降台5上固连有与所述的丝杆三螺纹相连的丝母三。

升降台5上竖直设有电主轴6，电主轴6的下端可拆卸固连有砂轮7a1，升降台5上设有安装有喷水板8的连接部5a，喷水板8位于电主轴6的砂轮7a1的上侧，机架1上设有砂轮库组件 7，砂轮库组件7上设有若干组砂轮组件7a以及喷水板8且所述的砂轮组件7a与喷水板8一一对应设置，所述的砂轮组件7a包括砂轮7a1以及砂轮轴7a2，喷水板8的下端均固连有压板8b，压板8b的下端抵压在对应的砂轮轴7a2上。拖板二4能够带动电主轴6移动将砂轮组件7a以及喷水板8分别与电主轴6以及连接部5a相固连。连接部5a上固连有水平设置的定位杆8a，喷水板 8上设有水平设置的定位孔且定位杆8a能够插入到所述的定位孔内。

喷水板8的上端面设有开口朝上的定位槽7f，定位孔与定位槽7f相连通，连接部5a上设有定位块10以及带动定位块10往复移动的顶压气缸9，定位槽7f的边沿具有挡沿5b，定位杆8a 插入到定位孔时定位块10位于挡沿5b的下侧，顶压气缸9能够带动定位块10上升并顶压在定位槽7f的边沿上。

砂轮库组件7包括固连在机架1上的支架7b，支架7b上设有安装板7c以及带动安装板7c转动的旋转机构，旋转机构为壳体固连在所述的支架7b上的力矩电机7h，力矩电机7h的输出轴与安装板7c相固连。

安装板7c的边沿设有若干定位板7e，定位板7e的下端与安装板7c相固连，定位板7e的上端设有用于放置砂轮轴7a2的定位槽7f，砂轮轴7a2放置在定位槽7f内。支架7b的外侧设有防护罩7d以及能够带动防护罩7d往复转动的驱动机构，驱动机构能够带动防护罩7d转动使防护罩7d罩设住砂轮组件7a。驱动机构为缸体铰接在防护罩7d上的气缸7i，气缸7i的活塞杆与支架 7b相铰接。

定位槽7f的外端边沿设有卡头7g以及扭簧，扭簧推动卡头 7g使卡头7g能够抵靠在对应的喷水板8上。砂轮轴7a2上环设有限位槽7a3，定位槽7f的边沿与限位槽7a3相匹配且定位槽7f 的边沿嵌于砂轮轴7a2的限位槽7a3内，使砂轮轴7a2定位在定位槽7f内，避免砂轮轴7a2的脱离，具有定位较为可靠的优点。限位槽7a3的两侧壁为向外侧倾斜的倾斜面，具有插接方便且定位效果较好的优点。

机架1上还设有机械臂11，机械臂11的端部设有能够夹持工件的机械手13，机架1上设有用于放置工件的料盘12，料盘 12位于所述的机械臂11的一侧。

连接部5a处设有出水端，喷水板8上设有进水口以及出水口，当喷水板8与连接部5a相连时，喷水板8的进水口与连接部5a 的出水端相连通。工作时，通过机械臂11以及机械手13工作，将料盘12上的工件夹持并放入到浮动夹头3上，浮动夹头3夹持工件，并通过电机带动浮动夹头3转动并带动夹持在浮动夹头3 上的工件转动，通过电机一、丝杆一以及丝母一的传动带动拖板一2水平横向移动、通过电机二、丝杆二以及丝母二的传动带动升降台5水平纵向移移动、通过通过电机三、丝杆三以及丝母三的传动带动升降台5往复升降，使电主轴6上的砂轮7a1对工件进行磨削加工，同时喷水板8对工件和砂轮7a1喷水冷却。当需要更换砂轮7a1时，通过力矩电机7h带动安装板7c转动，使其中一个砂轮组件7a位于待更换工位，通过气缸7i带动防护罩7d 转动，使防护罩7d脱离砂轮组件7a，再通过拖板二4的平移以及升降台5的升降，将升降台5上的砂轮组件7a以及喷水板8 放入到砂轮库组件7的定位板7e的定位槽7f上，再通过拖板二 4的平移以及升降台5的升降，将位于砂轮库组件7上的待更换的砂轮组件7a的砂轮轴7a2插入到电主轴6上，将连接部5a上的定位杆8a插入到定位孔并使喷水板8的进水口与连接部5a的出水端相连通，再通过顶压气缸9能够带动定位块10上升并顶压在定位槽7f的边沿上，使喷水板8与连接部5a相固连，通过气缸7i带动防护罩7d转动，使防护罩7d罩设在砂轮组件7a的外侧，对安装架上的砂轮组件7a进行防护，具有较好的防护效果且结构简单可靠的优点。本一种数控工具磨床同时更换砂轮7a1以及喷水板8且结构较为可靠的优点。

浮动夹头3的具体结构可参照本申请日之前的浮动夹头33 (201710231797X)、可调夹头(2017203728698)。

机械臂11具体结构参照机械臂11结构(申请号： 2017800072092)、一种多角度自旋转机械臂11(申请号： 2017110181670)。

机械手13具体结构参照机械手13组件(申请号：2017112197921)、机械爪(申请号：2015107884807)。

电主轴6具体结构参照磨床电主轴6结构(申请号： 2017215236001)。

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。