本發(fā)明涉及超硬刀具機(jī)械刃磨技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超硬刀具機(jī)械刃磨機(jī)床一體化主軸磨頭裝置。

背景技術(shù)：

超硬刀具一般指以金剛石、立方氮化硼材料為刀頭的新型高硬度刀具，由于金剛石是目前自然界發(fā)現(xiàn)的最硬的材料，以其高硬度、高耐磨性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性等特性非常適合于用作刀具，其一般采用機(jī)械刃磨和電火花刃磨的方式?，F(xiàn)有機(jī)械刃磨裝置一般采用樹(shù)脂基金剛石砂輪強(qiáng)力磨削刀具刃口，機(jī)床磨頭的剛性較差，因此機(jī)床磨頭的剛性影響著超硬刀具的尺寸精度、形狀精度和位置精度，同時(shí)還存在結(jié)構(gòu)分散，運(yùn)行不平穩(wěn)的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的是提供一種超硬刀具機(jī)械刃磨機(jī)床一體化主軸磨頭裝置，解決現(xiàn)有機(jī)械刃磨裝置存在的結(jié)構(gòu)分散，運(yùn)行不平穩(wěn)，機(jī)床磨頭的剛性較差，影響超硬刀具尺寸精度、形狀精度和位置精度的問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種超硬刀具機(jī)械刃磨機(jī)床一體化主軸磨頭裝置，包括框架機(jī)構(gòu)、安裝在所述框架機(jī)構(gòu)中的主軸機(jī)構(gòu)、安裝在所述框架機(jī)構(gòu)上用于帶動(dòng)所述主軸機(jī)構(gòu)進(jìn)行升降動(dòng)作的升降機(jī)構(gòu)、以及安裝在所述框架機(jī)構(gòu)上用于帶動(dòng)所述主軸機(jī)構(gòu)進(jìn)行俯仰動(dòng)作的的俯仰機(jī)構(gòu)；其中所述框架機(jī)構(gòu)包括上框、下框、左立柱和右立柱，所述上框的左右兩側(cè)分別對(duì)應(yīng)連接所述左立柱和右立柱的頂端，所述下框的左右兩側(cè)分別對(duì)應(yīng)連接所述左立柱和右立柱的底端。

進(jìn)一步地，所述主軸機(jī)構(gòu)包括主軸、用于安裝所述主軸的主軸座、驅(qū)動(dòng)連接所述主軸的主軸電機(jī)以及安裝在所述主軸上的金剛石砂輪。

所述主軸的后端通過(guò)第一平鍵連接有主軸驅(qū)動(dòng)帶輪，所述主軸電機(jī)的動(dòng)力輸出軸上通過(guò)第二平鍵連接有電機(jī)帶輪，所述電機(jī)帶輪與所述主軸驅(qū)動(dòng)帶輪通過(guò)主軸齒形帶連接；所述主軸電機(jī)安裝于電機(jī)安裝板上，所述電機(jī)安裝板通過(guò)主軸電機(jī)調(diào)位螺釘與所述主軸座相連；

所述主軸的前端設(shè)有前端錐面，在所述前端錐面上安裝有主軸彈性漲套，所述主軸彈性漲套的內(nèi)錐面與所述前端錐面相適配，在所述主軸彈性漲套上安裝有主軸法蘭，所述主軸法蘭的內(nèi)孔與所述主軸彈性漲套的外圓柱面相適配，所述主軸法蘭上安裝所述金剛石砂輪，所述金剛石砂輪的內(nèi)孔與所述主軸法蘭的外圓柱面相適配；所述金剛石砂輪通過(guò)法蘭鎖緊螺母鎖緊設(shè)置在所述主軸法蘭上，其中所述法蘭鎖緊螺母設(shè)有反梯形滑道，所述反梯形滑道中設(shè)有若干用于調(diào)節(jié)主軸動(dòng)平衡的配重塊。

進(jìn)一步地，所述俯仰機(jī)構(gòu)包括俯仰手輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和俯仰導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；

所述俯仰手輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括水平向設(shè)置的俯仰手輪軸、設(shè)置在所述俯仰手輪軸一端的俯仰手輪、以及設(shè)置在所述俯仰手輪軸另一端的第一俯仰帶輪，其中所述第一俯仰帶輪通過(guò)第一定位銷(xiāo)與所述俯仰手輪軸相連；所述俯仰手輪軸通過(guò)俯仰手輪軸承組安裝于俯仰軸承座上，所述俯仰軸承座安裝在所述右立柱上；所述俯仰軸承座上套設(shè)有彈性軸套，所述彈性軸套設(shè)置在所述右立柱的內(nèi)壁上，所述俯仰軸承座、所述右立柱和所述彈性軸套之間通過(guò)緊固螺栓緊固；所述俯仰手輪與所述俯仰手輪軸通過(guò)緊固件相連，所述俯仰手輪上還設(shè)有俯仰手輪操作手柄；

