專利名稱：刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及精密刀具加工設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置。
背景技術(shù)：
刀具(Cutting Tool)作為數(shù)控機(jī)床中加工精密零件的專業(yè)工具，其自身精度對(duì)于零件的加工精度可產(chǎn)生直接影響。精密零件是刀具通過切削作用切除掉工件余料而制得的，在這個(gè)過程中，刀具與零件表面存在直接接觸和摩擦，并不斷磨損直至報(bào)廢。提高零件的加工精度，可通過保持刀具切削刃口銳利程度，以及提高刀具轉(zhuǎn)速的方法實(shí)現(xiàn)，然而后者主要與高精密旋轉(zhuǎn)主軸的關(guān)鍵 技術(shù)有關(guān)，而這些技術(shù)目前仍較難獲取。與之相比，降低刀具的加工成本、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品數(shù)量，也是具有較強(qiáng)實(shí)用性和可行性的方法。在相關(guān)技術(shù)中，采用由X軸、Y軸、Z軸(坐標(biāo)軸)和B軸、C軸(精密旋轉(zhuǎn)軸)組成的五軸聯(lián)動(dòng)精密磨床，其中X軸、Y軸構(gòu)成水平面垂直二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，Z軸垂直于該水平面，B軸固定在Z軸上，帶有砂輪組的主軸固定在B軸下方的輸出端，棒料放置在C軸上。然而相關(guān)技術(shù)所使用的設(shè)備并不適宜于裝夾、加工細(xì)長形狀的刀具棒料，因?yàn)槭懿季址绞剿?，長棒料在加工過程中存在旋轉(zhuǎn)振動(dòng)偏差過大、容易彎曲變形的問題，而這會(huì)導(dǎo)致刀具加工精度不足和棒料報(bào)廢率升高。因此，只能預(yù)先將長刀具棒料截取成實(shí)際刀具長度的胚料，再逐根上料加工，這種加工方式的工藝繁瑣，需要人工頻繁上料，進(jìn)而造成加工效率的下降和生產(chǎn)成本的上升，不利于大批量、高精度刀具的生產(chǎn)需求。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有刀具加工裝置無法將長棒料直接加工成多根刀具所導(dǎo)致的工藝繁瑣、頻繁上料、效率低、成本高的上述缺陷和問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠在長棒料上連續(xù)性地自動(dòng)加工刀具的刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置，其特征在于，包括:Y軸、自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)、立柱、Z軸、第一精密旋轉(zhuǎn)軸、主軸、砂輪組；所述Y軸固定在機(jī)床水平面上，所述自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)包括X軸，其通過X軸沿水平面垂直安裝在Y軸上，整體沿Y軸方向運(yùn)動(dòng)，所述立柱固定在Y軸、自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)后側(cè)的機(jī)床水平面上，其上安裝有垂直于水平面的Z軸，所述第一精密旋轉(zhuǎn)軸安裝在Z軸上，其沿Z軸方向運(yùn)動(dòng)，所述主軸固定在第一精密旋轉(zhuǎn)軸下方，其為前端安裝有砂輪組的高速旋轉(zhuǎn)軸。所述自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)還包括:自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸、支撐模塊、支撐架，所述自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸安裝在X軸上，其沿X軸方向運(yùn)動(dòng)，包括:外觀防護(hù)模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、棒料夾持模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接件，其以螺栓固定在電機(jī)轉(zhuǎn)子上，所述棒料夾持模塊包括活塞腔、導(dǎo)氣孔、導(dǎo)氣環(huán)槽、活塞柱、圓端蓋、夾頭柄、夾頭，所述活塞腔位于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接件中，其腔內(nèi)含有帶導(dǎo)氣孔的導(dǎo)氣環(huán)槽，所述導(dǎo)氣環(huán)槽與安裝座上的氣管接頭連接，所述活塞腔內(nèi)還含有活塞柱，其側(cè)壁通過活塞柱外O形圈與活塞腔內(nèi)壁貼合，所述活塞柱前端通過精密彈簧和穿過圓端蓋的夾頭柄固定螺釘與夾頭柄連接，所述圓端蓋內(nèi)側(cè)通過夾頭安裝環(huán)固定有夾頭；所述支撐模塊安裝在X軸上，其位于自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸與砂輪組之間，包括相互垂直安裝的Y向滑臺(tái)、Z向滑臺(tái)，其分別通過Y向調(diào)節(jié)旋鈕、Z向調(diào)節(jié)旋鈕控制滑臺(tái)沿Y軸、Z軸方向運(yùn)動(dòng)，所述支撐模塊還包括氣缸、軸套，所述氣缸的輸出端為平行二指夾鉗；所述夾頭、軸套位于同一軸線，所述夾頭、平行二指夾鉗通過氣動(dòng)開關(guān)協(xié)調(diào)動(dòng)作，其夾緊、放松狀態(tài)相反；所述支撐架位于自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸前端沿X軸方向的向外延伸處,其還包括二維調(diào)整座、V型槽。