專(zhuān)利名稱(chēng)：一種五軸聯(lián)動(dòng)磨床的工件電磁夾緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工機(jī)床的相關(guān)輔助器具，具體是涉及一種采用電磁力的五 軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床工件夾具結(jié)構(gòu)。
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、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 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)控磨床工件夾具的夾緊機(jī)構(gòu)，在需要加工復(fù)雜刀具刃口型線時(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的磨削，在加工時(shí)，首先必 須將待磨工件緊緊地夾緊在夾具上，在加工結(jié)束又能輕松地松開(kāi)卸下，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。作為夾具，被加工工件靠尾部的彈性筒夾夾緊，彈性筒夾的前端外圓是錐面，與主 軸的內(nèi)孔錐面相配合，當(dāng)筒夾沿軸線方向被向孔內(nèi)拉時(shí)，其前端開(kāi)槽的錐面被收緊，從而夾 緊了工件，反之，當(dāng)筒夾被沿軸線向外推時(shí)，其錐孔結(jié)合面被松開(kāi)，彈性筒夾自然松開(kāi)，則工 件便被松開(kāi)?，F(xiàn)有技術(shù)，筒夾的拉入、推出都是由人工手動(dòng)操作的，或者直接推拉，或者由螺 旋結(jié)構(gòu)，將轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成軸向的前后推移來(lái)實(shí)現(xiàn)筒子夾的夾緊、松開(kāi)，但是如此結(jié)構(gòu)操作 麻煩，速度慢，效率低，甚至夾緊力不夠，出現(xiàn)松動(dòng)，影響加工質(zhì)量。作為夾具，不僅在靜止?fàn)顟B(tài)需要夾緊，而且要求夾緊后在磨屑運(yùn)轉(zhuǎn)受力加工時(shí)也 不能松開(kāi)，夾緊狀態(tài)需維持在整個(gè)加工過(guò)程中，而在卸下時(shí)，才軸向不受力，輕松卸件，此特 殊要求一直制約了五軸聯(lián)動(dòng)磨床快速夾裝工件，難以達(dá)到提高磨床的加工速度和效率的目 的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供在使用五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床時(shí)一種由電磁力對(duì)工件夾具 夾緊、松開(kāi)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明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)磨床的工件電磁夾緊裝置，其特征在于在機(jī)架上由前、后軸承支撐配置主軸，在主軸的軸心空腔中，前端配置彈性筒夾， 后端配置拉桿，彈性筒夾以一段外/內(nèi)螺紋與拉桿的一段內(nèi)/外螺紋相互螺紋連接；彈性筒 夾的前端以錐面與主軸前端的錐形孔匹配插入裝置，拉桿與主軸以軸向孔槽結(jié)構(gòu)，可軸向 移動(dòng)、相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地接合配置；
彈性筒夾為中空結(jié)構(gòu)，中間的空腔可插入裝夾待加工工件，彈性筒夾前端的錐形 面開(kāi)設(shè)若干徑向開(kāi)口槽；主軸的外圈由同步皮帶輪，經(jīng)同步皮帶與數(shù)控電機(jī)傳動(dòng)連接；固定在機(jī)架上的后端蓋的外側(cè)面固定一環(huán)形電磁線圈，與環(huán)形電磁線圈相對(duì)應(yīng)， 一塊圓形銜鐵板固定在相繼伸出主軸尾端、后端蓋中孔的拉桿后端面。進(jìn)一步，所述同步皮帶輪配置在主軸的前后兩組軸承的外側(cè)。進(jìn)一步，所述主軸由前主軸和后主軸以錐度軸向匹配組成。進(jìn)一步，所述數(shù)控電機(jī)為伺服電機(jī)。采用本發(fā)明，首先將工件塞入彈性筒夾的中央，對(duì)固定在機(jī)架、后端蓋上的電磁線 圈接通電源，電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)銜鐵板吸引，相互吸附在一起不能動(dòng)彈，此時(shí)，與銜 鐵板固定在一起的拉桿也同時(shí)不能轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)了。