CN109894694A - 一种四轴数控电火花磨刀机 - Google Patents

Abstract

一种四轴数控电火花磨刀机，该X轴装置的上方连接有C轴装置，并随X轴装置的轴向运动使C轴装置沿其方向位移，Y轴装置的一侧连接有Z轴装置，并随Y轴装置的轴向运动使Z轴装置沿其方向位移，本发明提供一种四轴数控电火花磨刀机，其实现四轴联动，自动化水平高，并通过采用数控系统配合伺服电机、精密丝杆等高精度的机械结构，实现有效提高加工精度以及达到较广的使用范围，满足所需要求，实现对较为复杂的刀具材料的加工；通过采用高压放电腐蚀加工原理，利用正负电极之间的间隙，产生高压火花，高温将导电的粘结剂熔化除掉，同时高温使金刚石表面碳化，达到去PCD除聚晶金刚石的效果，使其达到较高的加工效率。

Description

一种四轴数控电火花磨刀机

技术领域

本发明涉及数控电火花加工技术领域，更具体地说，尤其涉及一种四轴数控电火花磨刀机。

背景技术

电火花加工机床是利用电火花加工原理加工导电材料的特种加工机床，电火花加工机床主要用于加工各种高硬度的材料(如金刚石、硬质合金和淬火钢等)和复杂形状的模具、零件，以及切割、开槽和去除折断在工件孔内的工具(如钻头和丝锥)等。

传统刀具的刀刃打磨设备主要采用半自动化设备，辅助手动调节，采用手动及半自动化砂轮打磨，其自动化水平低；且采用砂轮打磨高硬度材料时效率低；精度低。

为了解决新型刀具难加工、效率低的问题，而电火花加工机床的应用范围越来越广，本发明通过结合其特点，针对现有刀刃打磨机械技术存在的不足，提供一种数控电火花磨刀机，但是，目前市场上以单轴和双轴电火花加工机床为主，其加工效率仍然不足，对较为复杂的刀具材料，仍不能满足所需要求。

发明内容

本发明针对上述缺点对现有技术进行该进，提供一种四轴数控电火花磨刀机，技术方案如下：

一种四轴数控电火花磨刀机，包括有底座，所述底座的上方分别连接有X轴装置和Y轴装置，该X轴装置的上方连接有C轴装置，并随X轴装置的轴向运动使C轴装置沿其方向位移，所述Y轴装置的一侧连接有Z轴装置，并随Y轴装置的轴向运动使Z轴装置沿其方向位移；

所述底座的上方沿X轴轴向运动方向活动连接有工作台，该工作台的上方一侧固定连接有C轴装置，另一侧固定连接有车刀座，所述车刀座的顶端连接有车刀，所述C轴装置的下方可转动连接有分度盘底座，该分度盘底座设置于C轴装置与工作台之间并固定连接工作台；

所述底座的上方外侧连接有横梁，该横梁的一侧对应C轴装置的上方沿Y轴轴向运动方向活动连接有滑座，所述滑座的另一侧沿Z轴轴向运动方向活动连接有滑板，该滑板的一侧面连接有升降座，并通过升降座连接有主轴套件，所述主轴套件设置于Z轴装置的下方，该主轴套件的下方连接有探头，所述探头的测试端朝向刀具一侧。

进一步，所述底座的中心上方嵌设有X轴丝杆，该X轴丝杆的两端分别固定连接底座，其活动块的上方固定连接工作台，所述X轴丝杆的一端固定连接有X轴电机，该X轴电机的外侧固定套设有X轴电机座，并通过该X轴电机座固定连接底座，所述X轴丝杆的两侧分别对称设置有X轴导轨，该X轴导轨固定连接底座，且其上方分别连接工作台的底部两端，使其形成X轴装置，该X轴装置通过其X轴电机带动X轴丝杆旋转从而带动位于其上部的工作台沿着X轴方向位移。

进一步，所述横梁的一侧中心嵌设有Y轴丝杆，该Y轴丝杆的两端分别固定连接横梁，其活动块的一侧固定连接滑座，所述Y轴丝杆的一端固定连接有Y轴电机，该Y轴电机的外侧固定套设有Y轴电机座，并通过该Y轴电机座固定连接横梁，所述Y轴丝杆的两侧分别对称设置有Y轴导轨，该Y轴导轨固定连接横梁，且其外侧分别连接滑台的一侧，使其形成Y轴装置，该Y轴装置通过其Y轴电机带动Y轴丝杆旋转从而带动位于其一侧的滑座沿着Y轴方向位移。

