專利名稱：一種水鉆機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水鉆加工設(shè)備，尤其是涉及一種水鉆機(jī)及其水鉆加工頭，屬于珠 寶加工領(lǐng)域。
技術(shù)背景
目前，傳統(tǒng)的水鉆生產(chǎn)大多采用人工操作來完成水鉆的研磨、拋光，而且需要經(jīng)過反 復(fù)多次的研磨、拋光，再研磨、再拋光，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本高?，F(xiàn)有國產(chǎn)水鉆加工設(shè)備，大 多把研磨與拋光分開，作為獨(dú)立的研磨設(shè)備與拋光設(shè)備，當(dāng)水鉆完成研磨加工后進(jìn)行拋光 處理時(shí)，水鉆夾具需要從研磨機(jī)上取下，再裝到拋光機(jī)上，這樣必須停機(jī)卸裝夾具，從而 延長空機(jī)待機(jī)時(shí)間，降低生產(chǎn)效率。同時(shí)，由于拋光設(shè)備中拋光盤所采用的拋光材料因工 藝要求的原因，其材質(zhì)一般都較為細(xì)軟，因此對(duì)于大批量水鉆生產(chǎn)，拋光盤的損耗相當(dāng)嚴(yán) 重，需要每天甚至每小時(shí)調(diào)整或更換，而調(diào)整或更換的過程比較相當(dāng)煩瑣，這樣也會(huì)降低 生產(chǎn)效率，增加生產(chǎn)成本。
現(xiàn)有的國產(chǎn)水鉆加工設(shè)備，對(duì)水鉆的刻面角度的控制一般采用機(jī)械裝置來實(shí)現(xiàn)，只能 進(jìn)行單一固定的分度，即同一套水鉆夾具只能處理一種刻面角度；而較為先進(jìn)的設(shè)備則采 用伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水鉆刻面任意角度的控制，但制造成本較為昂貴。在傳統(tǒng)的水鉆生產(chǎn) 中，針對(duì)不同直徑的水鉆加工， 一般將夾具軸制成與水鉆直徑相對(duì)應(yīng)模數(shù)的蝸杠，將夾具 針制成與水鉆直徑相對(duì)應(yīng)模數(shù)的蝸輪，蝸輪齒數(shù)與水鉆的刻面數(shù)相同，夾具針的直徑與水 鉆直徑相等或接近。假如需要生產(chǎn)8個(gè)刻面的水鉆，那對(duì)應(yīng)的夾具針也需加工成8個(gè)齒的
蝸輪，傳統(tǒng)設(shè)備只能控制夾具軸作360° —周旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)夾具針作l/8周旋轉(zhuǎn)，當(dāng)夾具軸旋 轉(zhuǎn)8周后，夾具針才完成一周36(T的旋轉(zhuǎn)。因此想要增加或減少水鉆的刻面數(shù)，就需要相 應(yīng)增加或減少夾具針的蝸輪齒數(shù)。理論上可以做到直徑小于2毫米的水鉆加工，但在實(shí)際 生產(chǎn)中考慮到提高產(chǎn)量， 一般的夾具針采用小規(guī)模、多排列的方式，因此對(duì)于直徑小于2 毫米的水鉆夾具針的蝸輪加工有一定的難度，所以說傳統(tǒng)的加工設(shè)備是無法滿足小直徑的 水鉆超出8個(gè)面的加工的，從而影響或限制了加工效果和精度。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題之一是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的工藝復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi) 力，成本高，浪費(fèi)多的問題，而提供一種集研磨加工與拋光加工于一體，能自動(dòng)調(diào)整拋盤 或磨盤高度，操作簡單，制造成本低廉的水鉆機(jī)。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題之二是 克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的小水鉆難以加工超過8個(gè)面，從而影響或限制加工效果和精度的
問題，而提供一種水鉆刻面作任意刻面數(shù)控制的高精度的水鉆加工頭，可對(duì)水鉆刻面作任 意角度的控制，操作簡單，控制準(zhǔn)確精細(xì)。
