CN110625450A - 一种四轴立式数控开刃口设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四轴立式数控开刃口设备，包括机架，机架上设有X轴装置和工件夹具装置，X轴装置下部与机架连接上部设有Y轴装置，所述的Y轴装置上设有左右摆动的A轴装置，A轴装置上设有上下移动的Z轴装置，该Z轴装置与机架上设有的工件夹具装置对应接触研磨。本发明采用在Z轴装置上设有桶形砂轮在X轴、Y轴、Z轴和A轴四个轴向方向运动，工件固定在工件夹具装置上，在加工过程中工件保持不动，而桶形砂轮运动，当某一件工件加工完成后，桶形砂轮返回安全位置，接着工件夹具装置上设有旋转台面板旋转一百八十度角，此时又开始加工下一个已经放置好的工件，操作员则把已加工的工件拾起，安装下一个工件,然后等待下一个轮回,如此循环下去，这种一个操作工位两个安装夹具轮流加工的方法，大大缩短了加工时间，这样就起到了提高生产效率的作用。

Description

一种四轴立式数控开刃口设备

技术领域

本发明涉及一种四轴立式数控开刃口设备。

背景技术

目前，传统的刀剪机械是卧式的，砂轮只在Z轴的轴向方向运动，普通的刀剪机械在磨削带有圆弧的小刀时，从Z轴方向看切削点会在小刀尾部圆弧的切点处开始偏离砂轮的中心，弧度越大则偏离砂轮的中心就越大，此时调试机械的难度加大，这样对技术人员的技术水平要求越高。现有的四轴数控单面磨砂轮只在Z轴的轴向方向运动，增加了一个带工件进行升降的Y轴，使到工件的切削点永远保持在砂轮的中心点上，但工件在加工过程中是要摆一定的角度，此时从Y轴方向往下看，在小刀尾部圆弧的切点处开始渐渐偏离砂轮接触面，这就是要靠Z轴设定一定的参数来补偿，也就是说它的磨削轨迹是一条不规则的三维曲线,工件种类多，形状大小，弧度大小不一样，对砂轮的补偿量难以把握，编程困难。当某一件工件加工完成后，各轴返回安全位置，等待卸下工件，安装工件，然后加工，如此循环下去，这样就花费了很多的等待时间，降低了工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就在于克服现有技术的不足，提供一种具有四轴连动、具有提高工作效益且可以研磨各种大小弧度面工件的一种四轴立式数控开刃口设备。

本发明是通过以下技术方案来实现：

根据本发明采用的一个技术方案，本发明公开了一种四轴立式数控开刃口设备，包括机架，机架上设有X轴装置和工件夹具装置，X轴装置下部与机架连接上部设有Y轴装置，所述的Y轴装置上设有A轴装置, A轴装置上设有Z轴装置，其中，A轴装置设在Y轴装置上可以左右旋转其包括有回转支承轴承安装板、A轴伺服电机、A轴伺服电机安装板、回转支承轴承、驱动齿轮、A轴底座、A轴立柱组成，上述回转支承轴承安装板的底面与Y轴装置连接，回转支承轴承安装板的上面连接有A轴伺服电机安装板，A轴伺服电机安装在A轴伺服电机安装板上与驱动齿轮连接，回转支承轴承安装板上安装有外圈自带齿轮的回转支承轴承，回转支承轴承上的齿轮与驱动齿轮相啮合，回转支承轴承的内圈与回转支承轴承安装板上设有的圆柱孔对齐安装， A轴底座一端与回转支承轴承的上端部外圈连接，A轴底座的另一端连接A轴立柱，Z轴装置安装在A轴立柱上可以左右移动。

