一種激光切割pcd/pcbn刀具定位錐孔裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于超硬材料復(fù)合片的激光切割領(lǐng)域，尤其涉及一種激光切割PCD/ PCBN刀具定位錐孔裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 超硬材料復(fù)合片（P⑶和PCBN)主要用于制造高性能的超硬材料刀具和鉆進工具， 超硬材料復(fù)合片合成后需要根據(jù)要求切割成不同形狀的刀具毛坯，部分用于可自動換刀設(shè) 備的刀具毛坯還需要再次切割定位錐孔。目前，激光切割設(shè)備生產(chǎn)商生產(chǎn)的切割設(shè)備，如用 于切割錐孔，需要手動調(diào)節(jié)激光頭與工件的夾角來實現(xiàn)定位錐孔錐度，且下部行走機構(gòu)由 X、Y兩個方向的步進電機帶動工件夾具運動，進行擬圓，調(diào)整復(fù)雜、操作繁瑣，切割的錐度精 度差，產(chǎn)品質(zhì)量難以保障，參差不齊，且切割效率低下。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種激光切割P⑶/PCBN刀 具定位錐孔裝置，通過與現(xiàn)代控制技術(shù)相結(jié)合，有效使刀具定位錐孔的錐度調(diào)整精準(zhǔn)度和 切割效率得以極大提高，而且操作簡單、便捷。
[0004] 為實現(xiàn)本實用新型的目的所采用的技術(shù)方案是：一種激光切割PCD/PCBN刀具定 位錐孔裝置，包括設(shè)置在激光發(fā)射筒上的定位錐孔錐度調(diào)整機構(gòu)，以及設(shè)置在激光發(fā)射筒 下方的刀具夾持與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述定位錐孔錐度調(diào)整機構(gòu)和刀具夾持與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)均與控 制系統(tǒng)連接。
[0005] 所述定位錐孔錐度調(diào)整機構(gòu)包括絲杠和絲母座，絲杠與設(shè)置在固定座上的旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動機構(gòu)連接，絲母座包括與絲杠螺紋連接絲母結(jié)構(gòu)和與絲母結(jié)構(gòu)連接的球頭結(jié)構(gòu)，球頭結(jié) 構(gòu)通過設(shè)置在激光發(fā)射筒上的導(dǎo)軌和壓條與激光發(fā)射筒連接，導(dǎo)軌方向與激光發(fā)射筒的軸 線方向一致。
[0006] 所述刀具夾持與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括固定底座和設(shè)置于固定底座內(nèi)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機，旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)軸穿出固定底座與刀具夾持機構(gòu)連接。
[0007] 所述刀具夾持機構(gòu)包括與旋轉(zhuǎn)軸連接的連接夾座，連接夾座上依次設(shè)置有調(diào)整 套、定位塊和定位模板。
[0008] 所述控制系統(tǒng)包括PLC控制器和驅(qū)動器，驅(qū)動器包括步進驅(qū)動器及伺服驅(qū)動器。
[0009] 所述PLC控制器設(shè)有觸摸式人機交互界面。
[0010] 所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)為伺服電機。
[0011] 所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機為步進電機。
[0012] 本實用新型的有益效果是：通過絲杠轉(zhuǎn)動帶動絲母座移動，來調(diào)整激光發(fā)射筒和 刀具間的夾角，即定位錐孔的錐度，并通過自動控制系統(tǒng)的配置，有效地提高了所切刀具定 位錐孔錐度的準(zhǔn)確性和工作效率，而且操作簡便，減輕了勞動強度；刀具旋轉(zhuǎn)部分采用用步 進電機，可以調(diào)整刀具轉(zhuǎn)速；錐度調(diào)整采用伺服電機定位精度更高，更準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0013] 下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明：