所述蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括豎直向設(shè)置的蝸桿、與所述蝸桿相嚙合的扇形蝸輪、與所述蝸桿通過(guò)花鍵軸連接的俯仰帶輪軸、以及設(shè)置在所述俯仰帶輪軸上的第二俯仰帶輪，其中所述蝸桿的上下兩端分別安裝有組合推力滾針軸承，兩所述組合推力滾針軸承分別安裝在上軸承座和下軸承座上，所述的上軸承座和下軸承座分別安裝在蝸桿座上；所述蝸桿與所述花鍵軸通過(guò)花鍵連接，所述花鍵軸與所述俯仰帶輪軸通過(guò)第二定位銷(xiāo)連接；所述俯仰帶輪軸通過(guò)俯仰帶輪軸承安裝于俯仰帶輪軸承座上，所述俯仰帶輪軸承座通過(guò)連接件與所述上框連接；

所述第一俯仰帶輪與所述第二俯仰帶輪通過(guò)俯仰齒形帶連接；在所述上框上設(shè)有齒形帶導(dǎo)向支撐組件，所述齒形帶導(dǎo)向支撐組件包括第一支撐軸、設(shè)置在所述第一支撐軸上的第一支撐輪、第二支撐軸、以及設(shè)置在所述第二支撐軸上的第二支撐輪，其中所述俯仰齒形帶分別穿過(guò)所述第一支撐輪和所述第二支撐輪；

所述俯仰導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述主軸座右側(cè)的俯仰導(dǎo)軌、以及設(shè)置在升降托板上且與所述俯仰導(dǎo)軌相配合的俯仰導(dǎo)軌槽；其中所述扇形蝸輪固定于所述主軸座的左側(cè)，所述俯仰導(dǎo)軌槽為弧形槽；所述扇形蝸輪驅(qū)動(dòng)所述主軸座運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)所述俯仰導(dǎo)軌沿所述升降托板上的俯仰導(dǎo)軌槽繞所述扇形蝸輪的回轉(zhuǎn)中心運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述升降機(jī)構(gòu)包括升降手輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和升降導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；

所述升降手輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括水平向設(shè)置的升降手輪軸、設(shè)置在所述升降手輪軸一端的升降手輪、以及設(shè)置在所述升降手輪軸另一端的水平錐齒輪，其中所述水平錐齒輪通過(guò)第三平鍵與所述升降手輪軸連接，所述水平錐齒輪與所述第三平鍵通過(guò)緊定螺釘緊固連接；所述升降手輪上設(shè)有升降手輪操作手柄，所述升降手輪通過(guò)手輪座安裝在所述右立柱的側(cè)面，所述升降手輪通過(guò)第四平鍵與所述升降手輪軸連接，所述升降手輪軸分別穿過(guò)所述手輪座和所述右立柱安裝于升降手輪軸承中，所述升降手輪軸承安裝于升降絲杠軸承座上，所述升降絲杠軸承座與所述上框相連；

所述升降絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括豎直向設(shè)置的升降絲杠、與所述升降絲杠螺紋連接的升降托板、以及設(shè)置在所述升降絲杠上的豎直錐齒輪，其中所述豎直錐齒輪與所述水平錐齒輪相嚙合，所述豎直錐齒輪上設(shè)有齒輪套，所述齒輪套通過(guò)鉚釘與所述豎直錐齒輪相連；所述升降絲杠的上端安裝于升降絲杠軸承中，所述升降絲杠軸承安裝于所述升降絲杠軸承座上，所述升降絲杠的頂端安裝有升降絲杠鎖緊螺母；所述升降托板設(shè)有梯形內(nèi)螺紋，所述升降托板的梯形內(nèi)螺紋與所述升降絲杠的梯形外螺紋相適配；

所述升降導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述左立柱上的升降導(dǎo)向槽、設(shè)置在所述蝸桿座上且與所述升降導(dǎo)向槽相配合的升降導(dǎo)軌、以及設(shè)置在所述升降托板上的燕尾槽、設(shè)置在所述右立柱上且與所述燕尾槽相配合的燕尾導(dǎo)軌，其中在所述燕尾槽與所述燕尾導(dǎo)軌之間設(shè)有燕尾導(dǎo)軌鑲條。

