一种钻头、铣刀用开沟翻背数控工具磨床的制作方法

专利2022-11-16  104


本实用新型涉及机床技术领域,具体为一种钻头、铣刀用开沟翻背数控工具磨床。



背景技术:

在钻头生产制作的过程中,尤其是在高速钢、硬质合金的麻花钻头的生产制作中,由于大多硬质合金钻头要求尖部直径大于尾柄部直径,以便钻孔时具有良好的排屑和钻深功能,所以合金棒料都带有锥度,既倒增量直径一般倒增量为8%~12%。在开槽和磨背的加工中,由于导套是固定的,随着x轴的进给,钻头和导套部分的接触部会悬空,或由于砂轮的压力和旋转斥力,导致磨削震动和沟深尺寸不稳定,从而会导致加工的的钻头质量不合格;而且多数传统工具硬质合金磨床,多采用没有固定导套支撑座的悬空磨削操作,由于棒料夹持的刚性差,所以在加工过程中必须采用低进给量的缓慢磨削方式进行加工,加工效率低下。

由于工具加工企业订单的多样性,现有低造价工具磨床多以单工序单产品为加工目标,通用性不强。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种钻头用铣刀开沟翻背数控工具磨床,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种钻头用铣刀开沟翻背数控工具磨床,包括铸造床体,所述铸造床体的顶面从左至右依次固定有树脂砂轮套件、步进上料机、机床加工部、所述铸造床体的顶面靠近侧边处还固定有用于工件棒料加工固定的固定部。

进一步的,所述机床加工部包括可以水平转动的b轴转台,所述b轴转台上固定有竖直的z轴滑台,所述z轴滑台上固定有可以沿所述z轴滑台上下滑动的y轴滑台,所述y轴滑台的中心处贯穿固定有可以调整伸出长度的磨削主轴,所述磨削主轴的前端固定有cbn砂轮套件,所述b轴转台的前侧还固定有与所述磨削主轴平行的树脂砂轮修整器。

优选的,所述磨削主轴的前端有通用主轴接口,可以连接所述树脂砂轮套件或所述cbn砂轮套件。

进一步的,所述固定部包括固定于所述铸造床体的顶面的x轴滑台座,所述x轴滑台座内设置有贯穿所述x轴滑台座的x轴,所述x轴滑台座的上表面靠近左侧固定有可以沿x轴轴向前后移动的a轴旋转工作台,所述a轴旋转工作台的转轴末端夹持工件棒料,所述工件棒料没有被夹持的另一端固定于定导套支撑座或x轴动导套支撑座上,所述定导套支撑座安装后固定不动;所述x轴动导套支撑座可以沿x轴前后滑动。所述x轴滑台座在与所述步进上料机相对的侧边沿处还固定有下料器。

优选的,所述定导套支撑座是可拆卸的,高度是可以调整的。

优选的,所述磨削主轴采用高刚性高精度主轴并匹配15kw功率的电机。

优选的,所述树脂砂轮套件同时安装两片砂轮。

优选的,所述cbn砂轮套件可以安装两片直径150-200mm的cbn砂轮。

优选的,所述工件棒料是高速钢直柄棒料,长度是80-350mm。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

1、本机床可以完成占五轴工具磨床最长时间的工序:开槽和翻背的磨削,配有15kw的大功率电机和高刚性高精度磨削主轴,配合下部x1轴动导套支撑座,提高了磨削时的刚性,比原工艺提高效率30%,与高价值五轴工具磨床搭配使用降低购置成本,提高生产率;

2、本机床可以磨削高速钢和硬质合金两种材质的加工。由于工具加工企业订单的多样性,现有低造价工具磨床多以单工序单产品为加工目标,通用性不强,本机床设计有通用主轴接口,可以在硬质合金工件棒料磨削时,快速安装cbn砂轮套件,在高速钢钻头和铣刀磨削时,快速更换树脂砂轮套件,由机床自带的树脂砂轮修整器执行cnc数控程序修整,进而磨削需要的沟形参数。大大压缩了因订单转换的设备停机率,提高设备利用率;

