一種數控機床刀具在線修磨裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種數控機床刀具在線修磨裝置，有效解決刀具在線修磨問題，該裝置是拋光頭主軸一端上有齒形帶輪，另一端有彈性夾頭拋光頭，其上面有變幅桿，換能器裝在上半軸上，上半軸與下邊的變幅桿連接在一起，并裝在拋光頭殼體內，殼體裝在拋光頭安裝座中，磨削頭主軸與拋光頭齒形帶同側上裝有磨削頭齒形帶輪，磨削頭通過彈性夾頭安裝在磨削頭變幅桿下部，變幅桿上部有磨削頭壓電陶瓷換能器，磨削頭壓電陶瓷換能器裝在磨削頭上半軸上，并通過磨削頭上半軸上的螺紋與下邊的磨削頭變幅桿連接在一起，并置于磨削頭殼體內，殼體裝在安裝座中，電機經齒形帶同拋光頭齒形帶輪和磨削頭齒形帶輪相連為一體，有效用于數控車床刀片的修磨，是數控機床上一大創新。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及加工機械，特別是一種數控機床刀具在線修磨裝置。二
技術介紹
隨著科學技術的進步，機械加工機床逐步向數字化、自動化、高速化方向 發展。而在所用刀具方面， 一次性刀具的大量使用是機械加工機床數字化、自 動化、高速化發展的必然，如不重磨的機夾刀片。 一次性刀具具有非常突出的 優點_1、自身的幾何尺寸精度高，重復定位和互換性強；2、裝卸方便、迅速，換上新的刀片以后不需要重新對刀就可迅速投入使用， 為發揮數控機床的高效率奠定了基礎。 然而一次性刀具也有其自身的缺點1、 一個刀片少則二三十元，多則上百元，而其利用率(按重量計)不足千 分之一， 一旦不能使用以后就只有扔掉，極大的浪費了資源；2、 一個刀尖磨損以后就得更換另一個刀尖，這樣頻繁的更換， 一方面損壞 裝刀螺釘，另一方面讓生產處于停頓狀態，又限制了數控機床效率的進一步提 高。尤其是高速數控機床，刀具的使用時間更短，更換更加頻繁，這將是制約 其高速性的一大瓶頸，因此，其創新勢在必行。刀具磨損失效的主要原因是后刀面磨損和邊界磨損。后刀面磨損使得刀具 與工件的摩擦進一步加劇，增加進給抗力，易產生加工振動，影響工件表面的 粗糙度；邊界磨損使得刀具的切削性能進一步惡化(刀具的負前角進一步加大)， 刀具正常的切削逐漸變成了擠削。后刀面磨損和邊界磨損都會使切削熱迅速增 加，反過來又進一步加劇了后刀面磨損和邊界磨損。如何在刀具磨損的初期就 對刀具進行無裂紋、無微觀崩刃和鋸齒的在線定時自動修磨？讓刀具長時間處 于良好的工作狀態，這正是本技術要解決的問題。三
技術實現思路
針對以上情況和現有技術之缺陷，本技術之目的就是提供一種數控機 床刀具在線修磨裝置，有效解決刀具的在線定時自動修磨，延長使用時間，節 約成本的問題，其解決的技術方案是，利用數控機床自身的程序控制系統及雙 坐標運動裝置，再配備超聲振動磨削頭、鋒刃倒圓拋光頭，就可周期性的對正在使用的刀具進行自動修磨，使刀具始終處于良好的工作狀態，數倍乃至數十 倍的提高刀具的使用壽命，達到提高數控機床的工作效率，充分利用資源和降 低產品的加工成本，據此，本技術結構為，包括有電機、齒形帶、鋒刃倒 圓拋光頭裝置及超聲振動磨削頭裝置，所說的鋒刃倒圓拋光頭裝置是，拋光頭 