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述砂輪組上安裝有用于加工包括前刀角、后刀角在內(nèi)的七個(gè)刀具特征的砂輪。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述主軸可隨第一精密旋轉(zhuǎn)軸做一定角度的旋轉(zhuǎn)。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，還包括固定在主軸后端的噴嘴，其用于在砂輪磨削加工時(shí)提供切削液。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，在所述活塞柱內(nèi)部，以及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接件內(nèi)、外部均安裝有O形密封圈。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述軸套、夾頭可根據(jù)刀具棒料的外徑尺寸進(jìn)行拆卸、替換。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述支撐模塊還包括用于固定滑臺(tái)位置的滑臺(tái)鎖定螺釘。本實(shí)用新型提供的刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置，采用具有自動(dòng)夾持功能的精密旋轉(zhuǎn)軸，并配合以支撐模塊和支撐架，組成一個(gè)獨(dú)立功能模塊以取代傳統(tǒng)的X軸-精密旋轉(zhuǎn)軸二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)模式，并利用精密氣動(dòng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了刀具的自動(dòng)進(jìn)給加工。該裝置只需預(yù)先進(jìn)料并做簡單調(diào)整，即可連續(xù)地自動(dòng)進(jìn)給加工多根刀具，在保證精度的同時(shí)減少上料次數(shù)、提高自動(dòng)化程度，因此提高了精密刀具的加工效率，降低了成本。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置的自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置的自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置的支撐模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。 如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置，包括:Y軸1、自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)2、立柱3、Z軸4、第一精密旋轉(zhuǎn)軸5、主軸6、砂輪組7 ;所述Y軸I固定在機(jī)床水平面上，所述自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)2包括X軸8，其通過X軸8沿水平面垂直安裝在Y軸I上，整體沿Y軸方向運(yùn)動(dòng)，所述立柱3固定在Y軸1、自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)2后側(cè)的機(jī)床水平面上，其上安裝有垂直于水平面的Z軸4，所述第一精密旋轉(zhuǎn)軸5安裝在Z軸4上，其沿Z軸方向運(yùn)動(dòng)，所述主軸6固定在第一精密旋轉(zhuǎn)軸5下方，其為前端安裝有砂輪組7的高速旋轉(zhuǎn)軸。如圖2所示,所述自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)2還包括:自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸9、支撐模塊10、支撐架11 ;所述自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸9安裝在X軸8上，其沿X軸方向運(yùn)動(dòng)，所述支撐模塊10安裝在X軸8上，其位于自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸9與砂輪組7之間，所述支撐架11位于自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸9前端沿X軸方向的向外延伸處，其還包括二維調(diào)整座301、V型槽302。如圖3所示,所述自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸9包括:外觀防護(hù)模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、棒料夾持模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接件101，其以螺栓固定在電機(jī)轉(zhuǎn)子上，所述棒料夾持模塊包括活塞腔102、導(dǎo)氣孔103、導(dǎo)氣環(huán)槽104、活塞柱105、圓端蓋106、夾頭柄107、夾頭108，所述活塞腔102位于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接件101中，其腔內(nèi)含有帶導(dǎo)氣孔103的導(dǎo)氣環(huán)槽104，所述導(dǎo)氣環(huán)槽104與安裝座上的氣管接頭連接，所述活塞腔102內(nèi)還含有活塞柱105，其側(cè)壁通過活塞柱外O形圈109與活塞腔102內(nèi)壁貼合，所述活塞柱105前端通過精密彈簧110和穿過圓端蓋106的夾頭柄固定螺釘111與夾頭柄107連接，所述圓端蓋106內(nèi)側(cè)通過夾頭安裝環(huán)112固定有夾頭108。