进一步，所述滑座的一侧中心嵌设有Z轴丝杆，该Z轴丝杆的两端分别固定连接滑座，其活动块的一侧固定连接滑板，所述Z轴丝杆的顶端固定连接有Z轴电机，该Z轴电机的外侧固定套设有Z轴电机座，并通过该Z轴电机座固定连接滑座，所述Z轴丝杆的两侧分别对称设置有Z轴导轨，该Z轴导轨固定连接滑座，且其外侧分别连接滑板的一侧，使其形成Z轴装置,该Z轴装置通过其Z轴电机带动Z轴丝杆旋转从而带动位于其一侧的滑板沿着Z轴方向位移。

所述C轴装置包括有主箱体及连接于主箱体一侧的减速机套件，所述主箱体的底部连接分度盘底座，内部连接有齿轮，该齿轮穿设有分度盘套筒，并通过其固定连接主箱体使齿轮可转动连接于主箱体的内部，所述主箱体的一侧穿设有蜗杆，该蜗杆的一端与齿轮相啮合，另一端由内到外依次穿设有刻度盘和把手轮，所述把手轮的一端固定连接刻度盘，另一端活动连接有手柄，所述蜗杆与主箱体之间穿设有蜗杆套筒，所述蜗杆的外侧穿设有蜗杆压盖，该蜗杆压盖固定连接主箱体的外侧，所述齿轮的外侧面固定连接有分度盘法兰，该分度盘法兰的另一侧固定连接有C轴护罩，所述C轴护罩的一端连接有减速机电机，该减速机电机的外侧盖设有电机护罩，所述电机护罩连接于C轴护罩的一侧面，所述减速机电机的电机轴贯穿C轴护罩并连接有减速机，该减速机的另一端固定穿设有刀具，并通过依次连接减速机法兰和压盖使刀具固定连接减速机。

进一步，所述主轴套件包括有主轴箱及穿设于其一端的主轴，该主轴箱的内部嵌设有驱动电机，所述驱动电机设置于主轴上方，且主轴于主轴箱内部的一端和驱动电机的电机轴分别固定穿设有同步带轮，该同步带轮之间通过皮带连接，使驱动电机的电机轴带动主轴同步旋转，所述主轴的另一端从内到外依次穿设有主轴压盖、电木压盖和砂轮，该电木压盖和砂轮依次叠合固定连接，且其均固定连接主轴的一端，所述主轴压盖连接有电主轴隔套，该电主轴隔套套设于主轴的外侧，且其外侧固定套设有电主轴胶套，所述电主轴胶套嵌设于主轴箱的内部。

进一步，所述主轴箱于驱动电机的电机轴一端盖设有主轴护罩，该主轴护罩覆盖连接于主轴箱的一侧面。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过结合电火花加工机床与现有刀刃打磨机械技术，提供一种四轴数控电火花磨刀机，该一种四轴数控电火花磨刀机，其实现四轴联动，自动化水平高，并通过采用数控系统配合伺服电机、精密丝杆等高精度的机械结构，实现有效提高加工精度以及达到较广的使用范围，满足所需要求，实现对较为复杂的刀具材料的加工；通过采用高压放电腐蚀加工原理，其主轴套件的铜电极为正极，C轴装置上的刀具为负极，通过正负电极之间的间隙，产生高压火花，高温将导电的粘结剂熔化除掉，同时高温使金刚石表面碳化，达到去PCD除聚晶金刚石的效果，使其达到较高的加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍：

图1为本发明的整机立体示意图；

图2为本发明的主轴套件立体示意图；

图3为本发明的减速机套件立体示意图；

图4为本发明的整机的拆解示意图；

图5为本发明的主轴套件的拆解示意图；

图6为本发明的减速机套件的拆解示意图；

包括：底座1、工作台2、减速机套件3、车刀座4、X轴导轨5、主轴套件6、X轴丝杆7、滑板8、车刀9、Z轴丝杆10、探头11、Z轴导轨12、X轴电机座13、升降座14、X轴电机15、滑座16、Z轴电机座17、Z轴电机18、砂轮19、Y轴电机座20、Y轴电机21、Y轴丝杆22、Y轴导轨23、横梁24、手柄25、把手轮28、刻度盘29、蜗杆压盖31、蜗杆套筒34、蜗杆35、分度盘底座37、主箱体38、齿轮39、分度盘套筒40、分度盘法兰43、电机护罩44、减速机电机45、C轴护罩46、刀具47、减速机49、减速机法兰50、压盖51、主轴护罩52、同步带轮53、驱动电机54、主轴箱55、电主轴隔套56、电主轴胶套57、主轴58、主轴压盖59、电木压盖60、X轴装置61、Y轴装置62、Z轴装置63、C轴装置64、皮带65。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，详细如下：