本實(shí)用新型解決上述第一個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種集研磨加工與拋光加 工于一體，能自動(dòng)調(diào)整盤高度的水鉆機(jī)，設(shè)置有臺(tái)板、機(jī)架、機(jī)頭、水鉆加工頭、擺動(dòng)電 機(jī)、磨盤、拋盤、高度調(diào)節(jié)器、磨盤電機(jī)、拋盤電機(jī)、旋轉(zhuǎn)氣缸和處理器，處理器與高度 調(diào)節(jié)器、拋盤電機(jī)、旋轉(zhuǎn)氣缸、擺動(dòng)電機(jī)、磨盤電機(jī)均通過電線連接，高度調(diào)節(jié)器、機(jī)架 通過法蘭直接安裝在臺(tái)板上，磨盤與磨盤電機(jī)連接，拋盤安裝在高度調(diào)節(jié)器上，高度調(diào)節(jié) 器用來調(diào)整盤的高度，拋盤電機(jī)與拋盤連接，擺動(dòng)電機(jī)與機(jī)頭連接，作前后擺動(dòng)，旋轉(zhuǎn)氣 缸與機(jī)架連接，用來控制水鉆加工頭或者位于研磨工作位置或者處于拋光工作位置，水鉆 加工頭通過夾具安裝板與機(jī)頭連接，機(jī)頭與機(jī)架連接。
本實(shí)用新型在同一機(jī)架上可安裝有兩組研磨、拋光裝置，兩組研磨、拋光裝置完全相 同對(duì)稱并共用中間的一個(gè)磨盤，即采用兩個(gè)機(jī)頭、兩個(gè)水鉆加工頭、兩個(gè)機(jī)架、兩個(gè)高度 調(diào)節(jié)器、兩個(gè)擺動(dòng)電機(jī)、兩個(gè)旋轉(zhuǎn)氣缸、兩個(gè)拋盤電機(jī)、兩個(gè)拋盤的技術(shù)方案。
本實(shí)用新型高度調(diào)節(jié)器設(shè)置有安裝架、高度步進(jìn)電機(jī)、蝸桿、上限位塊、下限位塊、 升降臺(tái)、調(diào)節(jié)氣缸，高度步進(jìn)電機(jī)安裝在安裝架上并與蝸桿連接，蝸桿與下限位塊連接， 升降臺(tái)與調(diào)節(jié)氣缸、上限位塊連接，調(diào)節(jié)氣缸、高度步進(jìn)電機(jī)均與處理器用電線連接。
本實(shí)用新型上述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)是(1)省時(shí)，省去研磨拋光過程中水鉆夾具卸裝的 過程；(2)省力，拋盤的調(diào)整只需通過按鍵操作即可實(shí)現(xiàn)；(3)省料，精巧的布局結(jié)構(gòu)， 兩套研磨、拋光裝置共用一個(gè)機(jī)架、 一個(gè)磨盤(或拋盤)；(4)操作簡單；(5)制造成本低， 能適應(yīng)大多客戶的需求。
本實(shí)用新型解決上述第二個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該水鉆加工頭設(shè)置有夾具 安裝板、夾具、連軸器、加工頭步進(jìn)電機(jī)、信號(hào)采集器，夾具安裝在夾具安裝板上，夾具 與連軸器連接，加工頭步進(jìn)電機(jī)安裝在夾具安裝板上并與連軸器連接，信號(hào)采集器與連軸 器連接，信號(hào)采集器、加工頭步進(jìn)電機(jī)均用電線連接到處理器，處理器逐級(jí)通過加工頭步 進(jìn)電機(jī)、連軸器、夾具控制安放在夾具上的水鉆毛坯的加工刻面角度、刻面大小及刻面數(shù)。 本實(shí)用新型所述夾具由殼體、夾具軸、夾具針組成，夾具軸套裝在連軸器上，夾具軸 與夾具針以蝸輪蝸桿方式連接并安裝在夾具殼體內(nèi)，殼體安裝在夾具安裝板上，夾具可自 由裝卸。
上述第二個(gè)技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)是(1)方便快捷，夾具軸在360。平面內(nèi)可作任意角度
的旋轉(zhuǎn)，使得加工刻面任意角度及大小面，不但克服了小水鉆難以成多面(超8面)的加 工，提高了水鉆的式樣，增加美觀，而且提高了夾具的多樣化使用，降低了生產(chǎn)成本；(2)
高精度，由于采用了高分辨率的數(shù)字信號(hào)采集器，可使水鉆刻面角度調(diào)節(jié)精度《o.oor ; (3)制造成本低，能適應(yīng)大多數(shù)客戶的需求。
本實(shí)用新型通過數(shù)控方式實(shí)現(xiàn)水鉆加工過程中的水鉆刻面角度、刻面大小及刻面數(shù)的 自動(dòng)確定及調(diào)節(jié)，具有操作簡單，控制準(zhǔn)確精細(xì)，制造成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例水鉆加工頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例水鉆加工頭的左視示意圖。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例水鉆機(jī)起始研磨工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例水鉆機(jī)工作狀態(tài)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖3的俯視示意圖。
圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例高度調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例并對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的敘述。
參見圖l、圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例水鉆加工頭3設(shè)置有夾具安裝板31、殼體32、夾 具軸33、夾具針34、連軸器35、加工頭步進(jìn)電機(jī)36、信號(hào)采集器37，殼體32安裝在夾具 安裝板31上，夾具軸33套裝在連軸器35上，夾具軸33與夾具針34以蝸輪蝸桿方式連接 并安裝在殼體32內(nèi)，夾具(包括殼體32、夾具軸33、夾具針34)可自由裝卸。加工頭步 進(jìn)電機(jī)36安裝在夾具安裝板31上并與連軸器35連接，信號(hào)采集器37與連軸器35連接并 用來讀取連軸器35的轉(zhuǎn)動(dòng)角度信號(hào)。當(dāng)啟動(dòng)工作后，信號(hào)采集器37將采集到的角度信號(hào) 傳送到處理器15，處理器15將采集到的角度信號(hào)與事先設(shè)置的生產(chǎn)工藝參數(shù)進(jìn)行比較，再 向與其連接的加工頭步進(jìn)電機(jī)36發(fā)出驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，加工頭步進(jìn)電機(jī)36通過連軸器35來 控制夾具軸33轉(zhuǎn)動(dòng)，夾具軸33帶動(dòng)夾具針34，從而控制安放在夾具針34上的水鉆毛坯 39的加工角度。本實(shí)用新型實(shí)施例中的信號(hào)采集器37對(duì)夾具軸33轉(zhuǎn)動(dòng)角度作均勻的數(shù)字 刻度分割，并同時(shí)采集夾具軸33的零位標(biāo)識(shí)，通過處理器15計(jì)算出當(dāng)前夾具軸33的旋轉(zhuǎn) 角度，與預(yù)先設(shè)置的工藝參數(shù)作對(duì)比，根據(jù)對(duì)比結(jié)果作相應(yīng)的調(diào)整，然后由處理器15通過 加工頭步進(jìn)電機(jī)36來達(dá)到控制夾具軸33旋轉(zhuǎn)的角度，進(jìn)而控制被加工水鉆的刻面精度(刻 面角度控制)。
本實(shí)用新型實(shí)施例在實(shí)際生產(chǎn)過程中，先將殼體32、夾具軸33、夾具針34組裝成一 體成為水鉆夾具，然后把水鉆毛坯39粘接在夾具針34的頂部，將水鉆夾具裝入夾具安裝 板l，固定在夾具安裝板31上的夾具連軸器35同時(shí)與夾具軸33、加工頭步進(jìn)電機(jī)36、信 號(hào)采集器37連接，由加工頭步進(jìn)電機(jī)36帶動(dòng)夾具軸33作同步旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)被加工水鉆
的刻面角度控制，然后通過下述的水鉆機(jī)完成研磨和拋光加工。
參見圖1 圖6，本實(shí)用新型實(shí)施例(一磨盤兩拋盤)水鉆機(jī)包括臺(tái)板11、兩個(gè)機(jī)架1、 兩個(gè)機(jī)頭2、兩個(gè)水鉆加工頭3、兩個(gè)拋盤4、兩個(gè)高度調(diào)節(jié)器5、兩個(gè)拋盤電機(jī)6、兩個(gè)擺 動(dòng)電機(jī)IO、兩個(gè)旋轉(zhuǎn)氣缸7、磨盤電機(jī)8、磨盤9和處理器15，即在同一機(jī)架l上安裝有 兩組研磨、拋光裝置，兩組研磨、拋光裝置完全相同對(duì)稱并共用一個(gè)磨盤9，磨盤9中心置 于兩個(gè)拋盤6中間的軸線上。