[发明专利]刀具连续自动进给加工系统

说明书

技术领域

本发明涉及精密刀具加工设备领域，特别涉及一种刀具连续自动进给加工系统。

背景技术

刀具（Cutting Tool）作为数控机床中加工精密零件的专业工具，其自身精度对于零件的加工精度可产生直接影响。精密零件是刀具通过切削作用切除掉工件余料而制得的，在这个过程中，刀具与零件表面存在直接接触和摩擦，并不断磨损直至报废。提高零件的加工精度，可通过保持刀具切削刃口锐利程度，以及提高刀具转速的方法实现，然而后者主要与高精密旋转主轴的关键技术有关，而这些技术目前仍较难获取。与之相比，降低刀具的加工成本、提高生产效率和产品数量，也是具有较强实用性和可行性的方法。

在相关技术中，采用由X轴、Y轴、Z轴（沿对应坐标轴方向的平移轴）和B轴、C轴（精密旋转轴）组成的五轴联动精密磨床，其中X轴、Y轴构成水平面垂直二维运动平台，Z轴垂直于该水平面，B轴固定在Z轴上，带有砂轮组的主轴固定在B轴下方的输出端，棒料放置在C轴上。该布局要求刀具棒料在精密旋转运动的同时，还随Y轴、X轴做直线运动。然而这种运动方式决定了相关技术所使用的磨床并不适宜于直接加工细长形状的刀具棒料，因为长棒料在加工过程中存在旋转振动偏差过大、容易弯曲变形的问题，而这会导致刀具加工精度不足和棒料报废率升高。因此，只能预先将长刀具棒料截取成实际刀具长度的胚料，再逐根上料加工。这种加工方式的工艺繁琐，需要人工频繁上料，进而造成加工效率的下降和生产成本的上升，不利于大批量、高精度刀具的生产需求。

发明内容

针对现有刀具加工装置无法将长棒料直接加工成多根刀具所导致的工艺繁琐、频繁上料、效率低、成本高的上述缺陷和问题，本发明的目的是提供一种能够稳定、精确地对长棒料进行自动进给式的连续加工的刀具连续自动进给加工系统。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种刀具连续自动进给加工系统，包括位于机床表面的Y轴、沿水平面垂直固定在Y轴上且沿Y轴方向运动的X轴、位于Y轴、X轴后侧的立柱、垂直于水平面固定在立柱上的Z轴，以及安装在Z轴上的第一精密旋转轴及其下方的主轴，所述主轴是前端装有砂轮组的高速旋转轴，其特征在于，还包括安装在X轴上的自动进给系统；

所述自动进给系统包括：位于X轴上且沿X轴方向运动的夹持精密旋转轴，以及其沿进料方向同轴远端的支撑模块，以及其沿进料反向延伸处的支架模块；

所述夹持精密旋转轴包括驱动模块、夹持模块，所述驱动模块包括转子转接件，其以螺栓固定在电机的转子上，所述夹持模块包括活塞腔、导气孔、导气环槽、活塞柱、圆端盖、夹头柄、夹头，所述活塞腔位于转子转接件中，其腔内含有带导气孔的导气环槽，所述导气环槽通过气管接头连接气动开关，所述活塞腔内还含有活塞柱，其侧壁通过活塞柱外O形圈与活塞腔内壁贴合，所述活塞柱前端通过精密弹簧和穿过圆端盖的夹头柄固定螺钉与夹头柄连接，所述圆端盖内侧通过夹头安装环固定有夹头；

所述支撑模块包括相互垂直安装的Y向滑台、Z向滑台，其分别通过Y向调节旋钮、Z向调节旋钮控制滑台沿Y轴、Z轴方向运动，所述支撑模块还包括气缸、轴套，所述气缸输出端为平行二指夹钳；所述夹头、轴套位于同一轴线，所述夹头、平行二指夹钳通过气动开关协调动作，其夹紧、放松状态相反；

所述支架模块包括支架以及位于其上的二维调整座、V形件，所述二维调整座由上模组、下模组组成，所述上模组包括固定在连接板上端的托架，所述托架顶端含有V形槽以及部分延伸至V形槽上方的压块，底端含有螺杆，所述螺杆向下穿过固定在连接板上的上挡板、下挡板以及其间所夹的垂直调节螺母；所述下模组包括两个对称固定在底板上的固定块，以及两个水平调节螺钉，其沿Z轴以相反方向分别穿过两个支撑块后，与两个固定块分别以螺纹连接，所述下模组通过连接在两个固定块上的挡条固定在连接板下端。

作为上述技术方案的优选，所述砂轮组上安装有用于加工包括前刀角、后刀角在内的七个刀具特征的砂轮，所述主轴可随第一精密旋转轴做一定角度的旋转，所述轴套、夹头可根据刀具棒料的外径尺寸进行拆卸、替换。

作为上述技术方案的优选，还包括固定在主轴后端的喷嘴，其用于在砂轮磨削加工时提供切削液。

作为上述技术方案的优选，在所述活塞柱内部，以及转子转接件内、外部均安装有O形密封圈。

作为上述技术方案的优选，所述支撑模块还包括用于固定滑台位置的滑台锁定螺钉。

作为上述技术方案的优选，所述二维调整座有两个，其沿进料方向以一定间距安装在支架上，所述压块通过压块螺钉安装在托架的顶端两侧。