一种四轴数控电火花磨刀机，包括有底座1，底座1的上方分别连接有X轴装置61和Y轴装置62，该X轴装置61的上方连接有C轴装置64，并随X轴装置61的轴向运动使C轴装置64沿其方向位移，Y轴装置62的一侧连接有Z轴装置63，并随Y轴装置62的轴向运动使Z轴装置63沿其方向位移；

底座1的上方沿X轴轴向运动方向活动连接有工作台2，该工作台2的上方一侧固定连接有C轴装置64，另一侧固定连接有车刀座4，车刀座4的顶端连接有车刀9，C轴装置64的下方可转动连接有分度盘底座37，该分度盘底座37设置于C轴装置64与工作台2之间并固定连接工作台2；

底座1的上方外侧连接有横梁24，该横梁24的一侧对应C轴装置64的上方沿Y轴轴向运动方向活动连接有滑座16，滑座16的另一侧沿Z轴轴向运动方向活动连接有滑板8，该滑板8的一侧面连接有升降座14，并通过升降座14连接有主轴套件6，主轴套件6设置于Z轴装置63的下方，该主轴套件6的下方连接有探头11，探头11的测试端朝向刀具47一侧。

进一步，底座1的中心上方嵌设有X轴丝杆7，该X轴丝杆7的两端分别固定连接底座1，其活动块的上方固定连接工作台2，X轴丝杆7的一端固定连接有X轴电机15，该X轴电机15的外侧固定套设有X轴电机座13，并通过该X轴电机座13固定连接底座1，X轴丝杆7的两侧分别对称设置有X轴导轨5，该X轴导轨5固定连接底座1，且其上方分别连接工作台2的底部两端，使其形成X轴装置61，该X轴装置61通过其X轴电机15带动X轴丝杆7旋转从而带动位于其上部的工作台2沿着X轴方向位移。

进一步，横梁24的一侧中心嵌设有Y轴丝杆23，该Y轴丝杆23的两端分别固定连接横梁24，其活动块的一侧固定连接滑座16，Y轴丝杆23的一端固定连接有Y轴电机22，该Y轴电机22的外侧固定套设有Y轴电机座20，并通过该Y轴电机座20固定连接横梁24，Y轴丝杆23的两侧分别对称设置有Y轴导轨23，该Y轴导轨23固定连接横梁24，且其外侧分别连接滑台的一侧，使其形成Y轴装置62，该Y轴装置62通过其Y轴电机22带动Y轴丝杆23旋转从而带动位于其一侧的滑座16沿着Y轴方向位移。

进一步，滑座16的一侧中心嵌设有Z轴丝杆10，该Z轴丝杆10的两端分别固定连接滑座16，其活动块的一侧固定连接滑板8，Z轴丝杆10的顶端固定连接有Z轴电机18，该Z轴电机18的外侧固定套设有Z轴电机座17，并通过该Z轴电机座17固定连接滑座16，Z轴丝杆10的两侧分别对称设置有Z轴导轨12，该Z轴导轨12固定连接滑座16，且其外侧分别连接滑板8的一侧，使其形成Z轴装置63,该Z轴装置63通过其Z轴电机18带动Z轴丝杆10旋转从而带动位于其一侧的滑板8沿着Z轴方向位移。

C轴装置64包括有主箱体38及连接于主箱体38一侧的减速机套件3，主箱体38的底部连接分度盘底座37，内部连接有齿轮39，该齿轮39穿设有分度盘套筒40，并通过其固定连接主箱体38使齿轮39可转动连接于主箱体38的内部，主箱体38的一侧穿设有蜗杆35，该蜗杆35的一端与齿轮39相啮合，另一端由内到外依次穿设有刻度盘29和把手轮28，把手轮28的一端固定连接刻度盘29，另一端活动连接有手柄25，蜗杆35与主箱体38之间穿设有蜗杆套筒32，蜗杆35的外侧穿设有蜗杆压盖51，该蜗杆压盖51固定连接主箱体38的外侧，齿轮39的外侧面固定连接有分度盘法兰43，该分度盘法兰43的另一侧固定连接有C轴护罩46，C轴护罩46的一端连接有减速机电机45，该减速机电机45的外侧盖设有电机护罩44，电机护罩44连接于C轴护罩46的一侧面，减速机电机45的电机轴贯穿C轴护罩46并连接有减速机49，该减速机49的另一端固定穿设有刀具47，并通过依次连接减速机法兰50和压盖51使刀具47固定连接减速机49。

