[发明专利]一种球面刀头削数控工具磨床

摘要

本申请公开了一种球面刀头削数控工具磨床，包括X轴机械结构件、Y轴机械结构件、U轴机械结构件、V轴机械结构件,W轴机械结构件、A轴分度旋转台、B轴分度旋转台和C轴分度旋转台；A轴分度旋转台、B轴分度旋转台和C轴分度旋转台三个旋转轴可以对刀头的任意部位进行球面加工，根据工作人员的设定，由C轴分度旋转台和X轴机械结构件互动，移动到既定位置，A轴分度旋转台对刀头进行旋转调整，B轴分度旋转台做垂直面的球面磨削加工，从而实现该部分的磨削加工。在本实施例中，在取消垂直方向的移动轴之后，在三个分度旋转台的作用下，实现球面的加工；垂直向移动轴的取消增加了B轴分度，其主要目的是球面加工可用手动G代码编写程序。

主权项

1.一种球面刀头削数控工具磨床，包括机床底座、八轴机械结构件、钣金外壳和数控控制系统，所述机床底座为铸铁件，所述八轴机械结构件包括X轴机械结构件、Y轴机械结构件、U轴机械结构件、V轴机械结构件,W轴机械结构件、A轴分度旋转台、B轴分度旋转台和C轴分度旋转台；所述机床底座的正面为操作工位，操作工位朝向机床底座的方向作为正向，平行于所述正向的方向记为Y轴，在水平面上垂直于Y轴的方向为X轴，且X轴正向指向操作工位，Y轴正向指向操作工位的右侧，Z轴垂直于X轴与Y轴所组成的平面，且Z轴坐标正向朝上；/n其特征在于，/n所述机床底座包括位于左侧的半圆形直柱体底座和位于右侧的矩形台阶体底座；所述矩形台阶体底座和半圆形直柱体底座整体铸造成型；/n所述X轴机械结构件沿X轴方向设置，位于半圆形直柱体底座的台面上；所述X轴机械结构件的输出面板的运动方向为沿X轴方向作前后水平面移动；所述X轴机械结构件的输出面板上设置有C轴分度旋转台；所述C轴分度旋转台的输出轴面位于水平向上；所述C轴分度旋转台的输出轴端装有输出联接板，联接板尾端平面上装有A轴分度头；所述A轴分度头在C轴分度旋转台上以C轴分度旋转台的输出端为旋转中心，做平行于水平面的旋转运动；所述A轴分度头的输出端联接有气缸夹头座；所述A轴分度头的输出端作水平面平行方向的自转运动；所述气缸夹头座的中心位于A轴分度头的旋转中心上；所述气缸夹头座用于装入弹簧夹头，通过电磁阀控制高压气体使弹簧夹头作夹紧和松开运动；/n所述Y轴机械结构件沿Y轴方向设置，位于矩形台阶体底座的台面上，且位于底座台面的后方；所述Y轴机械结构件的输出面板的运动方向为沿Y轴方向作左右方向移动；所述B轴分度旋转台采用竖直立柱状结构，安装于Y轴机械结构件的输出面板上；所述Y轴机械结构件采用Y轴向丝杆驱动机构驱动B轴分度旋转台在Y轴向上移动；所述Y轴向丝杆驱动机构的驱动电机位于Y轴机械结构件的左侧；/n所述B轴分度旋转台的输出面板位于左侧且平行于X轴与Z轴组成的平面，其运动方向为沿X轴与Z轴组成的平面做旋转运动；所述B轴分度旋转台的输出面板上设置有主轴转台板；所述主轴转台板上设置有电主轴；所述B轴分度旋转台的输出面板与电主轴分别位于主轴转台板的两侧，且分别位于主轴转台板的两端；所述电主轴在B轴分度旋转台的输出面板上方，以B轴分度旋转台的输出面板中心为圆心，作往复摆动运动；/n所述Y轴机械结构件和X轴机械结构件设置成夹角为90度的形状，其中，X轴机械结构件作为装配基准，Y轴机械结构件的左端靠近矩形台阶体底座的左侧边缘，右端靠近X轴机械结构件的左侧，前端靠近矩形台阶体底座的前侧边缘；所述X轴机械结