进一步地，Z轴装置可以左右移动其包括有左右调节板、上支承板、Z轴底座、Z轴伺服电机、Z轴伺服电机座、Z轴导轨、Z轴滑座、主电机、桶形砂轮、Z轴滚珠丝杆组成，左右调节板连接在A轴立柱上，Z轴底座连接在左右调节板上且Z轴底座上的销钉孔插入左右调节板上的销钉，Z轴导轨固定部件分别连接在Z轴底座的两边，Z轴导轨活动部件分别连接Z轴滑座的两边，Z轴电机座一端与Z轴底座连接，另一端与Z轴伺服电机连接，Z轴伺服电机通过联轴器与Z轴滚珠丝杆的一端连接，Z轴滚珠丝杆的另一端通过螺母和螺母座与Z轴滑座连接，主电机安装在Z轴滑座上通过电机轴连接桶形砂轮。

进一步地，工件夹具装置包括有工作台底座、气缸驱动装置支承座、旋转台面板、旋转驱动气缸、齿条、齿轮转轴、小回转支承轴承、小回转支承轴承安装板、止动气缸、菱形止动块、固定导向套、微调导向套以及齿条导向块组成，上述工作台底座下部连接机架，工作台底座上部连接气缸驱动装置支承座，旋转驱动气缸与齿条连接安装在小回转支承轴承安装板下面与齿轮转轴底端部的齿轮对应啮合，齿条导向块安装在小回转支承轴承安装板下面且与齿条匹配安装，齿轮转轴与小回转支轴承连接安装在小回转支轴承安装板上，小回转支轴承安装板与气缸驱动装置支承座连接，齿轮转轴上端部与旋转台面板连接，止动气缸底端与气缸驱动装置支承座连接，止动气缸的缸杆与菱形止动块连接，固定导向套和微调导向套安装在小回转支承轴承安装板的下面导向菱形止动块上下动作，通过微调导向套调节螺丝可以调节菱形止动块的松紧。菱形止动块工作时与安装于旋转台面板里面的V形块相匹配,从而固定旋转台面板。

进一步地，A轴立柱与A轴底座连接处设有用于调节A轴立柱出入的出入调节装置，该出入调节装置由微调螺丝、立柱微调板组成，立柱微调板通过螺钉固定在A轴底座上，微调螺丝串过立柱微调板与A轴立柱连接，放松拧紧微调螺丝可以将A轴立柱移动到所需位置。

进一步地，A轴立柱与左右调节板连接处设有用于调节左右调节板的微调装置,该微调装置由微调螺丝、上支承板组成，上支承板连接在左右调节板上，微调螺丝串过A轴立柱板件与上支承板连接，放松拧紧微调螺丝可以将左右调节板移动到所需位置。

进一步地，A轴底座上设有线槽，该线槽可以有效将电线隐藏安装在线槽内。

进一步地，Z轴底座左右两边上设有用于调节桶形砂轮角度的调节螺丝，该调节螺丝设在左右调节板上与Z轴底座上设有的凸件接触，旋转调节螺丝支顶凸件可以将桶形砂轮调节到一定的角度。

进一步地，旋转台面板为可旋转一百八十度，该旋转台面板上前后两端均设有工件夹具。

本发明与现有技术相比有如下优点：

由于本发明采用上述结构，本发明采用桶形砂轮在X轴 Y轴 Z轴和A轴四个轴向方向运动，工件固定在旋转台面板上，在加工过程中工件保持不动，而桶形砂轮运动，桶形砂轮的切削点永远保持在A轴装置的旋转中心的轴线上，当切削到圆弧上的某一点时A轴装置旋转一定的角度使与之相切，这样就可以对带有圆弧的工件在圆弧的切点上进行磨削，桶形砂轮的运动轨迹可以是一条二维曲线，桶形砂轮的损耗量与圆弧的弧长成正比，因此对桶形砂轮的损耗进行补偿变得容易，编程也容易，当某一件工件加工完成后，桶形砂轮返回安全位置，接着旋转台面板旋转一百八十度角，此时又开始加工下一个已经放置好的工件，操作员则把已加工的工件拾起，安装下一个工件,然后等待下一个轮回,如此循环下去，这种一个操作工位两个安装夹具轮流加工的方法，大大缩短了加工时间，这样就起到了提高生产效率的作用。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备结构示意图；

