專(zhuān)利名稱(chēng)：一種五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床的對(duì)刀機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械加工機(jī)床的相關(guān)輔助器具，具體是涉及一種五軸聯(lián)動(dòng)數(shù) 控磨床工件夾具的工件與刀具的對(duì)刀裝置。
背景技術(shù)：
五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床是一種用來(lái)磨削各種具有復(fù)雜刃口型線(xiàn)、高精度刀具的 精密磨床，它在機(jī)械加工業(yè)中有廣泛的用途，可以用來(lái)加工各種銑刀、鉆頭、旋轉(zhuǎn)銼(滾磨 刀)、牙鉆(車(chē)針)、成型刀具、異型刀具或工件等，機(jī)床在工作時(shí)，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)可同時(shí)操縱 機(jī)器五個(gè)不同的部件作不同方向和形式的運(yùn)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)砂輪對(duì)工件(刀具)復(fù)雜刃口型線(xiàn) 的磨削，所以稱(chēng)謂五軸聯(lián)動(dòng)工具磨床。這五個(gè)運(yùn)動(dòng)是A軸-工件轉(zhuǎn)盤(pán)的正、反旋轉(zhuǎn)，B軸-工 件頭架主軸的正反旋轉(zhuǎn)，X軸_工件縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，Y軸_工件橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，Z軸-砂輪軸 上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。一種五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床工件夾具的對(duì)刀裝置，在需要加工復(fù)雜刀具刃口型線(xiàn)時(shí)， 可實(shí)現(xiàn)工件一次裝夾后連續(xù)完成工件上復(fù)雜交叉刃口空間曲線(xiàn)的磨削，這對(duì)提高工件的加 工精度和加工效率都有很重要的意義。在加工時(shí)，首先需要將砂輪刀具與待磨工件進(jìn)行精 確對(duì)刀、定位，然后啟動(dòng)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床進(jìn)行數(shù)控加工。為了提高使用所述五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床的便捷和工效，提供工件的對(duì)刀裝置是 非常重要的，需要達(dá)到對(duì)刀快速、準(zhǔn)確、方便，且在磨床工作時(shí)對(duì)對(duì)刀裝置具有自保護(hù)措施。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供在使用五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床時(shí)一種工件夾具的對(duì)刀 裝置，確?？焖?、準(zhǔn)確、方便地對(duì)刀。本實(shí)用新型的目的是由如下裝置結(jié)構(gòu)予以實(shí)現(xiàn)的。一種五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床的對(duì)刀機(jī)構(gòu)，其特征在于在工件頭架的上部固定帶垂直導(dǎo)軌的上機(jī)架，在機(jī)架的上方配置微型電機(jī)，微型 電機(jī)的輸出軸垂直向下，連接與導(dǎo)軌平行的絲桿，絲桿上螺紋配置滑塊；滑塊經(jīng)物鏡伸出桿橫向伸出鏡頭托架，鏡頭托架配置單筒影像顯微鏡，單筒影像 顯微鏡的上部是攝像頭，攝像頭上設(shè)有數(shù)控連接端和顯示屏連接端，分別電連接控制器和 是顯示屏；單筒影像顯微鏡配有放大倍數(shù)調(diào)節(jié)手輪，在單筒影像顯微鏡的下部配置顯微鏡頭 保護(hù)裝置；所述的顯微鏡頭保護(hù)裝置為，在單筒影像顯微鏡的下部設(shè)置一根與物鏡伸出桿平 行，可繞軸旋轉(zhuǎn)的橫向聯(lián)動(dòng)桿，聯(lián)動(dòng)桿的外端固定一鏡頭防護(hù)蓋，聯(lián)動(dòng)桿上套置扭簧，聯(lián)動(dòng) 桿靠近機(jī)架側(cè)配置凸輪，凸輪的突出端與機(jī)架上的抵壓突緣接觸。進(jìn)一步，在所述導(dǎo)軌的上、下兩端分別配置上行程開(kāi)關(guān)和下行程開(kāi)關(guān)。進(jìn)一步，在所述滑塊與橫向伸出鏡頭托架之間，配置物鏡伸出量調(diào)節(jié)手輪。