其中的水鉆加工頭3即上述包括夾具安裝板31、殼體32、夾 具軸33、夾具針34、連軸器35、加工頭步進(jìn)電機(jī)36、信號(hào)采集器37的水鉆加工頭3，處 理器15與兩個(gè)高度調(diào)節(jié)器5、兩個(gè)拋盤電機(jī)6、兩個(gè)旋轉(zhuǎn)氣缸7、兩個(gè)擺動(dòng)電機(jī)IO、磨盤 電機(jī)9均通過電線連接并控制其操作，磨盤電機(jī)8與磨盤9連接，可帶動(dòng)磨盤9作高速旋 轉(zhuǎn)，兩個(gè)拋盤電機(jī)6分別與對(duì)應(yīng)的兩個(gè)拋盤4連接，可帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的拋盤4作高速旋轉(zhuǎn)，兩 個(gè)機(jī)架l、兩個(gè)高度調(diào)節(jié)器5均通過法蘭直接安裝在臺(tái)板11上，高度調(diào)節(jié)器5與拋盤4連 接，用來調(diào)整拋盤4的高度，擺動(dòng)電機(jī)10安裝在機(jī)架1上，與機(jī)頭2連接，帶動(dòng)機(jī)頭2作 前后擺動(dòng)(圖3中為左右擺動(dòng))，旋轉(zhuǎn)氣缸7通過旋轉(zhuǎn)軸12與機(jī)架1連接，用來控制水鉆 加工頭3或者位于研磨工作位置或者處于拋光工作位置，水鉆加工頭3通過夾具安裝板31 與機(jī)頭2連接，并按照上述的工作方式進(jìn)行刻面角度控制后進(jìn)行實(shí)際加工。
本實(shí)用新型實(shí)施例高度調(diào)節(jié)器5設(shè)置有安裝架51、高度步進(jìn)電機(jī)52、蝸桿53、上限位 塊54、下限位塊55、升降臺(tái)56、調(diào)節(jié)氣缸57，高度步進(jìn)電機(jī)52安裝在安裝架51上，高 度步進(jìn)電機(jī)52與蝸桿53連接，蝸桿53與下限位塊55連接，調(diào)節(jié)氣缸57、上限位塊54均 與升降臺(tái)56連接，高度步進(jìn)電機(jī)52、調(diào)節(jié)氣缸57與處理器15用電線連接。本裝置的高度 調(diào)節(jié)功能，即拋盤4的高度調(diào)節(jié)是通過上限位塊54、下限位塊55的斜面的疊合高度來控制 的。本設(shè)置也可通過安裝一個(gè)高度感應(yīng)器，來測量拋盤的實(shí)際高度，即而計(jì)算出實(shí)際磨損 量，進(jìn)行高度的全自動(dòng)調(diào)節(jié)。當(dāng)?shù)筋A(yù)先設(shè)置值(完成一定的加工周期)或接收到高度感應(yīng) 器傳來的數(shù)據(jù)需要高度調(diào)節(jié)時(shí)，本裝置開始工作處理器15控制調(diào)節(jié)氣缸57工作，使升 降臺(tái)56、上限位塊54抬起，上下限位塊分離，處理器15向高度步進(jìn)電機(jī)52發(fā)出一定數(shù)值 的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，高度步進(jìn)電機(jī)52通過蝸桿53的轉(zhuǎn)動(dòng)來控制下限位塊55向前或向后一定 數(shù)值的移動(dòng)，從而改變上下限位塊疊合的高度，從而調(diào)節(jié)拋盤4高度。
實(shí)際加工開始時(shí)，先開啟磨盤電機(jī)8、拋盤電機(jī)6和處理器15，待磨盤9、拋盤4進(jìn)入 穩(wěn)定的高速旋轉(zhuǎn)后，將裝好水鉆毛坯39的水鉆夾具裝入夾具安裝板1，工件檢測裝置自動(dòng) 檢測到水鉆夾具完全定位后，處理器15按預(yù)設(shè)的工藝參數(shù)先行控制研磨，研磨完成后，處 理器15控制旋轉(zhuǎn)氣缸7推動(dòng)機(jī)架1旋轉(zhuǎn)至拋光工位進(jìn)行拋光處理，在研磨拋光過程中，由 處理器15根據(jù)信號(hào)采集器37傳送的角度信號(hào)與事先設(shè)置的生產(chǎn)工藝參數(shù)進(jìn)行比較來控制夾具軸33旋轉(zhuǎn)的角度，進(jìn)而控制水鉆的刻面角度。待拋光完成后，處理器15控制擺動(dòng)氣 缸7推動(dòng)機(jī)架1旋轉(zhuǎn)至研磨工位，取下水鉆夾具，完成一個(gè)加工周期。在完成一定數(shù)量的 加工周期后，處理器15通過高度調(diào)節(jié)器5自動(dòng)將拋盤4升高，使拋盤4的水平高度與磨盤 9保持一致。