(三)有益效果

本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提供的超硬刀具機(jī)械刃磨機(jī)床一體化主軸磨頭裝置，由上框、下框、左立柱和右立柱連接構(gòu)成閉合的框架機(jī)構(gòu)，在該框架機(jī)構(gòu)中安裝主軸機(jī)構(gòu)，提升了主軸磨頭的剛性，同時(shí)將升降機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)安裝于該框架機(jī)構(gòu)中，使得主軸機(jī)構(gòu)在該框架機(jī)構(gòu)中進(jìn)行上下垂直升降運(yùn)動(dòng)以及俯仰運(yùn)動(dòng)，將主軸磨頭的升降和俯仰功能集成在該框架機(jī)構(gòu)中，形成結(jié)構(gòu)緊湊、高剛性的一體化主軸磨頭裝置，提升了主軸運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和可靠性，進(jìn)而提高了被加工超硬刀具的尺寸和形位精度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例超硬刀具機(jī)械刃磨機(jī)床一體化主軸磨頭裝置的框架機(jī)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例超硬刀具機(jī)械刃磨機(jī)床一體化主軸磨頭裝置的正面剖視圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例超硬刀具機(jī)械刃磨機(jī)床一體化主軸磨頭裝置的圖2的A-A向剖視圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例超硬刀具機(jī)械刃磨機(jī)床一體化主軸磨頭裝置的俯視圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例超硬刀具機(jī)械刃磨機(jī)床一體化主軸磨頭裝置的圖4的C-C向剖視圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例超硬刀具機(jī)械刃磨機(jī)床一體化主軸磨頭裝置的圖4的D-D向剖視圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例超硬刀具機(jī)械刃磨機(jī)床一體化主軸磨頭裝置的主軸結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、上蓋；2、上框；3、連接螺栓；4、升降絲杠鎖緊螺母；5、升降絲杠軸承；6、升降絲杠軸承座；7、彈簧擋圈；8、第五平鍵；9、升降絲杠；10、調(diào)整螺釘；11、豎直錐齒輪；12、鋼絲繩；13、滑輪軸承；14、軸銷(xiāo)；15、主軸座；16、左立柱；17、蝸桿座；18、調(diào)整螺栓；19、第一下框；20、升降拖板；21、第二下框；22、第一平鍵；23、配重塊；24、第二溝槽銷(xiāo)；25、第一溝槽銷(xiāo)；26、俯仰緩沖氣缸；27、升降緩沖氣缸；28、圓柱銷(xiāo)；29、滑輪；30、緩沖氣缸支座；31、右立柱；32、連接螺釘；33、主軸；34、電機(jī)安裝板；35、主軸驅(qū)動(dòng)帶輪；36、蝸桿；37、扇形蝸輪；38、安裝定位銷(xiāo)；39、升降導(dǎo)軌；40、俯仰鎖緊螺釘；41、主軸法蘭；42、主軸彈性漲套；43、法蘭鎖緊螺母；44、升降鎖緊扳手；45、主軸防護(hù)支架；46、銅塊；47、安裝螺栓；48、俯仰導(dǎo)軌；49、燕尾導(dǎo)軌鑲條；50、主軸電機(jī)；51、第二俯仰帶輪；52、第一支撐輪；53、第一支撐軸；54、第二支撐輪；55、第二支撐軸；56、升降手掄；57、俯仰手輪；58、主軸電機(jī)調(diào)位螺釘；59、俯仰帶輪軸承座；60、俯仰帶輪軸；61、俯仰帶輪軸承；62、擋圈；63、第二定位銷(xiāo)；64第一防護(hù)罩；65、組合推力滾針軸承；66、砂輪罩；67、砂輪蓋；68、金剛石砂輪；69、砂輪壓片；70、防護(hù)罩連接板；71、密封條；72、第二防護(hù)罩；73、下軸承座；74、花鍵軸；75、上軸承座；76、第二平鍵；77、電機(jī)帶輪；78、主軸齒形帶；79、升降手輪軸；80、升降手輪操作手柄；81、手輪座；82、緊定螺釘；83、水平錐齒輪；84、齒輪套；85、分度蝸桿；86、俯仰軸承座；87、組合推力軸承；88、平推力墊圈；89、第一俯仰帶輪；90、第一定位銷(xiāo)；91、俯仰手輪軸；92、組合滾針軸承；93、彈性軸套；94、刻度轉(zhuǎn)盤(pán)；95、內(nèi)嚙合蝸輪；96、調(diào)整墊圈；97、刻度環(huán)；98、分度齒輪；99、手輪壓板；100、內(nèi)套；101、緊固螺栓；102：俯仰手輪操作手柄；103、俯仰齒形帶；104、升降手輪軸承；105、定位柱銷(xiāo)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1-7所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種超硬刀具機(jī)械刃磨機(jī)床一體化主軸磨頭裝置，包括框架機(jī)構(gòu)、安裝在所述框架機(jī)構(gòu)中的主軸機(jī)構(gòu)、安裝在所述框架機(jī)構(gòu)上用于帶動(dòng)所述主軸機(jī)構(gòu)進(jìn)行升降動(dòng)作的升降機(jī)構(gòu)、以及安裝在所述框架機(jī)構(gòu)上用于帶動(dòng)所述主軸機(jī)構(gòu)進(jìn)行俯仰動(dòng)作的的俯仰機(jī)構(gòu)；其中所述框架機(jī)構(gòu)包括上框2、下框、左立柱16和右立柱31，所述上框2的左右兩側(cè)分別對(duì)應(yīng)連接所述左立柱16和右立柱31的頂端，所述下框的左右兩側(cè)分別對(duì)應(yīng)連接所述左立柱16和右立柱31的底端。