[0014] 圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015] 如圖1所示：本實用新型的激光切割PCD/PCBN刀具定位錐孔裝置，包括設(shè)置在 激光發(fā)射筒上的定位錐孔錐度調(diào)整機構(gòu)，以及設(shè)置在激光發(fā)射筒下方的刀具夾持與旋轉(zhuǎn)機 構(gòu)，所述定位錐孔錐度調(diào)整機構(gòu)和刀具夾持與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)均與控制系統(tǒng)15連接。所述定位 錐孔錐度調(diào)整機構(gòu)包括絲杠9和絲母座10,絲杠9為滾珠絲杠，絲杠9與設(shè)置在固定座14 上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)13連接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)13為伺服電機，絲母座10包括與絲杠9螺紋連 接絲母結(jié)構(gòu)和與絲母結(jié)構(gòu)連接的球頭結(jié)構(gòu)，球頭結(jié)構(gòu)通過設(shè)置在激光發(fā)射筒8上的導(dǎo)軌12 和壓條11與激光發(fā)射筒8連接，導(dǎo)軌12方向與激光發(fā)射筒8的軸線方向一致。采用帶有 球頭結(jié)構(gòu)的絲母座10,可有效實現(xiàn)絲母座10與激光發(fā)射筒8的相對轉(zhuǎn)動和滑動，通過旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動機構(gòu)13驅(qū)動絲杠9轉(zhuǎn)動，帶動與之螺紋連接的絲母座10位移，激光發(fā)射筒8的頂部通 過轉(zhuǎn)軸設(shè)置在激光切割機上，絲母座10位移時，絲母座10的球頭在導(dǎo)軌12內(nèi)滑動并轉(zhuǎn)動 一定角度，帶動激光發(fā)射筒8傾斜一定角度，實現(xiàn)對待切割PCD/PCBN。
[0016] 所述刀具夾持與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括固定底座1和設(shè)置于固定底座1內(nèi)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機 2,旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機2為步進電機，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機2的旋轉(zhuǎn)軸穿出固定底座1與其上方的刀具 夾持機構(gòu)連接。所述刀具夾持機構(gòu)包括與旋轉(zhuǎn)軸連接的連接夾座3,連接夾座3上依次設(shè)置 有調(diào)整套4、定位塊5和定位模板6, P⑶/PCBN刀具通過定位模板6、定位塊5和調(diào)整套4安 裝固定于連接夾座3上。通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機2控制PCD/PCBN刀具7的旋轉(zhuǎn)，并實現(xiàn)對PCD/ PCBN刀具7的旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)節(jié)。優(yōu)先地，固定底座1可固定于原設(shè)備X、Y軸行走機構(gòu)上， 實現(xiàn)對被切割刀具位置的調(diào)整、定位，實現(xiàn)在指定位置進行設(shè)定錐度的定位錐孔切割。
[0017] 所述控制系統(tǒng)15包括PLC控制器和驅(qū)動器，驅(qū)動器包括步進驅(qū)動器及伺服驅(qū)動 器，PLC控制器通過步進驅(qū)動器與用于驅(qū)動刀具旋轉(zhuǎn)的步進電機連接、通過伺服驅(qū)動器與用 于調(diào)節(jié)刀具定位錐孔錐度的伺服電機連接，所述PLC控制器設(shè)有觸摸式人機交互界面，通 過人機交互界面設(shè)定需要切割的錐孔錐度。
[0018] 本實用新型工作時，首先在控制系統(tǒng)15的人機交互界面上設(shè)定需要切割的錐 孔錐度α，激光發(fā)射筒8的轉(zhuǎn)軸和絲杠9間的垂直距離為L，需要切割的定位錐孔錐 度為α，假設(shè)固定于激光發(fā)射筒8上的絲母座10需要在絲杠方向移動距離為S，則有 =公/ ￡，L是固定值，α是設(shè)定的錐度，PLC控制器剛可自動計算出絲母座10需要 在絲杠9上的移動距離L，點擊啟動，PLC控制器通過伺服驅(qū)動器控制伺服電機帶動絲桿9 旋轉(zhuǎn)，絲母座10在絲杠9上移動計算距離S，從而推動激光發(fā)射筒8轉(zhuǎn)動并在絲杠9的軸 線方向行走偏移距離S，實現(xiàn)激光發(fā)射筒8的傾角為α，從而實現(xiàn)對定位錐孔錐度的自動調(diào) 整。