本實(shí)用新型實(shí)施例的兩組研磨、拋光裝置也可根據(jù)實(shí)際需要共用一個(gè)拋盤4，而磨盤9 采用兩個(gè)。本實(shí)用新型實(shí)施例的處理器15、信號(hào)采集器37可采用通用的現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，處 理器15可采用微處理器或微機(jī)。凡是本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)方案和技術(shù)特征的簡單變形或 組合，均應(yīng)認(rèn)為落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種水鉆機(jī)，其特征在于設(shè)置有臺(tái)板、機(jī)架、機(jī)頭、水鉆加工頭、擺動(dòng)電機(jī)、磨盤、拋盤、高度調(diào)節(jié)器、磨盤電機(jī)、拋盤電機(jī)、旋轉(zhuǎn)氣缸和處理器，處理器與高度調(diào)節(jié)器、拋盤電機(jī)、旋轉(zhuǎn)氣缸、擺動(dòng)電機(jī)、磨盤電機(jī)均通過電線連接，高度調(diào)節(jié)器、機(jī)架安裝在臺(tái)板上，磨盤與磨盤電機(jī)連接，拋盤安裝在高度調(diào)節(jié)器上，拋盤電機(jī)與拋盤連接，擺動(dòng)電機(jī)安裝在機(jī)架上并與機(jī)頭連接，旋轉(zhuǎn)氣缸通過旋轉(zhuǎn)軸與機(jī)架連接，水鉆加工頭通過夾具安裝板與機(jī)頭連接，機(jī)頭與機(jī)架連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水鉆機(jī)，其特征在于所述機(jī)架、機(jī)頭、水鉆加工頭、高度調(diào) 節(jié)器、拋盤、拋盤電機(jī)、擺動(dòng)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)氣缸均為兩個(gè)，磨盤中心置于兩個(gè)拋盤中間的軸線上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水鉆機(jī)，其特征在于高度調(diào)節(jié)器設(shè)置有安裝架、高度步 進(jìn)電機(jī)、蝸桿、上限位塊、下限位塊、升降臺(tái)、調(diào)節(jié)氣缸，高度步進(jìn)電機(jī)安裝在安裝架上并 與蝸桿連接，蝸桿與下限位塊連接，升降臺(tái)與調(diào)節(jié)氣缸、上限位塊連接，調(diào)節(jié)氣缸、高度步 進(jìn)電機(jī)均與處理器用電線連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水鉆機(jī)，其特征在于所述水鉆加工頭設(shè)置有夾具安裝板、 夾具、連軸器、加工頭步進(jìn)電機(jī)、信號(hào)采集器，夾具安裝在夾具安裝板上，夾具與連軸器連 接，加工頭步進(jìn)電機(jī)安裝在夾具安裝板上并與連軸器連接，信號(hào)采集器與連軸器連接，信號(hào) 采集器、加工頭步進(jìn)電機(jī)均用電線連接到處理器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的水鉆機(jī)，其特征在于所述夾具設(shè)置有殼體、夾具軸、夾具針， 夾具軸套裝在連軸器上，夾具軸與夾具針以蝸輪蝸桿方式連接并安裝在夾具殼體內(nèi)，殼體安 裝在夾具安裝板上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種水鉆機(jī)及其水鉆加工頭，屬于珠寶加工領(lǐng)域。水鉆機(jī)設(shè)置有臺(tái)板、機(jī)架、機(jī)頭、水鉆加工頭、擺動(dòng)電機(jī)、磨盤、拋盤、高度調(diào)節(jié)器、磨盤電機(jī)、拋盤電機(jī)、旋轉(zhuǎn)氣缸和處理器，磨盤與磨盤電機(jī)連接，拋盤安裝在高度調(diào)節(jié)器上，拋盤電機(jī)與拋盤連接，擺動(dòng)電機(jī)安裝在機(jī)架上并與機(jī)頭連接，旋轉(zhuǎn)氣缸用來控制水鉆加工頭工作位置，水鉆加工頭與機(jī)頭連接，機(jī)頭與機(jī)架連接。水鉆加工頭包括夾具安裝板、夾具、連軸器、加工頭步進(jìn)電機(jī)、信號(hào)采集器，夾具安裝在夾具安裝板上，夾具與連軸器連接，加工頭步進(jìn)電機(jī)與連軸器連接，信號(hào)采集器與連軸器連接，處理器與信號(hào)采集器、加工頭步進(jìn)電機(jī)連接。本實(shí)用新型通過數(shù)控方式實(shí)現(xiàn)水鉆加工過程中的水鉆刻面的自動(dòng)確定及調(diào)節(jié)，具有操作簡單，控制準(zhǔn)確精細(xì)，制造成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B24B9/06GK201064870SQ20072011090
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日
發(fā)明者黃祖?zhèn)?申請(qǐng)人:黃祖?zhèn)?黃香龍;宗鵬鵬