进一步，主轴套件6包括有主轴箱55及穿设于其一端的主轴58，该主轴箱55的内部嵌设有驱动电机54，驱动电机54设置于主轴58上方，且主轴58于主轴箱55内部的一端和驱动电机54的电机轴分别固定穿设有同步带轮53，该同步带轮53之间通过皮带65连接，使驱动电机54的电机轴带动主轴58同步旋转，主轴58的另一端从内到外依次穿设有主轴压盖59、电木压盖60和砂轮19，该电木压盖60和砂轮19依次叠合固定连接，且其均固定连接主轴58的一端，主轴压盖59连接有电主轴隔套56，该电主轴隔套56套设于主轴58的外侧，且其外侧固定套设有电主轴胶套57，电主轴胶套57嵌设于主轴箱55的内部。

进一步，主轴箱55于驱动电机54的电机轴一端盖设有主轴护罩52，该主轴护罩52覆盖连接于主轴箱55的一侧面。

以工作原理结合上述结构为例，本发明通过结合电火花加工机床与现有刀刃打磨机械技术，提供一种四轴数控电火花磨刀机，通过采用高压放电腐蚀加工原理，其主轴套件6的铜电极为正极，C轴装置64上的刀具47为负极，通过正负电极之间的间隙，产生高压火花，高温将导电的粘结剂熔化除掉，同时高温使金刚石表面碳化，达到去PCD除聚晶金刚石的效果，使其达到较高的加工效率，该一种四轴数控电火花磨刀机，其实现四轴联动，自动化水平高，并通过采用数控系统配合伺服电机、精密丝杆等高精度的机械结构，实现有效提高加工精度以及达到较广的使用范围，满足需要求，实现对较为复杂的刀具47材料的加工。

通过采用上述结构方案，本发明还可适应于PCD铣刀、PCD车刀9、PCD锯片和PCD木工刀具47的刀刃打磨。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修该、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同物限定。

Claims (7)

1.一种四轴数控电火花磨刀机，包括有底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的上方分别连接有X轴装置(61)和Y轴装置(62)，该X轴装置(61)的上方连接有C轴装置(64)，并随X轴装置(61)的轴向运动使C轴装置(64)沿其方向位移，所述Y轴装置(62)的一侧连接有Z轴装置(63)，并随Y轴装置(62)的轴向运动使Z轴装置(63)沿其方向位移；

所述底座(1)的上方沿X轴轴向运动方向活动连接有工作台(2)，该工作台(2)的上方一侧固定连接有C轴装置(64)，另一侧固定连接有车刀座(4)，所述车刀座(4)的顶端连接有车刀(9)，所述C轴装置(64)的下方可转动连接有分度盘底座(37)，该分度盘底座(37)设置于C轴装置(64)与工作台(2)之间并固定连接工作台(2)；

所述底座(1)的上方外侧连接有横梁(24)，该横梁(24)的一侧对应C轴装置(64)的上方沿Y轴轴向运动方向活动连接有滑座(16)，所述滑座(16)的另一侧沿Z轴轴向运动方向活动连接有滑板(8)，该滑板(8)的一侧面连接有升降座(14)，并通过升降座(14)连接有主轴套件(6)，所述主轴套件(6)设置于Z轴装置(63)的下方，该主轴套件(6)的下方连接有探头(11)，所述探头(11)的测试端朝向刀具(47)一侧。

2.根据权利要求1所述的一种四轴数控电火花磨刀机，其特征在于：所述底座(1)的中心上方嵌设有X轴丝杆(7)，该X轴丝杆(7)的两端分别固定连接底座(1)，其活动块的上方固定连接工作台(2)，所述X轴丝杆(7)的一端固定连接有X轴电机(15)，该X轴电机(15)的外侧固定套设有X轴电机座(13)，并通过该X轴电机座(13)固定连接底座(1)，所述X轴丝杆(7)的两侧分别对称设置有X轴导轨(5)，该X轴导轨(5)固定连接底座(1)，且其上方分别连接工作台(2)的底部两端，使其形成X轴装置(61)。