构件和Y轴机械结构件组成┍型，且Y轴机械结构件和X轴机械结构件之间不接触；/n所述B轴分度旋转台与Y轴机械结构件组成轴向联动运动；所述电主轴的输出端口为7:24锥度，用于装入BT系列刀柄砂轮杆；所述砂轮杆的输出端设置有砂轮；所述砂轮杆装入1-4片砂轮；/n所述C轴分度旋转台和A轴分度旋转台对刀头定位，B轴分度旋转台对刀头进行磨削；所述气缸夹头座的中心高度与B轴分度旋转台的输出面板的旋转中心高度齐平；所述C轴分度旋转台的底部高度高于Y轴机械结构件的顶部高度；/n所述U轴机械结构件安装在机床底座的右前方，U轴机械结构件带动V轴机械结构件作X轴向往复运动；/n所述U轴机械结构件包括U轴拖板、U轴模组、U轴伺服电机、同步带轮传动机构及U轴风琴罩；所述U轴拖板的底部安装在机床底座上，U轴模组安装在U轴拖板上；在所述U轴模组的U轴输出面板上固定安装有螺母套，在所述U轴模组内固定安装有U轴丝杆，所述U轴丝杆两端通过U轴轴承座安装在所述U轴模组内，所述U轴模组通过所述U轴丝杆与所述螺母套的配合横向安装在所述U轴拖板上；在所述U轴模组上位于所述U轴输出面板两端外盖接有U轴风琴罩，所述U轴风琴罩采用方筒形整体式密封无缝设计并与所述U轴输出面板的侧板金相联接，形成一个密闭而能运动的腔体；所述U轴机械结构件采用U轴模组整体移动，U轴输出面板固定的结构方式；/n在所述U轴机械结构件右端安装所同步带轮传动机构，所述同步带轮传动机构包括同步带轮安装板、U轴伺服电机同步轮、U轴伺服电机、U轴丝杆同步轮及同步带；在所述U轴机械结构件右端上安装所述同步带轮安装板，在所述同步带轮安装板上安装有U轴伺服电机板，在所述U轴伺服电机板上通过其侧面的螺丝安装有U轴伺服电机，所述U轴伺服电机安装在所述U轴模组的后下方；与所述U轴伺服电机的输出轴通过涨紧套方式套装所述U轴伺服电机同步轮，所述U轴丝杆同步轮通过涨紧套方式套装在所述U轴丝杆的端头上，在所述同U轴伺服电机同步轮和所述U轴丝杆同步轮上通过所述同步带套接实现精准配合；在所述同步带轮安装板上套有同步轮防护罩，在所述U轴伺服电机上套有U轴伺服电机罩，在所述U轴伺服电机罩下方的出线口上盖装有U轴伺服电机出线罩，在所述U轴伺服出线罩上设有U轴伺服电机密封接头；/n在所述U轴机械结构件的输出面板上设置有V轴立柱底板，在所述V轴立柱底板上固定装有V轴机械结构件；所述V轴机械结构件带动W轴机械结构件作Z轴向往复运动；/n所述V轴机械结构件包括V轴立柱、V轴模组、V轴伺服电机、同步带轮传动机构及V轴风琴罩；所述V轴立柱的底部安装在V轴立柱底板上，V轴模组安装在V轴立柱上；在所述V轴模组的V轴输出面板上固定安装有螺母套，在所述V轴模组内固定安装有V轴丝杆，所述V轴丝杆两端通过V轴轴承座安装在所述V轴模组内，所述V轴模组通过所述V轴丝杆与所述螺母套的配合横向安装在所述V轴立柱上；在所述V轴模组上位于所述V轴输出面板两端外盖接有V轴风琴罩，所述V轴风琴罩采用方筒形整体式密封无缝设计并与所述V轴输出面板的侧板金相联接，形成一个密闭而能运动的腔体；所述V轴机械结构件采用V轴模组整体移动，V轴输出面板固定的结构方式；/n在所述V轴机械结构件顶部安装V轴伺服电机；所述V轴伺服电机的输出口通过联轴器与V轴丝杆相联接；在所述V轴伺服电机上套有V轴伺服电机罩，在所述V轴伺服电机罩右方的出线口上盖装有V轴伺服电机出线罩，在所述V轴伺服出线罩上设有V轴伺服