[发明专利]一种刀剪磨床专用数控四轴工作台

说明书

技术领域

    本发明属于数控专用机床技术领域，具体涉及一种刀剪磨床专用数控四轴工作台，其特点在于：（1）、机械部分，在普通两工作台的基础上，增加了第三轴工作机构，作为控制刀剪磨削过程绕主进给轴的旋转运动；增加第四轴工作机构，作为控制刀剪磨削过程的上下移动：（2）、在数控系统控制部分，由两台数控系统来控制机床工作台的四轴运动，其中一个系统为比较简单的两轴联动数控系统，用于控制副进给运动，实现进退刀及砂轮补偿运动；另一个数控系统为三轴联动数控系统，用于控制主进给运动、工件绕主进给轴的转动及工件绕副进给轴的转动，实现各种刀剪复杂空间面的磨削工作。

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，因必须要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。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：产品质量及加工成本高等。主要原因是我国目前的刀剪专用数控磨床在加工精度及加工效率方面还没能达到高要求。

当前，国内已有由广东省茂名市怡华机械制造有限公司生产的高精刀剪专用数控单面磨床，其特征为三轴数控系统，但在刀剪磨削工程中，绕进退刀方向的转动仍然采用传统的靠模方式来实现，其转动为被动式，转动的可靠性低、精度也低，造成磨削后刀剪刃口厚度变化不均匀，影响了刃口的加工质量，增加了刃口磨削的难度，从而影响了刀剪的生产质量和生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效、高精度、经济型的刀剪磨床专用数控四轴工作台。

本发明提供的一种刀剪磨床专用数控四轴工作台，它包括：

一控制进退刀和砂轮补偿的副进给运动副；

一控制工件绕副进给运动方向转动的第一转动机构；

一磨削主进给运动副；

一控制刀架板绕主进给运动方向转动的第二转动机构。

上述中，副进给运动副由安装于磨床机座上的底座、第一步进电机、进给丝杆副、运动导轨副和底滑板组成；

第一转动机构由第二步进电机、横丝杆副、移动座、连接移动座及下滑座的导轨副、纵丝杆副、动力传递锥齿轮副、转套及小轴组成；

磨削主进给运动副由安装于底滑板上的下滑座、第三步进电机、进给丝杆副、上滑板和运动导轨副组成；

第二转动机构由安装于上滑板上的摆动板、安装于摆动板上的小机座、第四步进电机、丝杆副、推杆、导向套、十字铰链、铰接轴、刀架座、刀架固定板、刀架摆动板及直靠尺组成。

在本发明，副进给运动副是控制进退刀及砂轮补偿的运动，由一台单轴数控系统和驱动器组成运动控制，由于在刀剪磨削过程中，进退刀及砂轮的补偿运动是在磨削主进给运动开始之前或结束之后才进行，可以用一个独立的数控系统来控制。磨削主进给运动，控制刀架板绕主进给运动方向转动运动及控制工件绕副进给运动方向转动运动是刀剪磨削过程中同时进行的三个不同方式和不同作用的运动，因此，磨削主进给运动副、第一转动机构、第二转动机构要用一个三轴联动数控系统来控制。

本发明的有益效果是：

1、采用一套单轴数控系统和一套三轴数控系统，实现四轴数控驱动控制；使数控系统成本更加经济，控制更加可靠；

2、把进退刀和砂轮补偿的副进给运动独立出来，由单独一套单轴数控系统控制，及工作更稳定，更可靠；

3、增加了对工件绕副进给运动方向转动的数控控制，使磨削后刀剪刃口厚度变化均匀。

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是本发明的副进给副的主视图。

图4是本发明的第一转动机构的主视图。

图5是本发明的主进给副的主视图。

图6是本发明的第二转动机构的主视图。

具体实施方式

参照图1至图6，本发明提供一种刀剪磨床专用数控四轴工作台，它包括：一控制进退刀和砂轮补偿的副进给运动副1；一控制工件绕副进给运动方向转动的第一转动机构2；一磨削主进给运动副3；一控制刀架板绕主进给运动方向转动的第二转动机构4。