主軸一端上裝有拋光頭齒形帶輪，另一端通過拋光頭彈性夾頭安裝有拋光頭， 拋光頭彈性夾頭上面有拋光頭變幅桿，拋光頭壓電陶瓷換能器裝在拋光頭上半 軸上，并通過上半軸上的螺紋與下邊的拋光頭變幅桿連接在一起，拋光頭變速 桿和拋光頭壓電陶瓷換能器裝在拋光頭殼體內，并經軸承裝在拋光頭套筒式安 裝座中，所說的超聲振動磨削頭裝置是，磨削頭主軸與拋光頭齒形帶同側上裝 有磨削頭齒形帶輪，磨削頭通過磨削頭彈性夾頭定位安裝夾緊在磨削頭變幅桿 下部，磨削頭變幅桿上部有磨削頭壓電陶瓷換能器，磨削頭壓電陶瓷換能器裝 在磨削頭上半軸上，并通過磨削頭上半軸上的螺紋與下邊的磨削頭變幅桿連接 在一起，并置于磨削頭殼體內，磨削頭殼體經軸承裝在磨削頭套筒式安裝座中， 電機經齒形帶同拋光頭齒形帶輪和磨削頭齒形帶輪相連為一體，帶動拋光頭和 磨削頭轉動，本技術結構簡單，安裝使用方便，有效用于數控車床刀具的 修磨，成本低，工作效率高，使用壽命長，節約資金，是數控機床上一大創新。四附圖說明圖1為本技術結構剖面主視圖。圖2為本技術刀片修磨頭的安裝狀態圖。 圖3為本技術刀片鋒角倒圓拋光狀態圖。五具體實施方式以下結合附圖對本技術的具體實施方式作詳細說明。由圖1給出，本技術包括有電機、齒形帶、鋒刃倒圓拋光頭裝置3及 超聲振動磨削頭裝置4，所說的鋒刃倒圓拋光頭裝置是，拋光頭主軸27 —端上 裝有拋光頭齒形帶輪16，另一端通過拋光頭彈性夾頭12安裝有拋光頭13，拋 光頭彈性夾頭上面有拋光頭變幅桿10，拋光頭壓電陶瓷換能器15裝在拋光頭上 半軸8上，并通過上半軸8上的螺紋與下邊的拋光頭變幅桿10連接在一起，拋 光頭變速桿和拋光頭壓電陶瓷換能器裝在拋光頭殼體11內，并經軸承7裝在拋 光頭套筒式安裝座9中，所說的超聲振動磨削頭裝置是，磨削頭主軸29與拋光頭 齒形帶同側上裝有磨削頭齒形帶輪26，磨削頭25通過磨削頭彈性夾頭24定位安裝夾緊在磨削頭變幅桿22下部，磨削頭變幅桿上部有磨削頭壓電陶瓷換能器20， 磨削頭壓電陶瓷換能器20裝在磨削頭上半軸19上，并通過磨削頭上半軸19上 的螺紋與下邊的磨削頭變幅桿22連接在一起，并置于磨削頭殼體23內，磨削 頭殼體經軸承18裝在磨削頭套筒式安裝座21中，電機1經齒形帶2同拋光頭 齒形帶輪和磨削頭齒形帶輪相連為一體，帶動拋光頭和磨削頭轉動。為了保證使用效果，所說的拋光頭殼體11上部有拋光頭殼體端蓋6;拋光 頭齒形帶輪16與拋光頭殼體端蓋6間的拋光頭主軸27上裝有拋光頭電刷5;磨 削頭齒形帶輪26與磨削頭殼體端蓋17間的磨削頭主軸29上裝有磨削頭電刷30; 所說的拋光頭套筒式安裝座9和磨削頭套筒式安裝座21外壁上分別裝有接線柱 14、 28;所說的磨削頭25為電鍍金剛石制成的錐形體，直徑為3mm-10mm，其 半錐角與需修磨的刀片的后角一致；所說的壓電陶瓷換能器15、 20為市售的壓 電陶瓷超聲振動換能器，振動頻率為28KZ，振幅為5-15um;拋光頭13為市售 的布拋光輪。本技術在使用時，經套筒式安裝座固定在數控機床的尾座或床身上， 刀片32經刀桿31上的壓刀塊34將刀片壓裝在刀墊33上，并按圖2、圖3所示 進行工作。