如圖4所示，所述支撐模塊10包括相互垂直安裝的Y向滑臺(tái)201、Z向滑臺(tái)202，其分別通過Y向調(diào)節(jié)旋鈕203、ζ向調(diào)節(jié)旋鈕204控制滑臺(tái)沿Y軸、Z軸方向運(yùn)動(dòng)，所述支撐模塊10還包括氣缸205、軸套206，所述氣缸205的輸出端為平行二指夾鉗207。所述夾頭108、軸套206位于同一軸線，所述夾頭108、平行二指夾鉗207通過氣動(dòng)開關(guān)協(xié)調(diào)動(dòng)作，其夾緊、放松狀態(tài)相反；在所述砂輪組7上安裝有用于加工包括前刀角、后刀角在內(nèi)的七個(gè)刀具特征的砂輪。所述主軸6可隨第一精密旋轉(zhuǎn)軸5做一定角度的旋轉(zhuǎn)。所述軸套206、夾頭108可根據(jù)刀具棒料的外徑尺寸進(jìn)行拆卸、替換。如圖1所示，還包括固定在主軸6后端的噴嘴12，其用于在砂輪磨削加工時(shí)提供切削液。如圖3所示，在所述活塞柱105內(nèi)部安裝有活塞柱內(nèi)O形圈113，在所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接件101內(nèi)、外部分別安裝有轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接件內(nèi)O形圈114、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接件外O形圈115。如圖4所示，所述支撐模塊10還包括用于固定滑臺(tái)位置的滑臺(tái)鎖定螺釘208。X軸、Y軸、Z軸、第一精密旋轉(zhuǎn)軸、自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸均經(jīng)過防水密封處理，能夠在刀具加工的濕切環(huán)境中正常工作。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接件通過螺釘直接固定在電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，中間不經(jīng)過其它傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，避免產(chǎn)生回轉(zhuǎn)間隙而影響傳動(dòng)精度。本實(shí)用新型提供的刀具連續(xù)自動(dòng)加工裝置，在精密旋轉(zhuǎn)軸中集成了自動(dòng)夾持進(jìn)給功能，并配合以支撐模塊和支撐架，構(gòu)成一個(gè)同時(shí)具備直線運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、自動(dòng)夾持、穩(wěn)定支撐、連續(xù)進(jìn)給功能的獨(dú)立模塊。將該模塊與Y軸、Z軸、砂輪組等原有部件相結(jié)合，并利用精密氣動(dòng)技術(shù)，通過開閉氣動(dòng)開關(guān)控制夾頭與平行二指夾鉗的協(xié)調(diào)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了刀具棒料的自動(dòng)進(jìn)給加工，從而可以在一根長棒料上進(jìn)行多根刀具的連續(xù)加工，減少上料次數(shù)、提高效率；同時(shí)，在形狀細(xì)長的棒料兩端分別以支撐模塊軸套和支撐架V型槽進(jìn)行支撐，還解決了棒料由于受力彎曲、旋轉(zhuǎn)振動(dòng)所導(dǎo)致的加工精度不足甚至報(bào)廢的問題，因此提高了刀具批量生產(chǎn)中的加工穩(wěn)定性和成品率。使用該裝置時(shí)，只需預(yù)先將足夠長的刀具棒料進(jìn)料并做簡單調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)無需人工干預(yù)的自動(dòng)連續(xù)加工。這很好地解決了傳統(tǒng)刀具磨床不支持長棒料連續(xù)加工所導(dǎo)致的進(jìn)料頻繁、效率低、成本高的缺陷，在保證加工精度的前提下，提高了刀具機(jī)加的自動(dòng)化程度，從而為精密刀具的大批量生產(chǎn)提供了更強(qiáng)的可行性。以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。·
權(quán)利要求1.一種刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置，其特征在于，包括:γ軸、自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)、立柱、Z軸、第一精密旋轉(zhuǎn)軸、主軸、砂輪組； 所述Y軸固定在機(jī)床水平面上，所述自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)包括X軸，其通過X軸沿水平面垂直安裝在Y軸上，整體沿Y軸方向運(yùn)動(dòng)，所述立柱固定在Y軸、自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)后側(cè)的機(jī)床水平面上，其上安裝有垂直于水平面的Z軸，所述第一精密旋轉(zhuǎn)軸安裝在Z軸上，其沿Z軸方向運(yùn)動(dòng)，所述主軸固定在第一精密旋轉(zhuǎn)軸下方，其為前端安裝有砂輪組的高速旋轉(zhuǎn)軸； 