CN103551931A

CN103551931A - 一种磨削刀剪的数控双头单面专用磨床

Info

Publication number: CN103551931A
Application number: CN201310540684.XA
Authority: CN
Inventors: 陈银清; 任明; 赵轲; 郑泽钿; 蔡业彬; 李凯; 黄寿辉
Original assignee: Guangdong University of Petrochemical Technology
Current assignee: Guangdong University of Petrochemical Technology
Priority date: 2013-11-06
Filing date: 2013-11-06
Publication date: 2014-02-05

Abstract

一种磨削刀剪的数控双头单面专用磨床，机架（1）一侧沿X轴安装有双主轴组件，每个主轴组件（8）前端安装砂轮头架（7），后端接有由电机驱动的皮带轮（9）；机架上表面安装可沿X轴移动的下滑座（2），下滑座上面安装了可沿Z轴移动的中滑座（3），中滑座的上表面安装可沿X轴移动的上滑座（4），在上滑座上面安装工作台（5），工作台上安装刀架机构（6）。本发明实现一次装夹完成刀剪圆弧曲面的粗、精加工，有效地缩短了加工时间，降低了劳动强度，降低了劳动成本，提高了工作效率和经济效益。

Description

一种磨削刀剪的数控双头单面专用磨床

技术领域

本发明属于数控专用组合机床技术领域，具体涉及一种高效高精磨削刀剪圆弧曲面的专用数控双动力头组合磨床，主要是利用双动力头的不同砂轮粒度解决高效磨削家用刀剪时一次装夹完成单面的粗精磨削、实现基准统一、消除二次装夹的定位误差、减少装夹次数、提高加工效率及加工面精度，采用双动力头结构等加工工艺问题。

背景技术

近年来，刀剪五金产品行业有了较大的发展，出口贸易额在逐年增加，据2012年统计，我国从事刀剪生产的企业约有三千家，刀剪产品年工业总产值约在一百多亿元，年出口创汇超过4 亿美元。日常用的五金产品如菜刀、套刀、小刀、陶瓷刀和工业用剪刀、民用剪刀、裁缝剪刀等，因必须有相当高的硬度才可达到其锋利度和耐用性，所以大多都要通过磨削工艺来达到剪切面及刃口的锋利要求、几何尺寸要求和外观要求。但在国际市场上，我国的刀剪产品主要还是以中、低端的低附加值产品为主。到目前为止，还没有出现一家像德国“双立人”、日本“庄山郎”牌等世界知名品牌的刀剪产品，造成差距的最根本原因是：产品质量。

目前对于家用刀剪主刀面的加工设备是单面磨床。但是当前刀剪专用磨床无论是国产的，还是进口的，无论是传统液压式的，还是新发展起来的数控式的，他们都是单动力头磨床，其生产工艺不外乎:一是在同一台磨床上采用工作台两次来回往复工作移动实现粗精磨削，这样就是等于在同一砂轮完成粗精磨削，其磨面精度自然不高；另一种是采用两台机床，安装不同粒度的砂轮，通过两次工件安装来实现粗精磨削，这样虽然能提高磨面的粗糙度，但由于两次装夹，难以保证磨面的尺寸精度，而且加工效率低。因此研发一种高效率、高精度磨削刀剪的数控双头单面专用磨床显得十分重要，是提高刀剪产品质量的高精、高效磨削设备。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的工艺技术局限和不足，提供一种双磨头结构、装夹快捷、定位精度高的适用于多种规格和各种材料的磨削刀剪的数控双头单面专用数控机床。

本发明提供的一种磨削刀剪的数控双头单面专用磨床，机架一侧沿X轴安装有双主轴组件，每套主轴组件前端安装砂轮头架，后端接有由电机驱动的皮带轮；机架上表面安装可沿X轴移动的下滑座，下滑座上面安装了可沿Z轴移动的中滑座，中滑座的上表面安装可沿X轴移动的上滑座，在上滑座上面安装工作台，工作台上安装刀架机构。

上述中，刀架机构是可调的，一端通过铰轴与工作台铰接，另一端通过锁销安装在工作台上的滑槽内，并安装有锁销的松紧手柄；两套主轴组件的轴心位于在同一水平面上，等高平行放置，两个砂轮头架上分别安装粗、精加工砂轮。

本发明的有益效果是：

实现一次装夹完成刀剪圆弧曲面的粗、精加工，提高加工效率，解决了刀剪加工效率低、成本高、表面加工精度低等问题。有效地缩短了加工时间，降低了劳动强度，降低了劳动成本，提高了工作效率和经济效益。

实现了一次装夹完成粗、精加工磨削，减少工件的装夹次数，提高了装夹、定位精度，加工效率高。达到了高精、高效磨削的目的。

顺利实现了主轴转速达4000r/min、磨削深度达0. 4㎜/刀、定位精度达0.002㎜及40～50s/件的高转速、高效率、高精度磨削。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的侧视图。