調(diào)整完錐度后，可在人機交互界面設(shè)定P⑶/PCBN刀具7的旋轉(zhuǎn)速度，PLC控制器通過 步進驅(qū)動器控制步進電機旋轉(zhuǎn)，使PCD/PCBN刀具7按時調(diào)定的速度旋轉(zhuǎn)；同時，可根據(jù)需要 切孔位置調(diào)整設(shè)備自帶的X、Y軸行走機構(gòu)，實現(xiàn)在指定位置對PCD/PCBN刀具7進行設(shè)定錐 度的定位錐孔切割。本實用新型操作簡單，錐度調(diào)整準(zhǔn)確，大大提高了生產(chǎn)效率，減輕了勞 動強度，保證了定位錐孔的錐度精確性。
[0019] 本實用新型的技術(shù)方案并不限于上述實施例的范圍內(nèi)。本實用新型未詳盡描述的 技術(shù)內(nèi)容均為公知技術(shù)。
【主權(quán)項】
1. 一種激光切割PCD/PCBN刀具定位錐孔裝置，其特征在于：它包括設(shè)置在激光發(fā)射筒 上的定位錐孔錐度調(diào)整機構(gòu)，以及設(shè)置在激光發(fā)射筒下方的刀具夾持與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述定 位錐孔錐度調(diào)整機構(gòu)和刀具夾持與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)均與控制系統(tǒng)連接。2. 如權(quán)利要求1所述的刀具定位錐孔裝置，其特征在于：所述定位錐孔錐度調(diào)整機構(gòu) 包括絲杠和絲母座，絲杠與設(shè)置在固定座上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)連接，絲母座包括與絲杠螺紋 連接絲母結(jié)構(gòu)和與絲母結(jié)構(gòu)連接的球頭結(jié)構(gòu)，球頭結(jié)構(gòu)通過設(shè)置在激光發(fā)射筒上的導(dǎo)軌和 壓條與激光發(fā)射筒連接，導(dǎo)軌方向與激光發(fā)射筒的軸線方向一致。3. 如權(quán)利要求1或2所述的刀具定位錐孔裝置，其特征在于：所述刀具夾持與旋轉(zhuǎn)機 構(gòu)包括固定底座和設(shè)置于固定底座內(nèi)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)軸穿出固定底 座與刀具夾持機構(gòu)連接。4. 如權(quán)利要求3所述的刀具定位錐孔裝置，其特征在于：所述刀具夾持機構(gòu)包括與旋 轉(zhuǎn)軸連接的連接夾座，連接夾座上依次設(shè)置有調(diào)整套、定位塊和定位模板。5. 如權(quán)利要求1所述的刀具定位錐孔裝置，其特征在于：所述控制系統(tǒng)包括PLC控制 器和驅(qū)動器，驅(qū)動器包括步進驅(qū)動器及伺服驅(qū)動器。6. 如權(quán)利要求5所述的刀具定位錐孔裝置，其特征在于：所述PLC控制器設(shè)有觸摸式 人機交互界面。7. 如權(quán)利要求2所述的刀具定位錐孔裝置，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)為伺服電 機。8. 如權(quán)利要求3所述的刀具定位錐孔裝置，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機為步進電 機。
【專利摘要】本實用新型公開了一種激光切割PCD/PCBN刀具定位錐孔裝置，包括設(shè)置在激光發(fā)射筒上的定位錐孔錐度調(diào)整機構(gòu)，以及設(shè)置在激光發(fā)射筒下方的刀具夾持與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述定位錐孔錐度調(diào)整機構(gòu)和刀具夾持與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)均與控制系統(tǒng)連接。通過定位錐孔錐度調(diào)整機構(gòu)來調(diào)整激光發(fā)射筒和刀具間的夾角，即定位錐孔的錐度，并通過自動控制系統(tǒng)的配置，有效地提高了所切刀具定位錐孔錐度的準(zhǔn)確性和工作效率，而且操作簡便，減輕了勞動強度。
【IPC分類】B23K26/70, B23K26/38, B23K26/08
【公開號】CN204673155
【申請?zhí)枴緾N201520379855
【發(fā)明人】包玉合, 張玉崗, 郭建國, 郭鋆, 張猛
【申請人】中南鉆石有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月5日