3、采用步进上料机构,可以上锥柄工件棒料,直柄工件棒料,带凸台的不等径工件棒料,独特的定导套支撑座升降,x1的动导套支撑座设计,增加了加工的多样性自动下料机构,实现无人值守的加工过程;

4、在高速钢的长柄钻头的磨削加工中,可加工长度80~350mm工件棒料;

5、树脂砂轮套件同时安装两片砂轮,经过树脂砂轮修整器修整后,可以一次装夹,完成钻头和铣刀的开槽和翻背两个沟形的磨削;cbn砂轮套件可以安装两片直径150-200mm的cbn砂轮,可以一次装夹,完成硬质合金钻头铣刀开槽和翻倍的两个沟形磨削,节省了磨削时间,提升了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型示意图。

图2为本实用新型结构示意图。

图3为倒锥形工件棒料磨削示意图。

图4为直柄工件棒料或带凸台的不等径工件棒料磨削示意图。

图中:1、铸造床体,2、树脂砂轮套件,3、步进上料机,4、机床加工部,41、b轴转台,42、z轴滑台,43、y轴滑台,44、磨削主轴,45、cbn砂轮套件,46树脂砂轮修整器,5、固定部,51、x轴滑台座,52、x1轴,53、a轴旋转工作台,54、钻头棒料,55、定导套支撑座,56、x1轴动导套支撑座,57、下料器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参考图1-4,图1为本实用新型示意图;图2为本实用新型结构示意图;图3为倒锥形工件棒料磨削示意图;图4为直柄工件棒料或带凸台的不等径工件棒料磨削示意图。

本实用新型提供一种钻头用铣刀开沟翻背数控工具磨床,包括铸造床体1,所述铸造床体1的顶面从左至右依次固定有树脂砂轮套件2、步进上料机3、机床加工部4、所述铸造床体1的顶面靠近侧边处还固定有用于工件棒料加工固定的固定部5。

所述树脂砂轮套件2是临时存储的,在加工工件棒料时,将待使用的树脂砂轮套件2临时存储,在加工高速钢钻头和铣刀磨削时需要更换时可以快速的更换安装树脂砂轮套件2。

所述机床加工部4包括可以水平转动的b轴转台41,所述b轴转台41上固定有竖直的z轴滑台42,所述z轴滑台42上固定有可以沿所述z轴滑台42上下滑动的y轴滑台43,所述y轴滑台43的中心处贯穿固定有可以调整伸出长度的磨削主轴44,所述磨削主轴44的前端设计了通用的主轴接口并固定有cbn砂轮套件45。所述b轴转台41的前侧还固定有与所述磨削主轴44平行的树脂砂轮修整器46。

所述固定部5包括固定于所述铸造床体1的顶面的x轴滑台座51,所述x轴滑台座51内设置有贯穿所述x轴滑台座51的x1轴52,所述x轴滑台座51的上表面靠近左侧固定有可以沿x1轴52轴向前后移动的a轴旋转工作台53,所述a轴旋转工作台53的转轴末端用于夹持固定需要加工的工件棒料54,所述工件棒料54没有被夹持的另一端固定于定导套支撑座55或x1轴动导套支撑座56上,所述定导套支撑座55是可拆卸的,同时也可以调整其伸缩的高度。所述x1轴动导套支撑座56可以沿x1轴前后滑动。所述x轴滑台座51在与所述步进上料机3相对的侧边沿处还固定有下料器57,所述下料器57用于已加工结束的钻头料件下料使用。

使用时,第一步,步进上料机构3进行工件棒料54上料,所述工件棒料54可以是锥柄工件棒料、直柄工件棒料或带凸台的不等径工件棒料。

第二步,根据所要加工的工件棒料54的种类、型号,先安装cbn砂轮套件45或树脂砂轮套件2,安装好后调整所述b轴转台41的旋转角度并固定,再调整y轴滑台43沿所述z轴滑台42的上下位置并固定,最后调整磨削主轴44伸出所述y轴滑台43的长度并固定,使得所述cbn砂轮套件45或树脂砂轮套件2对所述工件棒料54的磨削满足参数要求。