图3是本发明的俯视图。

图4是本发明的刀架机构连接示意图。

具体实施方式

参照图1至图4，本发明提供的一种磨削刀剪的数控双头单面专用磨床，机架1一侧沿X轴安装有双主轴组件，每套主轴组件8前端安装砂轮头架7，后端接有由电机10通过皮带驱动的皮带轮9；机架1上表面安装可沿X轴移动的下滑座2，下滑座2上面安装了可沿Z轴移动的中滑座3，中滑座3的上表面安装可沿X轴移动的上滑座4，在上滑座4上面安装工作台5，工作台5上安装刀架机构6，刀架机构6上安装有刀座18，刀座18上安装有刀座夹板19。其中，主轴组件8安装在主轴组件支座12上，电机10安装在电机支座11上。

刀架机构6是可调的，一端通过铰轴20与工作台5铰接，另一端通过锁销21安装在工作台5上的滑槽16内，并安装有锁销21的松紧手柄17，松开松紧手柄17，刀架机构6可绕水平面摆动，从而可调节磨削角度，同时刀座18固定在旋转消隙机构上，可随旋转轴转动，旋转轴通过消隙传动机构与伺服电机连接，可通过伺服控制实现刀架绕刀架轴转动。双主轴组件的轴心位于在同一水平面上，等高平行放置，两个砂轮头架7上分别安装粗、精加工砂轮。

下滑座2由下滑座伺服电机驱动装置14控制，中滑座3由中滑座伺服电机驱动装置13控制，上滑座4由上滑座伺服电机驱动装置15，可分别控制其直线移动。

刀具磨削时，刀具安装于刀座上，由中滑座的Z轴移动实现磨削深度的进给控制；由上滑座的X轴移动实现磨削主进给移动；由刀座的摆动和旋转轴的转动实现刀具面的曲面控制磨削；由下滑座的快速移动实现刀具从在一个砂轮的磨削转移到另一个砂轮的磨削工作，达到了在同一台机床上实现刀具的粗精磨削加工工艺。

数控系统选用广东广州数控设备有限公司生产的980T数控系统，实现机床的数字控制功能。

应用例一：

现以广东银鹰实业集团有限公司使用本发明：一种高效高精磨削刀剪的数控双头单面专用磨床为例，说明本发明的具体使用情况。该公司用该专用数控磨床磨削家用小刀及剪刀的圆弧曲面。

家用小刀及剪刀的加工工序是:先加工好基准平面，以基准平面定位，利用专用夹具装夹好，安放于磨削刀剪的数控双头单面专用磨床的工作台上，编好加工程序。机床工作时：

开动机床，在数控系统上输入加工程序，校验仿真加工程序，机床回原点复位，对刀，建立零件加工原点。加工工件过程表现为，顺序磨削，先粗磨圆弧曲面，由数控系统发出执行指令，伺服系统驱动进给执行机构直线移动，Z轴进给伺服驱动机构中滑座3起作用使刀具作纵向直线移动，X轴进给伺服驱动机构上滑座4起作用使刀具作X向移动，两机构及旋转消隙刀架机构6同时作用，达到磨削圆弧曲面切削。粗加工完成后，由下滑座2的快速移动实现刀具从在一个砂轮的磨削转移到另一个砂轮的磨削工作，达到了在同一台机床上实现刀具的粗精磨削加工工艺。

加工效果表现为：内圆弧面的表面粗糙度可达Ra0.2～0.4之间，表面光滑，无任何刀痕。每件工件完成时间为40～50s，达到高效高精度的目的。

Claims

1.一种磨削刀剪的数控双头单面专用磨床，其特征在于，机架（1）一侧沿X轴安装有双主轴组件，每个主轴组件（8）前端安装砂轮头架（7），后端接有由电机驱动的皮带轮（9）；机架（1）上表面安装可沿X轴移动的下滑座（2），下滑座（2）上面安装了可沿Z轴移动的中滑座（3），中滑座（3）的上表面安装可沿X轴移动的上滑座（4），在上滑座（4）上面安装工作台（5），工作台上安装刀架机构（6）。

2.根据权利要求1所述的一种磨削刀剪的数控双头单面专用磨床，其特征在于，刀架机构（6）是可调的，一端通过铰轴（20）与工作台（5）铰接，另一端通过锁销（21）安装在工作台（5）上的滑槽（16）内，并安装有锁销（21）的松紧手柄（17）。

3.根据权利要求1所述的一种磨削刀剪的数控双头单面专用磨床，其特征在于，两套主轴组件（8）的轴心位于在同一水平面上，等高平行放置，两个砂轮头架（7）上分别安装粗、精加工砂轮。