图2是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备的Z轴装置与A轴装置连接结构示意图；

图3是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备的A轴装置结构示意图；

图4是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备的Z轴装置结构示意图；

图5是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备的A轴装置爆炸结构图；

图6是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备的Z轴装置爆炸结构图；

图7是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备的工件夹具装置结构示意图；

图8是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备的工件夹具装置仰视图结构示意图；以及

附图9是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备的工件夹具装置爆炸结构图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下。本申请中的实施例及实施中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参见附图说明，图1是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备结构示意图。图2是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备的Z轴装置与A轴装置连接结构示意图。图3是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备的A轴装置结构示意图。图4是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备的Z轴装置结构示意图。图5是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备的A轴装置爆炸结构图。图6是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备的Z轴装置爆炸结构图。图7是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备的工件夹具装置结构示意图。图8是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备的工件夹具装置仰视图结构示意图。附图9是本发明优选实施例一种四轴立式数控开刃口设备的工件夹具装置爆炸结构图。

作为本发明的第一个技术方案，如附图1、附图2、附图3、附图4、附图5、附图6、附图7、附图8、附图9所示，本发明公开了一种四轴立式数控开刃口设备，包括机架10，机架上设有X轴装置30和工件夹具装置20，X轴装置下部与机架连接上部设有Y轴装置50，所述的Y轴装置上设有A轴装置60, A轴装置60上设有Z轴装置80，其中，A轴装置设在Y轴装置上可以左右旋转其包括有回转支承轴承安装板13、A轴伺服电机23、A轴伺服电机安装板33、回转支承轴承53、驱动齿轮26、A轴底座63、A轴立柱73组成，上述回转支承轴承安装板的底面与Y轴装置（50）连接，回转支承轴承安装板的上面连接有A轴伺服电机安装板，A轴伺服电机安装在A轴伺服电机安装板上与驱动齿轮连接，回转支承轴承安装板上安装有外圈自带齿轮的回转支承轴承53，回转支承轴承上的齿轮与驱动齿轮相啮合，回转支承轴承的内圈与回转支承轴承安装板上设有的圆柱孔83对齐安装， A轴底座一端与回转支承轴承的上端部外圈连接，A轴底座的另一端连接A轴立柱，Z轴装置安装在A轴立柱上可以左右移动。

优选的，Z轴装置可以左右移动其包括有左右调节板7、上支承板108、Z轴底座28、Z轴伺服电机38、Z轴伺服电机座48、Z轴导轨58、Z轴滑座68、主电机78、桶形砂轮88、Z轴滚珠丝杆98组成，左右调节板7连接在A轴立柱73上，Z轴底座连接在左右调节板7上且Z轴底座上的销钉孔118插入左右调节板7上的销钉128，Z轴导轨固定部件分别连接在Z轴底座的两边，Z轴导轨活动部件分别连接Z轴滑座的两边，Z轴电机座一端与Z轴底座连接，另一端与Z轴伺服电机连接，Z轴伺服电机通过联轴器与Z轴滚珠丝杆的一端连接，Z轴滚珠丝杆的另一端通过螺母和螺母座与Z轴滑座连接，主电机安装在Z轴滑座上通过电机轴8连接桶形砂轮。