3[0014]進(jìn)一步，所述單筒影像顯微鏡位于夾持在工件頭架、主軸上工件的上方。進(jìn)一步，所述單筒影像顯微鏡放大倍數(shù)為80至120。進(jìn)一步，所述攝像頭為CXD攝像頭。采用本實(shí)用新型，工件被夾持在工件頭架、主軸上，工作時(shí)由數(shù)控系統(tǒng)操作電機(jī)正 反轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)滑塊上下移動(dòng)，也即帶動(dòng)與之相連的工件托架上下移動(dòng)。對(duì)刀時(shí)，微型電 機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)滑塊、鏡筒下移，下移到事先調(diào)整的位置時(shí)，電機(jī)停轉(zhuǎn)，同時(shí)滑 塊正好壓住與鏡蓋相連的鏡蓋聯(lián)桿上的凸輪，使鏡蓋打開(kāi)，并能亮燈照射工件，同時(shí)顯示 屏也啟動(dòng)工作，這樣，放大百倍的砂輪與工件中心的對(duì)刀工作便可以開(kāi)始進(jìn)行(對(duì)刀誤差 <0. Olmm)。當(dāng)對(duì)刀工作完成后，按動(dòng)系統(tǒng)鍵盤(pán)上的相應(yīng)操作鍵，微型電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，顯微鏡 筒上升，鏡蓋聯(lián)桿在扭力彈簧的作用下自動(dòng)將鏡蓋閉合，機(jī)床開(kāi)始工作，這樣就能保護(hù)顯微 鏡鏡頭在機(jī)床工作狀態(tài)下免受冷卻油霧的影響。顯示屏如上所述，顯示屏在對(duì)刀過(guò)程中，是隨顯微鏡的開(kāi)啟與閉合而協(xié)調(diào)工作的。對(duì)刀裝置整體由顯微攝像系統(tǒng)，機(jī)械控制結(jié)構(gòu)和顯示屏三部分組成，并由數(shù)控系 統(tǒng)控制。裝置整體安裝在機(jī)床工作狀態(tài)時(shí)不斷變動(dòng)位置的工件頭架上。其中顯微攝像系統(tǒng)由單筒影像顯微鏡和攝像頭兩部分組成，顯微鏡的放大倍數(shù)由 調(diào)節(jié)手輪控制，經(jīng)顯微鏡放大的工件的圖像可直接進(jìn)入攝像頭再顯示在屏幕上進(jìn)行二次放 大，其放大倍數(shù)按顯示屏的大小來(lái)定。為了保護(hù)顯微鏡物鏡在油霧工作環(huán)境下的安全，物鏡 下方設(shè)有鏡頭防護(hù)蓋，當(dāng)顯微鏡處于對(duì)刀工作狀態(tài)時(shí)，鏡頭防護(hù)蓋靠機(jī)械控制機(jī)構(gòu)自動(dòng)打 開(kāi)，此時(shí)工件與砂輪相對(duì)位置的圖像清晰顯示在屏幕上。完成對(duì)刀后，當(dāng)啟動(dòng)加工程序時(shí)， 顯微攝像系統(tǒng)自動(dòng)退回到等待位置，同時(shí)鏡頭防護(hù)蓋自動(dòng)閉合。本裝置的設(shè)計(jì)主要考慮針對(duì)用戶(hù)使用上的方便性，易操作及操作的準(zhǔn)確性，以提 高工作效率為目的。其中關(guān)鍵的地方是機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理，機(jī)械動(dòng)作與電氣控制的配合以及 鏡頭和攝像頭的防護(hù)問(wèn)題要得到很好的解決。本實(shí)用新型的優(yōu)越性和有益效果本裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、提高精度，確保了機(jī)床功 能的實(shí)現(xiàn)。采用光電顯微對(duì)焦大屏幕對(duì)刀裝置能顯著提高工件的加工精度和工作效率，并 能減少?gòu)U品損失，且在對(duì)刀時(shí)能在顯示屏上很大程度放大直視對(duì)刀過(guò)程，對(duì)刀結(jié)束，加工過(guò) 程時(shí)又能由鏡頭防護(hù)蓋在彈簧力的作用下蓋住鏡頭，保護(hù)鏡頭。