第三步,调整a轴旋转工作台53的位置使得所述a轴旋转工作台53的转轴夹持步进上料机构3所上料的工件棒料54,当所述工件棒料54是带倒增量的硬质合金锥柄工件棒料时,所述工件棒料54的另一端固定在所述x1轴动导套支撑座56上,同时所述定导套支撑座55缩回至最低点;当所述工件棒料54是高速钢直柄工件棒料或带凸台的不等径工件棒料时,所述工件棒料54的另一端固定在所述定导套支撑座55上,并调整定导套支撑座55的高度保证所述工件棒料54水平。

第四步,启动磨削主轴44,带动所述cbn砂轮套件45或树脂砂轮套件2对所述工件棒料54开始磨削,当所述工件棒料54是带倒增量的硬质合金锥柄工件棒料时,所述a轴旋转工作台53驱动a轴带动所述工件棒料54旋转,同时a轴旋转工作台53开始沿x1轴52向前运动,同时x1轴动导套支撑座跟随工件棒料54一起向前运动,实时保持对工件棒料54前端的支撑,增加棒料的刚性,防止震颤,保证,磨削精度;当所述工件棒料54是高速钢直柄工件棒料或带凸台的不等径工件棒料时,所述a轴旋转工作台53驱动a轴带动所述工件棒料54旋转,同时a轴旋转工作台53开始沿x1轴52向前运动,同时定导套支撑座55保持不动,作为磨削支撑点,实时保持对工件棒料54的支撑,随着工件棒料54的进给,当钻头工件探出定导套支撑座55长度100mm时搭在x1轴动导套56上时,x1轴动导套支撑座随钻头工件向前移动,防止钻头工件探出过长,影响磨削稳定性。

第五步,磨削完成后,磨削主轴44停止工作,a轴旋转工作台53停止转动,并返回至初始上料位置,a转轴松开夹持的工件,下料器57下料,然后步进上料机3上料,a转轴重新夹持工件棒料,进行下一次的工件棒料的磨削工作。

此外,所述磨削主轴44采用高刚性高精度主轴并匹配15kw的大功率电机,提高了磨削时的刚性,在硬质合金钻头和铣刀开沟和翻背的磨削中配合下部x1轴动导套支撑座,比传统的磨削工艺提高效率30%。与高价值五轴工具磨床搭配使用降低购置成本,提高生产率。

所述磨削主轴44设计有通用主轴接口,可以在硬质合金工件棒料磨削时,快速安装cbn砂轮套件45,在高速钢钻头和铣刀磨削时,快速更换树脂砂轮套件2,由机床自带的树脂砂轮修整器46执行cnc数控程序修整,进而磨削需要的沟形参数。大大压缩了因订单转换的设备停机率。提高设备利用率。

所述树脂砂轮套件2同时安装两片砂轮,经过树脂砂轮修整器46修整后,可以一次装夹,完成钻头和铣刀的开槽和翻背两个沟形的磨削。

所述cbn砂轮套件45可以安装两片直径150-200mm的cbn砂轮,可以一次装夹,完成硬质合金钻头铣刀开槽和翻倍的两个沟形磨削。

本机床独特的双导套支撑座设计,可伸缩的定导套支撑座55和x1轴动导套支撑座56,可以加工80~350mm以内的长柄钻头。采用了步进上料机构3,独特的可伸缩的定导套支撑座55和x1轴动导套支撑座56,增加了加工的多样性自动下料器57,实现了无人值守的加工过程。

尽管已经展示出和描述了本实用新型的实施例,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下,在没有做出创造性劳动前提下,对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。


技术特征:

1.一种钻头、铣刀用开沟翻背数控工具磨床,其特征在于:包括铸造床体(1),所述铸造床体(1)的顶面从左至右依次固定有树脂砂轮套件(2)、步进上料机(3)、机床加工部(4)、所述铸造床体(1)的顶面靠近侧边处还固定有用于工件棒料加工固定的固定部(5)。

2.根据权利要求1所述的钻头、铣刀用开沟翻背数控工具磨床,其特征在于:所述机床加工部(4)包括可以水平转动的b轴转台(41),所述b轴转台(41)上固定有竖直的z轴滑台(42),所述z轴滑台(42)上固定有可以沿所述z轴滑台(42)上下滑动的y轴滑台(43),所述y轴滑台(43)的中心处贯穿固定有可以调整伸出长度的磨削主轴(44),所述磨削主轴(44)的前端固定有cbn砂轮套件(45),所述b轴转台(41)的前侧还固定有与所述磨削主轴(44)平行的树脂砂轮修整器(46)。

3.根据权利要求2所述的钻头、铣刀用开沟翻背数控工具磨床,其特征在于:所述磨削主轴(44)的前端有通用主轴接口,可以连接所述树脂砂轮套件(2)或所述cbn砂轮套件(45)。

4.根据权利要求3所述的钻头、铣刀用开沟翻背数控工具磨床,其特征在于:所述固定部(5)包括固定于所述铸造床体(1)的顶面的x轴滑台座(51),所述x轴滑台座(51)内设置有贯穿所述x轴滑台座(51)的x1轴(52),所述x轴滑台座(51)的上表面靠近左侧固定有可以沿x1轴(52)轴向前后移动的a轴旋转工作台(53),所述a轴旋转工作台(53)的转轴末端夹持工件棒料(54),所述工件棒料(54)没有被夹持的另一端固定于定导套支撑座(55)或x1轴动导套支撑座(56)上,所述定导套支撑座(55)安装后固定不动;所述x1轴动导套支撑座(56)可以沿x1轴(52)前后滑动;所述x轴滑台座(51)在与所述步进上料机(3)相对的侧边沿处还固定有下料器(57)。

5.根据权利要求4所述的钻头、铣刀用开沟翻背数控工具磨床,其特征在于:所述定导套支撑座(55)是可拆卸的,高度是可以调整的。

6.根据权利要求5所述的钻头、铣刀用开沟翻背数控工具磨床,其特征在于:所述磨削主轴(44)采用高刚性高精度主轴并匹配15kw功率的电机。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的钻头、铣刀用开沟翻背数控工具磨床,其特征在于:所述树脂砂轮套件(2)同时安装两片砂轮。

8.根据权利要求2或3所述的钻头、铣刀用开沟翻背数控工具磨床,其特征在于:所述cbn砂轮套件(45)可以安装两片直径150-200mm的cbn砂轮。

9.根据权利要求4所述的钻头、铣刀用开沟翻背数控工具磨床,其特征在于:所述工件棒料(54)是高速钢直柄棒料,长度是80-350mm。

技术总结
本实用新型公开了一种钻头、铣刀用开沟翻背数控工具磨床,涉及机床技术领域,包括铸造床体,铸造床体的顶面从左至右依次固定有树脂砂轮套件、步进上料机、机床加工部,铸造床体的顶面靠近侧边处还固定有用于工件棒料加工固定的固定部;采用步进上料机构,可以上锥柄、直柄、带凸台的不等径工件棒料;增加了加工的多样性自动下料机构,实现无人值守的加工过程;配有15KW的大功率电机和高刚性高精度磨削主轴,配合下部X1轴动导套支撑座,提高了磨削时的刚性,比原工艺提高效率30%,与高价值五轴工具磨床搭配使用降低购置成本,提高生产率;砂轮套件同时安装两片砂轮可以一次装夹,完成开槽和翻倍的两个沟形磨削,节省了磨削时间,提升了工作效率。

技术研发人员:庄肃强;李德双;黄挺
受保护的技术使用者:指南针机床(大连)有限公司
技术研发日:2020.08.19
技术公布日:2021.04.06

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