本發(fā)明提供的超硬刀具機(jī)械刃磨機(jī)床一體化主軸磨頭裝置，由上框2、下框、左立柱16和右立柱31連接構(gòu)成閉合的框架機(jī)構(gòu)，在該框架機(jī)構(gòu)中安裝主軸機(jī)構(gòu)，提升了主軸磨頭的剛性，同時(shí)將升降機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)集成于該框架機(jī)構(gòu)中，使得主軸機(jī)構(gòu)在該框架機(jī)構(gòu)中能夠進(jìn)行上下升降運(yùn)動(dòng)以及俯仰運(yùn)動(dòng)，形成高剛性一體化的主軸磨頭裝置，進(jìn)而提高被加工超硬刀具的尺寸精度。

具體來(lái)說(shuō)，所述上框2中設(shè)有容置空腔，所述上框2上安裝有上蓋1。所述右立柱31與所述上框2通過(guò)連接螺釘32連接，所述左立柱16與所述上框2通過(guò)調(diào)整螺釘10連接，通過(guò)調(diào)整所述調(diào)整螺釘10能夠?qū)崿F(xiàn)所述左立柱16與所述上框2間距的調(diào)整。

所述左立柱16包括左底板以及設(shè)置在所述左底板上的左支柱，所述左支柱為中空結(jié)構(gòu)的異形柱。所述右立柱31包括右底板以及設(shè)置在所述右底板上的右支柱，所述右支柱為中空結(jié)構(gòu)的異形柱。其中所述左支柱和右支柱均采用中空結(jié)構(gòu)支柱，所述左底板和右底板均采用實(shí)心結(jié)構(gòu)底板，將所述左底板和右底板分別與機(jī)床的移動(dòng)平臺(tái)通過(guò)安裝螺栓47和安裝定位銷(xiāo)38連接，既保證了立柱的剛性、機(jī)械強(qiáng)度、穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)又有效減輕了裝置重量，也便于鑄造制備和加工。所述左支柱和右支柱均采用異形柱狀結(jié)構(gòu)，能夠合理的將各操作機(jī)構(gòu)和各操作手輪錯(cuò)位布置，節(jié)省了整體的空間，保證了加工裝配的合理空間，確保了各部件的可調(diào)性和整體剛性。

所述下框包括相互搭接的第一下框19和第二下框21，所述第一下框19的一端與所述左底板相連，所述第一下框19的另一端設(shè)有L形搭接企口。所述第二下框21的一端與所述右底板相連，所述第二下框21的另一端設(shè)有與所述第一下框19的L形搭接企口相配合的倒L形搭接企口。所述第一下框19和第二下框21通過(guò)可調(diào)整所述L形搭接企口與所述倒L形搭接企口之間搭接面間距的若干調(diào)整螺栓18連接。通過(guò)調(diào)整調(diào)整螺栓18的位置，能夠調(diào)整第一下框19和第二21的搭接企口疊合距離，進(jìn)而調(diào)整左立柱16與右立柱31之間下部底板的間距，確保設(shè)置在右立柱31上的燕尾導(dǎo)軌與設(shè)置在左立柱16上的升降導(dǎo)軌槽平行。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述主軸機(jī)構(gòu)包括主軸33、用于安裝所述主軸33的主軸座15、驅(qū)動(dòng)連接所述主軸33的主軸電機(jī)50以及安裝在所述主軸33上的金剛石砂輪68。

其中，所述主軸33的前端設(shè)有前端錐面，在所述前端錐面上安裝有主軸彈性漲套42，所述主軸彈性漲套42的內(nèi)錐面與所述前端錐面相適配，通過(guò)主軸33的前端錐面與彈性漲套42的錐面相配合，提高了回轉(zhuǎn)精度。在所述主軸彈性漲套42上安裝有主軸法蘭41，所述主軸法蘭41的內(nèi)孔與所述主軸彈性漲套42的外圓柱面相適配，通過(guò)所述主軸彈性漲套42的彈性變形，使所述主軸彈性漲套42的外圓柱面與所述主軸法蘭41的內(nèi)孔緊密貼合，進(jìn)而將所述主軸法蘭41與所述主軸33連接成一體，保證了所述主軸法蘭41的回轉(zhuǎn)精度。