圖1為本實(shí)用新型五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床的對(duì)刀機(jī)構(gòu)的一種實(shí)施方式，從水平方向觀(guān) 察的結(jié)構(gòu)配置示意圖；圖2為本實(shí)用新型五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床的對(duì)刀機(jī)構(gòu)的一種實(shí)施方式，滑塊和單筒影 像顯微鏡退至上方的狀態(tài)示意圖；圖3為五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床砂輪磨屑加工工件的立體狀態(tài)示意圖。圖中1是微型電機(jī)，2是數(shù)控連接端，3是顯示屏連接端，4是攝像頭，5是單筒影 像顯微鏡，6是放大倍數(shù)調(diào)節(jié)手輪，7是鏡頭防護(hù)蓋，8是剖面砂輪，9是砂輪，10是工件，11 是主軸，12是工件頭架，13是下行程開(kāi)關(guān)，14是鎖緊螺母，15是焦距微調(diào)螺釘，16是導(dǎo)軌， 17是上行程開(kāi)關(guān)，18是鏡頭托架，19是絲桿，20是滑塊，21是凸輪，22是物鏡伸出量調(diào)節(jié)手 輪，23是聯(lián)動(dòng)桿，24是扭簧。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)照附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。一種五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床的對(duì)刀機(jī)構(gòu)，在工件頭架12的上部固定帶垂直導(dǎo)軌16的 上機(jī)架，在機(jī)架的上方配置微型電機(jī)1，微型電機(jī)1的輸出軸垂直向下，連接與導(dǎo)軌16平行 的絲桿19，絲桿19上螺紋配置滑塊20 ；滑塊20經(jīng)物鏡伸出桿橫向伸出鏡頭托架18，鏡頭 托架18配置單筒影像顯微鏡5，單筒影像顯微鏡5的上部是CXD攝像頭4，CXD攝像頭4上 設(shè)有數(shù)控連接端2和顯示屏連接端3，分別電連接控制器和是顯示屏；單筒影像顯微鏡5配 有放大倍數(shù)調(diào)節(jié)手輪6，在單筒影像顯微鏡5的下部配置顯微鏡頭保護(hù)裝置；所述的顯微鏡 頭保護(hù)裝置為，在單筒影像顯微鏡5的下部設(shè)置一根與物鏡伸出桿平行，可繞軸旋轉(zhuǎn)的橫 向聯(lián)動(dòng)桿23，聯(lián)動(dòng)桿23的外端固定一鏡頭防護(hù)蓋7，聯(lián)動(dòng)桿23上套置扭簧24，聯(lián)動(dòng)桿23靠 近機(jī)架側(cè)配置凸輪21，凸輪21的突出端與機(jī)架上的抵壓突緣接觸。所述導(dǎo)軌16的上、下兩端分別配置上行程開(kāi)關(guān)17和下行程開(kāi)關(guān)13。由上行程開(kāi) 關(guān)17和下行程開(kāi)關(guān)13可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)監(jiān)控。在所述滑塊20與橫向伸出鏡頭托架18之間，配置物鏡伸出量調(diào)節(jié)手輪22。為了 更方便進(jìn)行定位、對(duì)刀操作。所述單筒影像顯微鏡5位于夾持在工件頭架12、主軸11上工件10的上方。在此 區(qū)域范圍內(nèi)便于對(duì)刀。所述單筒影像顯微鏡5放大倍數(shù)為80至120。在此放大倍數(shù)的范圍內(nèi)，便于觀(guān)察、 對(duì)刀。所述攝像頭4為CCD攝像頭。CCD為電荷耦合器件(Charge Couple Device,簡(jiǎn) 稱(chēng)CCD)是一種金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)集成電路器件。它以電荷作為信號(hào)，基本功能是進(jìn) 行電荷的存儲(chǔ)和電荷的轉(zhuǎn)移。CCD以其獨(dú)特的性能而發(fā)展迅速，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制和自 動(dòng)測(cè)量，尤其適用于圖像識(shí)別技術(shù)。CCD使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成，能把光線(xiàn)轉(zhuǎn) 變成電荷，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)壓縮以后由相機(jī)內(nèi)部的閃 速存儲(chǔ)器或內(nèi)置硬盤(pán)卡保存，因而可以輕而易舉地把數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，并借助于計(jì)算機(jī) 的處理手段，根據(jù)需要來(lái)修改圖像。CXD由許多感光單位組成，通常以百萬(wàn)像素為單位。當(dāng) CCD表面受到光線(xiàn)照射時(shí)，每個(gè)感光單位會(huì)將電荷反映在組件上，所有的感光單位所產(chǎn)生的 信號(hào)加在一起，就構(gòu)成了一幅完整的畫(huà)面。因此，將此技術(shù)應(yīng)用于本裝置中能取得更好的效