經實踐證明，本技術在刃口修磨后，增加一道刃口柔性倒圓，刀具的 刃口經過適當的倒圓以后，其使用壽命將比鋒利的刃口的使用壽命增加200%或 者更多。本技術有效解決了在刀片工作一定時間以后，刃口就會出現一定程度 的磨損，如果不及時進行修磨，刃口就會進入惡性循環的切削狀態，嚴重影響 所加工的尺寸精度和表面粗糙度的問題。為了避免此種現象的發生，在刀片磨 損到一定程度時，就對刀片進行修磨， 一般每次沿外形修磨量為0.03-0.05mm(沿 角部向內)，修磨距離2-3mm，沿厚度方向約為其厚度(h)的2/3，這樣修磨后 的刀片既不影響其定位、安裝，也不影響刀尖的強度。每次修磨以后都進行鋒 角倒圓，使修磨后的刀片的切削性能與新刀片的切削性能類似，這樣每個刀尖 都可以反反復復的修磨數十次，也就是將刀片的壽命提高了數十倍以上。現有 技術無法解決刀具的在線自動修磨，本技術通過與數控車床的配合，可定 時對刀片進行自動周期性修磨，解決了數控車床刀片修磨及使用上長期存在的 技術難題。由上述表明，本技術是綜合計算機數控技術、超聲磨削技術、柔性修 磨拋光技術于一體，采用錐形金剛石砂輪、鋒刃倒圓拋光頭，以及合適工藝參 數來實現數控機床刀具的在線自動修磨，不僅節約了資源，降低了加工成本， 還可獲得穩定的尺寸精度和表面粗糙度，顯著的提高了工作效率，為數控機床 向高速切削方向發展創造了條件。實施數控機床刀具在線自動修磨時，利用數控機床已有自控功能，將需要修磨的刀具(如刀片32)轉動到指定位置，然后通過快速移動，接近磨削頭時 進行工作進給，沿著刀具的外形進行振動磨削(磨輪圍繞縱軸以1400-3000r/min 的速度旋轉，并沿橫軸方向作超聲振動，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數控機床刀具在線修磨裝置，包括有電機、齒形帶、鋒刃倒圓拋光頭裝置及超聲振動磨削頭裝置，其特征在于，所說的鋒刃倒圓拋光頭裝置是，拋光頭主軸（２７）一端上裝有拋光頭齒形帶輪（１６），另一端通過拋光頭彈性夾頭（１２）安裝有拋光頭（１３），拋光頭彈性夾頭上面有拋光頭變幅桿（１０），拋光頭壓電陶瓷換能器（１５）裝在拋光頭上半軸（８）上，并通過上半軸（８）上的螺紋與下邊的拋光頭變幅桿（１０）連接在一起，拋光頭變速桿和拋光頭壓電陶瓷換能器裝在拋光頭殼體（１１）內，并經軸承（７）裝在拋光頭套筒式安裝座（９）中，所說的超聲振動磨削頭裝置是，磨削頭主軸（２９）與拋光頭齒形帶同側上裝有磨削頭齒形帶輪（２６），磨削頭（２５）通過磨削頭彈性夾頭（２４）定位安裝夾緊在磨削頭變幅桿（２２）下部，磨削頭變幅桿上部有磨削頭壓電陶瓷換能器（２０），磨削頭壓電陶瓷換能器（２０）裝在磨削頭上半軸（１９）上，并通過磨削頭上半軸（１９）上的螺紋與下邊的磨削頭變幅桿（２２）連接在一起，置于磨削頭殼體（２３）內，磨削頭殼體經軸承（１８）裝在磨削頭套筒式安裝座（２１）中，電機（１）經齒形帶（２）同拋光頭齒形帶輪和磨削頭齒形帶輪相連為一體，帶動拋光頭和磨削頭轉動。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃建明，
申請(專利權)人：黃建明，
類型：實用新型
國別省市：41[中國|河南]