优选的，工件夹具装置包括有工作台底座15、气缸驱动装置支承座25、旋转台面板35、旋转驱动气缸55、齿条65、齿轮转轴75、小回转支承轴承85、小回转支承轴承安装板95、止动气缸45、菱形止动块105、固定导向套115、微调导向套125以及齿条导向块135组成，上述工作台底座下部连接机架，工作台底座上部连接气缸驱动装置支承座，旋转驱动气缸与齿条连接安装在小回转支承轴承安装板下面与齿轮转轴底端部的齿轮对应啮合，齿条导向块安装在小回转支承轴承安装板下面且与齿条匹配安装，齿轮转轴与小回转支轴承连接安装在小回转支轴承安装板上，小回转支轴承安装板与气缸驱动装置支承座连接，齿轮转轴上端部与旋转台面板连接，止动气缸底端与气缸驱动装置支承座连接，止动气缸的缸杆与菱形止动块连接，固定导向套和微调导向套安装在小回转支承轴承安装板的下面导向菱形止动块上下动作，通过微调导向套调节螺丝155可以调节菱形止动块的松紧，菱形止动块工作时与安装于旋转台面板里面的V形块相匹配,从而固定旋转台面板。

优选的，A轴立柱与A轴底座连接处设有用于调节A轴立柱出入的出入调节装置1，该出入调节装置由微调螺丝2、立柱微调板3组成，立柱微调板通过螺钉5固定在A轴底座上，微调螺丝串过立柱微调板与A轴立柱连接，放松拧紧微调螺丝可以将A轴立柱移动到所需位置。

优选的，A轴立柱与左右调节板连接处设有用于调节左右调节板的微调装置36,该微调装置由微调螺丝46、上支承板56组成，上支承板56连接在左右调节板7上，微调螺丝串过A轴立柱板件与上支承板连接，放松拧紧微调螺丝可以将左右调节板移动到所需位置。

优选的，A轴底座上设有线槽16，该线槽可以有效将电线隐藏安装在线槽内，有效的增加了机械的外观美感。

优选的，Z轴底座28左右两边上设有用于调节桶形砂轮角度的调节螺丝6，该调节螺丝设在左右调节板7上与Z轴底座28上设有的凸件9接触，旋转调节螺丝支顶凸件可以将桶形砂轮调节到一定的角度。

优选的，旋转台面板为可旋转一百八十度，该旋转台面板上前后两端均设有用于夹持工件的工件夹具66。

优选的，实际使用中本发明以附图1左边的工件夹具装置为正面操作，上述附图只是用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，下面将描述本发明的大概工作原理，本发明通过采用旋转台面板35可以旋转一百八十度，当旋转台面板35一端的夹具66夹持工件与桶形砂轮88底端进行研磨时，旋转台面板的另一端夹具66可以放置下一个待加工的工件，与桶形砂轮研磨完成后的工件通过操作系统指令控制旋转台面板自动将研磨好的工件旋转出来到安全位置，此时，旋转台面板旋转将另一端安装好的工件与桶形砂轮底端相研磨，然后等待下一个轮回,如此反复，本发明通过在旋转台面板上设有两个安装夹具轮流加工的方法，大大缩短了加工时间，这样就起到了提高生产效率的作用，而且本发明通过A轴装置左右摆动可以研磨大弧度和小弧度的工件，适用研磨范围极广。

以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种四轴立式数控开刃口设备，包括机架，机架上设有X轴装置和工件夹具装置，X轴装置下部与机架连接上部设有Y轴装置，其特征在于，所述的Y轴装置上设有A轴装置, A轴装置上设有Z轴装置，其中，A轴装置设在Y轴装置上可以左右旋转其包括有回转支承轴承安装板、A轴伺服电机、A轴伺服电机安装板、回转支承轴承、驱动齿轮、A轴底座、A轴立柱组成，上述回转支承轴承安装板的底面与Y轴装置连接，回转支承轴承安装板的上面连接有A轴伺服电机安装板，A轴伺服电机安装在A轴伺服电机安装板上与驱动齿轮连接，回转支承轴承安装板上安装有外圈自带齿轮的回转支承轴承，回转支承轴承上的齿轮与驱动齿轮相啮合，回转支承轴承的内圈与回转支承轴承安装板上设有的圆柱孔对齐安装， A轴底座一端与回转支承轴承的上端部外圈连接，A轴底座的另一端连接A轴立柱，Z轴装置安装在A轴立柱上可以左右移动。