电机密封接头；/n所述W轴机械结构件包括W轴滑块加高板、W轴模组、W轴滑块、同步带轮传动机构及W轴风琴罩；所述W轴滑块加高板的底部安装在V轴输出面板上，W轴模组安装在W轴滑块加高板上；在所述W轴模组内固定安装有W轴丝杆，所述W轴丝杆两端通过W轴轴承座安装在所述W轴模组内，所述W轴模组通过所述W轴丝杆与所述W轴滑块的配合横向安装在所述W轴滑块加高板上；在所述W轴模组的外侧设置有W轴连接钣金；所述W轴连接板金安装在所述W轴滑块加高板上；所述W轴连接钣金的两端外盖接有W轴风琴罩，所述W轴风琴罩采用方筒形整体式密封无缝设计并与所述W轴连接钣金相联接，形成一个密闭而能运动的腔体；所述W轴机械结构件采用W轴模组整体移动，W轴输出面板固定的结构方式；/n在所述W轴机械结构件右端上安装所同步带轮传动机构，所述同步带轮传动机构包括同步带轮安装板、W轴伺服电机同步轮、W轴伺服电机、W轴丝杆同步轮及同步带；在所述同步带轮安装板上安装有W轴伺服电机板，在所述W轴伺服电机板上通过其侧面的螺丝安装有W轴伺服电机，所述W轴伺服电机安装在所述W轴伺服电机板的左上方；与所述W轴伺服电机的输出轴通过涨紧套方式套装所述W轴伺服电机同步轮，所述W轴丝杆同步轮通过涨紧套方式套装在所述W轴丝杆的端头上，在所述W轴伺服电机同步轮和所述W轴丝杆同步轮上通过所述同步带套接实现精准配合；在所述同步带轮安装板上套有同步轮防护罩，在所述W轴伺服电机上套有W轴伺服电机罩，在所述W轴伺服电机罩上方的出线口上盖装有W轴伺服电机出线罩，在所述W轴伺服出线罩上设有W轴伺服电机密封接头；/n在所述W轴机械结构件左端上安装气动抓手；所述气动抓手包括固定板、伺服电机、谐波减速机、机械手气缸以及气动手指；所述固定板通过螺栓安装在所述W轴模组的左端上，所述固定板的左侧设置有支座，在所述支座上设有电机轴通孔，所述伺服电机通过螺栓横向安装在所述支座上，其输出轴穿过所述电机轴通孔；所述谐波减速机通过螺栓安装在所述支座的另一侧面上，所述谐波减速机的中心波发生器套设在所述伺服电机的电机轴上，所述谐波减速机的输出轴上安装有谐波减速机输出板，所述机械手气缸安装在所述谐波减速机输出板末端，所述气动手指安装在所述机械手气缸的输出端上，通过所述机械手气缸控制所述气动手指作松夹运动，所述气动手指为两片组成，其中一片固定安装作为基准定位面而不动，另一片通过数控系统控制气压作往复运动，所述气动手指基准面为精磨精定位平面设计，所述气动手指运动指为各种工件型状截面状；/n所述U轴机械结构件、V轴机械结构件、W轴机械结构件控制气动手指在U轴、V轴和W轴上的移动；/n所述钣金外壳位于机床底座上，形成有半密封钣金空腔；所述半密封钣金空腔为直柱状空间；所述半密封钣金空腔包括半圆形空腔和矩形空腔；所述半圆形空腔位于半圆形直柱体底座的台面上方，矩形空腔位于矩形台阶体底座的台面上上方；所述钣金外壳内的左侧设置有圆弧形移动门，圆弧形移动门在沿所述钣金外壳的底座滑动轨道滑动；所述移动门作为半圆形空腔的半圆形面；/n所述数控控制系统包括操作箱、电器和驱动器硬件；所述操作箱位于所述钣金外壳外，位于朝向操作工位一面的右侧；所述电器硬件位于隔离空间内；所述隔离空间位于半密封钣金空腔中；所述隔离空间与操作箱位于钣金外壳的两侧，且相对设置，电器、驱动器硬件与操作箱相连接；所述钣金外壳上设置有独立的开合门，作为操作加工生产的开合门，且开门移动方向为向左移动。/n