此外，主軸前部設(shè)有兩個(gè)定位柱銷(xiāo)105，對(duì)主軸法蘭41有導(dǎo)向作用，保證了主軸法蘭41與主軸33的一體化運(yùn)轉(zhuǎn)，不會(huì)出現(xiàn)丟轉(zhuǎn)的發(fā)生。

所述主軸法蘭41上安裝所述金剛石砂輪68，所述金剛石砂輪68的內(nèi)孔與所述主軸法蘭41的外圓柱面相適配。所述金剛石砂輪68通過(guò)法蘭鎖緊螺母43鎖緊設(shè)置在所述主軸法蘭41上，其中所述法蘭鎖緊螺母43設(shè)有反梯形滑道，所述反梯形滑道中設(shè)有若干用于調(diào)節(jié)主軸動(dòng)平衡的配重塊23，在本實(shí)施例中優(yōu)選設(shè)置三塊配重塊23。通過(guò)調(diào)整配重塊23在滑道中的分布位置，能夠起到主軸動(dòng)平衡的時(shí)時(shí)在線(xiàn)調(diào)節(jié)作用。

所述主軸33的前端還安裝有砂輪罩66和砂輪蓋67，防止刀具加工時(shí)磨削液的飛濺以及砂輪顆粒崩碎而飛出。

其中，所述主軸33的后端通過(guò)第一平鍵22連接有主軸驅(qū)動(dòng)帶輪35，所述主軸電機(jī)50的動(dòng)力輸出軸上通過(guò)第二平鍵76連接有電機(jī)帶輪77，所述電機(jī)帶輪77與所述主軸驅(qū)動(dòng)帶輪35通過(guò)主軸齒形帶78連接。所述主軸電機(jī)50與所述主軸33之間利用主軸齒形帶78傳遞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了柔性加工，當(dāng)外負(fù)載超過(guò)設(shè)計(jì)值時(shí)，所述主軸齒形帶78打滑，避免主軸33和主軸電機(jī)50的過(guò)載損壞。

所述主軸電機(jī)50安裝于電機(jī)安裝板34上，所述電機(jī)安裝板34通過(guò)主軸電機(jī)調(diào)位螺釘58與所述主軸座15的后端相連，結(jié)構(gòu)緊湊，安全性高。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述俯仰機(jī)構(gòu)包括俯仰手輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、俯仰導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和俯仰緩沖機(jī)構(gòu)。

其中，所述俯仰手輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括水平向設(shè)置的俯仰手輪軸91、設(shè)置在所述俯仰手輪軸91一端的俯仰手輪57、以及設(shè)置在所述俯仰手輪軸91另一端的第一俯仰帶輪89，其中所述第一俯仰帶輪89通過(guò)第一定位銷(xiāo)90與所述俯仰手輪軸91相連，目的是在傳遞扭矩過(guò)大時(shí)，剪短第一定位銷(xiāo)90，從而保護(hù)俯仰手輪軸91和第一俯仰帶輪89。

所述俯仰手輪軸91通過(guò)俯仰手輪軸承組安裝于俯仰軸承座86上，所述俯仰軸承座86安裝在所述右立柱31上。所述俯仰軸承座86上套設(shè)有彈性軸套93，所述彈性軸套93設(shè)置在所述右立柱31的內(nèi)壁上，所述俯仰軸承座86、所述右立柱31和所述彈性軸套93之間通過(guò)緊固螺栓101緊固，其中所述彈性軸套93的作用是調(diào)整間隙，壓緊右立柱31內(nèi)壁，防止俯仰手輪軸91懸空。所述俯仰手輪57與所述俯仰手輪軸91通過(guò)緊固件相連，所述俯仰手輪57上還設(shè)有俯仰手輪操作手柄102。

所述俯仰手輪軸承組包括設(shè)置在所述俯仰手輪軸91上的兩個(gè)組合滾針軸承92和兩個(gè)組合推力軸承87，其中兩個(gè)所述組合滾針軸承92設(shè)置在兩個(gè)所述組合推力軸承87之間，在其中一個(gè)所述組合推力軸承87與所述第一俯仰帶輪89之間設(shè)有平推力墊圈88，在另一個(gè)所述組合推力軸承87與所述分度齒輪98之間設(shè)有調(diào)整墊圈96。通過(guò)在俯仰手輪軸91中采用組合推力軸承87和組合滾針軸承92相配合的結(jié)構(gòu)形式，既起到調(diào)節(jié)間隙的作用，也可以同時(shí)承受徑向力和軸向力。