2.根据权利要求1所述的一种四轴立式数控开刃口设备，其特征在于，所述的Z轴装置可以左右移动其包括有左右调节板、上支承板、Z轴底座、Z轴伺服电机、Z轴伺服电机座、Z轴导轨、Z轴滑座、主电机、桶形砂轮、Z轴滚珠丝杆组成，左右调节板连接在A轴立柱上，Z轴底座连接在左右调节板上且Z轴底座上的销钉孔插入左右调节板上的销钉，Z轴导轨固定部件分别连接在Z轴底座的两边，Z轴导轨活动部件分别连接Z轴滑座的两边，Z轴电机座一端与Z轴底座连接，另一端与Z轴伺服电机连接，Z轴伺服电机通过联轴器与Z轴滚珠丝杆的一端连接，Z轴滚珠丝杆的另一端通过螺母和螺母座与Z轴滑座连接，主电机安装在Z轴滑座上通过电机轴连接桶形砂轮。

3.根据权利要求1所述的一种四轴立式数控开刃口设备，其特征在于，所述的工件夹具装置包括有工作台底座、气缸驱动装置支承座、旋转台面板、旋转驱动气缸、齿条、齿轮转轴、小回转支承轴承、小回转支承轴承安装板、止动气缸、菱形止动块、固定导向套、微调导向套以及齿条导向块组成，上述工作台底座下部连接机架，工作台底座上部连接气缸驱动装置支承座，旋转驱动气缸与齿条连接安装在小回转支承轴承安装板下面与齿轮转轴底端部的齿轮对应啮合，齿条导向块安装在小回转支承轴承安装板下面且与齿条匹配安装，齿轮转轴与小回转支轴承连接安装在小回转支轴承安装板上，小回转支轴承安装板与气缸驱动装置支承座连接，齿轮转轴上端部与旋转台面板连接，止动气缸底端与气缸驱动装置支承座连接，止动气缸的缸杆与菱形止动块连接，固定导向套和微调导向套安装在小回转支承轴承安装板的下面导向菱形止动块上下动作，通过微调导向套调节螺丝可以调节菱形止动块的松紧,菱形止动块工作时与安装于旋转台面板里面的V形块相匹配,从而固定旋转台面板。

4.根据权利要求1所述的一种四轴立式数控开刃口设备，其特征在于，所述的A轴立柱与A轴底座连接处设有用于调节A轴立柱出入的出入调节装置，该出入调节装置由微调螺丝、立柱微调板组成，立柱微调板通过螺钉固定在A轴底座上，微调螺丝串过立柱微调板与A轴立柱连接，放松拧紧微调螺丝可以将A轴立柱移动到所需位置。

5.根据权利要求1所述的一种四轴立式数控开刃口设备，其特征在于，所述的A轴立柱与左右调节板连接处设有用于调节左右调节板的微调装置,该微调装置由微调螺丝、上支承板组成，上支承板连接在左右调节板上，微调螺丝串过A轴立柱板件与上支承板连接，放松拧紧微调螺丝可以将左右调节板移动到所需位置。

6.根据权利要求1所述的一种四轴立式数控开刃口设备，其特征在于，所述的A轴底座上设有线槽，该线槽可以有效将电线隐藏安装在线槽内。

7.根据权利要求2所述的一种四轴立式数控开刃口设备，其特征在于，所述的Z轴底座左右两边上设有用于调节桶形砂轮角度的调节螺丝，该调节螺丝设在左右调节板上与Z轴底座上设有的凸件接触，旋转调节螺丝支顶凸件可以将桶形砂轮调节到一定的角度。

8.根据权利要求3所述的一种四轴立式数控开刃口设备，其特征在于，所述的旋转台面板为可旋转一百八十度，该旋转台面板上前后两端均设有用于夹持工件研磨的工件夹具。