^ ο
權(quán)利要求一種五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床的對(duì)刀機(jī)構(gòu)，其特征在于在工件頭架(12)的上部固定帶垂直導(dǎo)軌(16)的上機(jī)架，在機(jī)架的上方配置微型電機(jī)(1)，微型電機(jī)(1)的輸出軸垂直向下，連接與導(dǎo)軌(16)平行的絲桿(19)，絲桿(19)上螺紋配置滑塊(20)；滑塊(20)經(jīng)物鏡伸出桿橫向伸出鏡頭托架(18)，鏡頭托架(18)配置單筒影像顯微鏡(5)，單筒影像顯微鏡(5)的上部是攝像頭(4)，攝像頭(4)上設(shè)有數(shù)控連接端(2)和顯示屏連接端(3)，分別電連接控制器和是顯示屏；單筒影像顯微鏡(5)配有放大倍數(shù)調(diào)節(jié)手輪(6)，在單筒影像顯微鏡(5)的下部配置顯微鏡頭保護(hù)裝置；所述的顯微鏡頭保護(hù)裝置為，在單筒影像顯微鏡(5)的下部設(shè)置一根與物鏡伸出桿平行，可繞軸旋轉(zhuǎn)的橫向聯(lián)動(dòng)桿(23)，聯(lián)動(dòng)桿(23)的外端固定一鏡頭防護(hù)蓋(7)，聯(lián)動(dòng)桿(23)上套置扭簧(24)，聯(lián)動(dòng)桿(23)靠近機(jī)架側(cè)配置凸輪(21)，凸輪(21)的突出端與機(jī)架上的抵壓突緣接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床的對(duì)刀機(jī)構(gòu)，其特征在于在所述導(dǎo)軌(16)的 上、下兩端分別配置上行程開(kāi)關(guān)(17)和下行程開(kāi)關(guān)(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床的對(duì)刀機(jī)構(gòu)，其特征在于在所述滑塊(20)與 橫向伸出鏡頭托架(18)之間，配置物鏡伸出量調(diào)節(jié)手輪(22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床的對(duì)刀機(jī)構(gòu)，其特征在于所述單筒影像顯微 鏡(5)位于夾持在工件頭架(12)、主軸(11)上工件(10)的上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床的對(duì)刀機(jī)構(gòu)，其特征在于所述單筒影像顯微 鏡(5)放大倍數(shù)為80至120。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床的對(duì)刀機(jī)構(gòu)，其特征在于所述攝像頭(4)為 CCD攝像頭。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械加工機(jī)床的相關(guān)輔助器具，一種五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床的對(duì)刀機(jī)構(gòu)，在工件頭架(12)的上部固定帶垂直導(dǎo)軌(16)的上機(jī)架，在機(jī)架的上方配置微型電機(jī)(1)，微型電機(jī)(1)的輸出軸垂直向下連接絲桿(19)，絲桿(19)上螺紋配置滑塊(20)；滑塊(20)經(jīng)物鏡伸出桿橫向伸出鏡頭托架(18)，鏡頭托架(18)配置單筒影像顯微鏡(5)，單筒影像顯微鏡(5)的上部是攝像頭(4)，在單筒影像顯微鏡(5)的下部設(shè)置橫向聯(lián)動(dòng)桿(23)，聯(lián)動(dòng)桿(23)的外端固定一鏡頭防護(hù)蓋(7)，聯(lián)動(dòng)桿(23)靠近機(jī)架側(cè)配置凸輪(21)，凸輪(21)的突出端與機(jī)架上的抵壓突緣接觸。本裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、顯著提高工件的加工精度和工作效率，并能減少?gòu)U品損失，能保護(hù)顯微鏡(5)鏡頭。
文檔編號(hào)B24B3/00GK201736080SQ20102019302
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者李建春, 許國(guó)欽, 陳昌匯 申請(qǐng)人:上海諾法機(jī)械設(shè)備有限公司