其中，所述蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括豎直向設(shè)置的蝸桿36、與所述蝸桿36相嚙合的扇形蝸輪37、與所述蝸桿36通過(guò)花鍵軸74連接的俯仰帶輪軸60、以及設(shè)置在所述俯仰帶輪軸60上的第二俯仰帶輪51，其中所述蝸桿36的上下兩端分別安裝有組合推力滾針軸承65，兩所述組合推力滾針軸承65分別安裝在上軸承座75和下軸承座73上，所述的上軸承座75和下軸承座73分別安裝在蝸桿座17上，其中通過(guò)在所述蝸桿36兩端采用特殊的組合推力滾針軸承65進(jìn)行支撐，既保證了承受徑向力，同時(shí)也承受軸向力的作用。

所述蝸桿36與所述花鍵軸74通過(guò)花鍵連接，所述蝸桿36能夠沿所述花鍵軸74上下移動(dòng)，所述花鍵軸74與所述俯仰帶輪軸60通過(guò)第二定位銷(xiāo)63連接。采用蝸桿36、花鍵軸74和俯仰帶輪軸60三者連接的結(jié)構(gòu)形式，既便于軸的機(jī)械加工，保證精度，同時(shí)也便于安裝，確保配合的形狀位置公差。

所述俯仰帶輪軸60通過(guò)俯仰帶輪軸承61安裝于俯仰帶輪軸承座59上，所述俯仰帶輪軸承座59通過(guò)連接件與所述上框2連接。

所述第一俯仰帶輪89與所述第二俯仰帶輪51通過(guò)俯仰齒形帶103連接。在所述上框2上設(shè)有齒形帶導(dǎo)向支撐組件，所述齒形帶導(dǎo)向支撐組件包括第一支撐軸53、設(shè)置在所述第一支撐軸53上的第一支撐輪52、第二支撐軸55、以及設(shè)置在所述第二支撐軸55上的第二支撐輪54，其中所述俯仰齒形帶103分別穿過(guò)所述第一支撐輪52和所述第二支撐輪54，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述俯仰齒形帶103的導(dǎo)向和換向。本裝置的俯仰機(jī)構(gòu)采用俯仰齒形帶103作為力傳遞的載體，目的在于柔性傳動(dòng)，當(dāng)過(guò)載時(shí)，所述俯仰齒形帶103打滑，不會(huì)損壞俯仰帶輪軸60、俯仰手輪軸91和蝸桿36等關(guān)鍵主件。同時(shí)，通過(guò)所述齒形帶導(dǎo)向支撐組件實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)向和換向，措開(kāi)了空間位置，防止俯仰齒形帶103與上框2側(cè)壁的干涉，實(shí)現(xiàn)了俯仰齒形帶103的90度傳遞動(dòng)力，也即將水平向的動(dòng)力輸入在所述齒形帶導(dǎo)向支撐組件的作用下，轉(zhuǎn)換為垂直向的動(dòng)力輸入。

其中，所述俯仰導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述主軸座15右側(cè)的俯仰導(dǎo)軌48、以及設(shè)置在升降托板20上且與所述俯仰導(dǎo)軌48相配合的俯仰導(dǎo)軌槽。其中所述扇形蝸輪37固定于所述主軸座15的左側(cè)，所述俯仰導(dǎo)軌槽為弧形槽。當(dāng)所述扇形蝸輪37驅(qū)動(dòng)所述主軸座15運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)所述俯仰導(dǎo)軌48沿所述升降托板20上的弧形槽繞所述扇形蝸輪37的回轉(zhuǎn)中心運(yùn)動(dòng)。

其中，所述俯仰緩沖機(jī)構(gòu)包括豎直向設(shè)置在所述升降托板20上的俯仰緩沖氣缸26，所述俯仰緩沖氣缸26的動(dòng)力輸出端通過(guò)滑輪軸承13安裝有一滑輪29，穿過(guò)所述滑輪29設(shè)有一鋼絲繩12。在所述升降托板20上設(shè)有第一溝槽銷(xiāo)25，在所述主軸座15上設(shè)有第二溝槽銷(xiāo)24，所述鋼絲繩12的兩端分別連接所述第一溝槽銷(xiāo)25和所述第二溝槽銷(xiāo)24。

主軸磨頭裝置在進(jìn)行俯仰動(dòng)作時(shí)，首先搖動(dòng)俯仰手輪操作手柄102，通過(guò)俯仰手輪57帶動(dòng)俯仰手輪軸91轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)第一俯仰帶輪89轉(zhuǎn)動(dòng)，在俯仰齒形帶103的作用下將力傳遞至第二俯仰帶輪51，帶動(dòng)俯仰帶輪軸60、花鍵軸74以及蝸桿36一起轉(zhuǎn)動(dòng)，與蝸桿36相配合的扇形蝸輪37進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，則主軸座15在扇形蝸輪37的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)設(shè)置在主軸座15上的俯仰導(dǎo)軌48沿著升降拖板20中的俯仰導(dǎo)軌槽繞扇形蝸輪37的回轉(zhuǎn)中心運(yùn)動(dòng)。在此過(guò)程中，升降拖板20與蝸桿座17均不移動(dòng)，因此設(shè)置在升降托板20上的第一溝槽銷(xiāo)25不移動(dòng)，此時(shí)，設(shè)置在主軸座15上的第二溝槽銷(xiāo)24帶動(dòng)鋼絲繩12的一端在滑輪29中滑動(dòng)，從而牽引俯仰緩沖氣缸26運(yùn)動(dòng)，從而起到緩沖作用。