3.根据权利要求1所述的一种四轴数控电火花磨刀机，其特征在于：所述横梁(24)的一侧中心嵌设有Y轴丝杆(23)，该Y轴丝杆(23)的两端分别固定连接横梁(24)，其活动块的一侧固定连接滑座(16)，所述Y轴丝杆(23)的一端固定连接有Y轴电机(22)，该Y轴电机(22)的外侧固定套设有Y轴电机座(20)，并通过该Y轴电机座(20)固定连接横梁(24)，所述Y轴丝杆(23)的两侧分别对称设置有Y轴导轨(23)，该Y轴导轨(23)固定连接横梁(24)，且其外侧分别连接滑台的一侧，使其形成Y轴装置(62)。

4.根据权利要求1所述的一种四轴数控电火花磨刀机，其特征在于：所述滑座(16)的一侧中心嵌设有Z轴丝杆(10)，该Z轴丝杆(10)的两端分别固定连接滑座(16)，其活动块的一侧固定连接滑板(8)，所述Z轴丝杆(10)的顶端固定连接有Z轴电机(18)，该Z轴电机(18)的外侧固定套设有Z轴电机座(17)，并通过该Z轴电机座(17)固定连接滑座(16)，所述Z轴丝杆(10)的两侧分别对称设置有Z轴导轨(12)，该Z轴导轨(12)固定连接滑座(16)，且其外侧分别连接滑板(8)的一侧，使其形成Z轴装置(63)。

5.根据权利要求1所述的一种四轴数控电火花磨刀机，其特征在于：所述C轴装置(64)包括有主箱体(38)及连接于主箱体(38)一侧的减速机套件(3)，所述主箱体(38)的底部连接分度盘底座(37)，内部连接有齿轮(39)，该齿轮(39)穿设有分度盘套筒(40)，并通过其固定连接主箱体(38)使齿轮(39)可转动连接于主箱体(38)的内部，所述主箱体(38)的一侧穿设有蜗杆(35)，该蜗杆(35)的一端与齿轮(39)相啮合，另一端由内到外依次穿设有刻度盘(29)和把手轮(28)，所述把手轮(28)的一端固定连接刻度盘(29)，另一端活动连接有手柄(25)，所述蜗杆(35)与主箱体(38)之间穿设有蜗杆套筒(32)，所述蜗杆(35)的外侧穿设有蜗杆压盖(51)，该蜗杆压盖(51)固定连接主箱体(38)的外侧，所述齿轮(39)的外侧面固定连接有分度盘法兰(43)，该分度盘法兰(43)的另一侧固定连接有C轴护罩(46)，所述C轴护罩(46)的一端连接有减速机电机(45)，该减速机电机(45)的外侧盖设有电机护罩(44)，所述电机护罩(44)连接于C轴护罩(46)的一侧面，所述减速机电机(45)的电机轴贯穿C轴护罩(46)并连接有减速机(49)，该减速机(49)的另一端固定穿设有刀具(47)，并通过依次连接减速机法兰(50)和压盖(51)使刀具(47)固定连接减速机(49)。

6.根据权利要求1所述的一种四轴数控电火花磨刀机，其特征在于：所述主轴套件(6)包括有主轴箱(55)及穿设于其一端的主轴(58)，该主轴箱(55)的内部嵌设有驱动电机(54)，所述驱动电机(54)设置于主轴(58)上方，且主轴(58)于主轴箱(55)内部的一端和驱动电机(54)的电机轴分别固定穿设有同步带轮(53)，该同步带轮(53)之间通过皮带(65)连接，使驱动电机(54)的电机轴带动主轴(58)同步旋转，所述主轴(58)的另一端从内到外依次穿设有主轴压盖(59)、电木压盖(60)和砂轮(19)，该电木压盖(60)和砂轮(19)依次叠合固定连接，且其均固定连接主轴(58)的一端，所述主轴压盖(59)连接有电主轴隔套(56)，该电主轴隔套(56)套设于主轴(58)的外侧，且其外侧固定套设有电主轴胶套(57)，所述电主轴胶套(57)嵌设于主轴箱(55)的内部。

7.根据权利要求6所述的一种四轴数控电火花磨刀机，其特征在于：所述主轴箱(55)于驱动电机(54)的电机轴一端盖设有主轴护罩(52)，该主轴护罩(52)覆盖连接于主轴箱(55)的一侧面。