所述自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)還包括:自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸、支撐模塊、支撐架，所述自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸安裝在X軸上，其沿X軸方向運(yùn)動(dòng)，包括:外觀防護(hù)模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、棒料夾持模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接件，其以螺栓固定在電機(jī)轉(zhuǎn)子上，所述棒料夾持模塊包括活塞腔、導(dǎo)氣孔、導(dǎo)氣環(huán)槽、活塞柱、圓端蓋、夾頭柄、夾頭，所述活塞腔位于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接件中，其腔內(nèi)含有帶導(dǎo)氣孔的導(dǎo)氣環(huán)槽，所述導(dǎo)氣環(huán)槽與安裝座上的氣管接頭連接，所述活塞腔內(nèi)還含有活塞柱，其側(cè)壁通過活塞柱外O形圈與活塞腔內(nèi)壁貼合，所述活塞柱前端通過精密彈簧和穿過圓端蓋的夾頭柄固定螺釘與夾頭柄連接，所述圓端蓋內(nèi)側(cè)通過夾頭安裝環(huán)固定有夾頭； 所述支撐模塊安裝在X軸上，其位于自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸與砂輪組之間，包括相互垂直安裝的Y向滑臺(tái)、Z向滑臺(tái)，其分別通過Y向調(diào)節(jié)旋鈕、Z向調(diào)節(jié)旋鈕控制滑臺(tái)沿Y軸、Z軸方向運(yùn)動(dòng)，所述支撐模塊還包括氣缸、軸套，所述氣缸的輸出端為平行二指夾鉗；所述夾頭、軸套位于同一軸線，所述夾頭、平行二指夾鉗通過氣動(dòng)開關(guān)協(xié)調(diào)動(dòng)作，其夾緊、放松狀態(tài)相反； 所述支撐架位于自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸前端沿X軸方向的向外延伸處，其還包括二維調(diào)整座、V型槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置，其特征在于，所述砂輪組上安裝有用于加工包括前刀角、后刀角在內(nèi)的七個(gè)刀具特征的砂輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置，其特征在于，所述主軸可隨第一精密旋轉(zhuǎn)軸做一定角度的旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置，其特征在于，還包括固定在主軸后端的噴嘴， 其用于在砂輪磨削加工時(shí)提供切削液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置，其特征在于，在所述活塞柱內(nèi)部，以及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接件內(nèi)、外部均安裝有O形密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置，其特征在于，所述軸套、夾頭可根據(jù)刀具棒料的外徑尺寸進(jìn)行拆卸、替換。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置，其特征在于，所述支撐模塊還包括用于固定滑臺(tái)位置的滑臺(tái)鎖定螺釘。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種刀具自動(dòng)進(jìn)給加工裝置，包括位于Y軸上的自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)，其包括設(shè)在X軸上的自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸、支撐模塊、支撐架，所述自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸包括棒料夾持模塊，其包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接件中的活塞腔，其內(nèi)含導(dǎo)氣孔、活塞柱，所述活塞柱通過精密彈簧連接夾頭柄，夾頭固定在圓端蓋內(nèi)側(cè)；所述支撐模塊包括Y向、Z向滑臺(tái)及氣缸、軸套，所述氣缸以平行二指夾鉗為輸出端；所述夾頭與軸套位于同一軸線，并與平行二指夾鉗協(xié)調(diào)動(dòng)作。該裝置以自動(dòng)夾持精密旋轉(zhuǎn)軸、支撐模塊、支撐架構(gòu)成獨(dú)立模塊，利用氣動(dòng)技術(shù)，只需預(yù)進(jìn)料并簡單調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)刀具自動(dòng)進(jìn)給加工，在保證精度的同時(shí)減少上料次數(shù)、提高自動(dòng)化程度，因此可提高刀具加工效率，降低成本。
文檔編號(hào)B24B47/20GK203141241SQ201320096090
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月4日
發(fā)明者崔華 申請(qǐng)人:昆山允可精密工業(yè)技術(shù)有限公司