此外，所述俯仰機(jī)構(gòu)還包括俯仰刻度機(jī)構(gòu)，所述俯仰刻度機(jī)構(gòu)包括內(nèi)套100、刻度環(huán)97、分度齒輪98、分度蝸桿85、內(nèi)嚙合蝸輪95以及刻度轉(zhuǎn)盤(pán)94，其中所述內(nèi)套100套設(shè)在所述俯仰手輪軸91上且與所述俯仰手輪軸91鍵連接，所述刻度環(huán)97套設(shè)在所述內(nèi)套100外部且與所述俯仰軸承座86固定連接，所述分度齒輪98套設(shè)在所述俯仰手輪軸91上且與所述俯仰手輪軸91鍵連接，所述分度齒輪98與所述分度蝸桿85相嚙合，所述分度蝸桿85與所述內(nèi)嚙合蝸輪95相嚙合，所述刻度轉(zhuǎn)盤(pán)94與所述內(nèi)嚙合蝸輪95通過(guò)緊定螺釘連接，所述分度蝸桿85和所述內(nèi)嚙合蝸輪95分別與所述俯仰軸承座86固定連接。通過(guò)俯仰刻度機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)俯仰刻度的細(xì)分，使其俯仰顯示精度在1弧分。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述升降機(jī)構(gòu)包括升降手輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和升降導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。

其中，所述升降手輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括水平向設(shè)置的升降手輪軸79、設(shè)置在所述升降手輪軸79一端的升降手輪56、以及設(shè)置在所述升降手輪軸79另一端的水平錐齒輪83，其中所述水平錐齒輪83通過(guò)第三平鍵與所述升降手輪軸79連接，所述水平錐齒輪83與所述第三平鍵通過(guò)緊定螺釘82緊固連接，防止水平錐齒輪83沿軸向竄動(dòng)。所述升降手輪56上設(shè)有升降手輪操作手柄80，所述升降手輪56通過(guò)手輪座81安裝在所述右立柱31的側(cè)面，所述升降手輪56通過(guò)第四平鍵與所述升降手輪軸79連接，所述升降手輪軸79分別穿過(guò)所述手輪座81和所述右立柱31安裝于升降手輪軸承中，所述升降手輪軸承安裝于升降絲杠軸承座6上，所述升降絲杠軸承座6與所述上框2相連。其中手輪座81通過(guò)螺釘固定于右立柱31上，使升降手輪56和右立柱31之間有一段距離，避免產(chǎn)生干涉。

其中，所述升降絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括豎直向設(shè)置的升降絲杠9、與所述升降絲杠9螺紋連接的升降托板20、以及設(shè)置在所述升降絲杠9上的豎直錐齒輪11，其中所述豎直錐齒輪11通過(guò)第五平鍵8與所述升降絲杠9連接，所述豎直錐齒輪11與所述水平錐齒輪83相嚙合，所述豎直錐齒輪11上設(shè)有齒輪套84，所述齒輪套84通過(guò)鉚釘與所述豎直錐齒輪11相連。所述升降絲杠9的上端安裝于升降絲杠軸承5中，所述升降絲杠軸承5安裝于所述升降絲杠軸承座6上，所述升降絲杠9的頂端安裝有升降絲杠鎖緊螺母4。所述升降托板20設(shè)有梯形內(nèi)螺紋，所述升降托板20的梯形內(nèi)螺紋與所述升降絲杠9的梯形外螺紋相適配。其中所述豎直錐齒輪11與齒輪套84采用鉚接方式連接成一個(gè)整體，這樣便于加工錐齒輪，也可以加長(zhǎng)鍵槽長(zhǎng)度，增大承受的扭矩范圍。通過(guò)調(diào)節(jié)豎直錐齒輪11和上框2下表面的距離，防止豎直錐齒輪11旋轉(zhuǎn)時(shí)與上框2下表面發(fā)生干涉。

所述升降絲杠軸承座6包括上部安裝板和側(cè)部安裝板，所述上部安裝板與所述側(cè)部安裝板相垂直，所述上部安裝板與所述側(cè)部安裝板可以采用一體成型結(jié)構(gòu)，也可以采用所述上部安裝板與所述側(cè)部安裝板垂直連接的結(jié)構(gòu)形式。其中所述上部安裝板上設(shè)有用于安裝所述升降絲杠軸承5的升降絲杠軸承安裝部，所述升降絲杠軸承安裝部設(shè)置在所述上框2的上側(cè)，且所述升降絲杠軸承安裝部通過(guò)連接件與所述上框2相連。所述側(cè)部安裝板上設(shè)有用于安裝所述升降手輪軸承104的升降手輪軸承安裝部，所述升降手輪軸承安裝部懸設(shè)于所述右立柱31的內(nèi)側(cè)和所述上框2的下側(cè)。升降絲杠軸承座6中的各軸承由擋圈和精密螺母前后定位。其中升降絲杠軸承座6通過(guò)采用長(zhǎng)方形直角結(jié)構(gòu)，兩個(gè)面相互垂直，用一個(gè)零件作為兩組軸承的安裝座，結(jié)構(gòu)緊湊且便于加工，易保證兩組軸承的垂直度，進(jìn)而保證升降運(yùn)動(dòng)的順利進(jìn)行。

其中，所述升降導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述左立柱16上的升降導(dǎo)向槽、設(shè)置在所述蝸桿座17上且與所述升降導(dǎo)向槽相配合的升降導(dǎo)軌39、以及設(shè)置在所述升降托板20上的燕尾槽、設(shè)置在所述右立柱31上且與所述燕尾槽相配合的燕尾導(dǎo)軌，其中在所述燕尾槽與所述燕尾導(dǎo)軌之間設(shè)有燕尾導(dǎo)軌鑲條49。利用燕尾導(dǎo)軌鑲條49調(diào)節(jié)右立柱31與升降托板20的相互位置、滑動(dòng)的松緊以及間隙，這樣左立柱16、蝸桿座17、主軸座15、升降拖板20、右立柱31通過(guò)升降導(dǎo)軌39、扇形蝸輪37、蝸桿36、俯仰導(dǎo)軌48的配合鏈接在一起，形成閉合的一體化結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)整相互之間配合的間隙，達(dá)到升降、俯仰動(dòng)作順暢，同時(shí)又提高了部件整體的剛性，節(jié)省了空間，實(shí)現(xiàn)了既能升降，也能俯仰的功能，而且確保了主軸的升降和俯仰的形狀位置精度。

此外，所述升降機(jī)構(gòu)還包括升降緩沖機(jī)構(gòu)，所述升降緩沖機(jī)構(gòu)包括豎直向設(shè)置的升降緩沖氣缸27，所述升降緩沖氣缸27的頂端通過(guò)圓柱銷(xiāo)28與所述升降托板20連接，所述升降緩沖氣缸27的底端通過(guò)銷(xiāo)軸與支座連接，所述支座通過(guò)螺釘與所述右立柱31連接。

主軸磨頭裝置在進(jìn)行升降動(dòng)作時(shí)，首先搖動(dòng)升降手輪操作手柄80，通過(guò)升降手輪56帶動(dòng)升降手輪軸79和水平錐齒輪83旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而將動(dòng)力傳遞給與之嚙合的豎直錐齒輪11，豎直錐齒輪11旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)升降絲杠9轉(zhuǎn)動(dòng)，而升降絲杠在軸向固定不動(dòng)，與升降絲杠9螺紋配合的升降拖板20在右立柱31的燕尾導(dǎo)向作用下上下升降，此時(shí)俯仰手輪57不動(dòng)，因此升降拖板20、主軸座15和蝸桿座17三者沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，又由于升降托板20上的俯仰導(dǎo)軌槽與主軸座15上的俯仰導(dǎo)軌48之間在豎直方向上的卡合關(guān)系，因此升降托板20帶動(dòng)主軸座15和蝸桿座17一起上下移動(dòng)，此時(shí)設(shè)置在所述右立柱16上的升降導(dǎo)向槽也同時(shí)起導(dǎo)向作用。在此過(guò)程中，升降緩沖氣缸27的缸體在升降拖板20的帶動(dòng)下上下移動(dòng)，從而起到升降緩沖作用。

綜上所述，本發(fā)明提供的超硬刀具機(jī)械刃磨機(jī)床一體化主軸磨頭裝置，由上框、下框、左立柱和右立柱連接構(gòu)成閉合的框架機(jī)構(gòu)，在該框架機(jī)構(gòu)中安裝主軸機(jī)構(gòu)，提升了主軸磨頭的剛性，同時(shí)將升降機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)集成于該框架機(jī)構(gòu)中，使得主軸機(jī)構(gòu)在該框架機(jī)構(gòu)中進(jìn)行上下垂直升降運(yùn)動(dòng)以及俯仰運(yùn)動(dòng)，形成結(jié)構(gòu)緊湊、高剛性的一體化主軸磨頭裝置，提升了主軸運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和可靠性，進(jìn)而提高了被加工超硬刀具的尺寸精度、形狀和位置精度。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。