數(shù)控電機(jī)通電，驅(qū)動(dòng)同步皮帶輪向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同步皮帶帶動(dòng)主軸，以及主軸中 央的摩擦力帶動(dòng)彈性筒夾也轉(zhuǎn)動(dòng)，致使彈性筒夾與拉桿相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因螺紋的作用兩者軸向 距離變短，彈性筒夾相對(duì)主軸的口部錐形孔往里收進(jìn)，彈性筒夾口部的徑向開(kāi)口槽被擠緊， 夾緊了彈性筒夾中間的工件。在加工中不需要工件旋轉(zhuǎn)時(shí)，保持電磁線圈通電，使電磁線圈與銜鐵板吸附在一 起。在加工中需要工件旋轉(zhuǎn)時(shí)，切斷電磁線圈電源，使銜鐵板脫離電磁線圈，數(shù)控電機(jī) 可以驅(qū)動(dòng)主軸、彈性筒夾、工件及拉桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)要卸下工件時(shí)，對(duì)數(shù)控電機(jī)通電，驅(qū)動(dòng)同步皮帶輪向另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同步皮帶 帶動(dòng)主軸，以及主軸中央的摩擦力帶動(dòng)彈性筒夾也轉(zhuǎn)動(dòng)，致使彈性筒夾與拉桿相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因 螺紋的作用兩者軸向距離變長(zhǎng)，彈性筒夾相對(duì)主軸的口部錐形孔往外伸出，彈性筒夾口部 的徑向開(kāi)口槽脫離了主軸錐形口的約束，工件可很方便地從彈性筒夾中取出。本發(fā)明的優(yōu)越性和有益效果采用本裝置不需要施加其它外力，只需要對(duì)電磁線 圈通電與否、對(duì)數(shù)控電機(jī)接通或斷開(kāi)電源，便可實(shí)現(xiàn)彈性筒夾對(duì)工件的夾緊或松開(kāi)，便可實(shí) 現(xiàn)工件在夾緊狀態(tài)是固定不動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)。操作簡(jiǎn)單，便于與五軸聯(lián)動(dòng)磨床結(jié)合，構(gòu)成全自動(dòng) 操作系統(tǒng)，提高加工的精度和速度、效率。


圖1為本發(fā)明五軸聯(lián)動(dòng)磨床的工件電磁夾緊裝置，一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)配置主視 剖視圖；圖2為圖1的右視剖視圖；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是主軸，Ia是前主軸，Ib是后主軸，2是密封圈，3是軸承，4是前端蓋，5是 彈性筒夾，6是數(shù)控電機(jī)，7是機(jī)架，8是同步皮帶，9是同步皮帶輪，10是電磁線圈，11是定 位圈，12是拉桿，13是銜鐵板，14是后端蓋，G是工件。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)照附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
—種五軸聯(lián)動(dòng)磨床的工件電磁夾緊裝置，在機(jī)架7上由前、后軸承3支撐配置主 軸，在主軸的軸心空腔中，前端配置彈性筒夾5，后端配置拉桿12，彈性筒夾5以一段外/內(nèi) 螺紋與拉桿12的一段內(nèi)/外螺紋相互螺紋連接；彈性筒夾5的前端以錐面與主軸前端的錐 形孔匹配插入裝置，拉桿12與主軸以軸向空槽結(jié)構(gòu)，可軸向移動(dòng)、相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地接合配置；彈 性筒夾5為中空結(jié)構(gòu)，中間的空腔可插入裝夾待加工工件G，彈性筒夾5前端的錐形面開(kāi)設(shè) 若干徑向開(kāi)口槽；主軸的外圈由同步皮帶輪9，經(jīng)同步皮帶8與數(shù)控電機(jī)6傳動(dòng)連接；固定 在機(jī)架7上的后端蓋14的外側(cè)面固定一環(huán)形電磁線圈10，與環(huán)形電磁線圈10相對(duì)應(yīng)，一塊 圓形銜鐵板13固定在相繼伸出主軸尾端、后端蓋14中孔的拉桿12后端面。
所述同步皮帶輪9配置在主軸的前后兩組軸承3的外側(cè)，有利整體配置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 潔性和穩(wěn)定、可靠。所述主軸由前主軸Ia和后主軸Ib以錐度軸向匹配組成。如此結(jié)構(gòu)既便于加工制 作——分段結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單，同時(shí)，也有利更換不同規(guī)格尺寸的工件，僅需對(duì)前主軸Ia變更即 可，方便、靈活，降低制作成本。所述數(shù)控電機(jī)6為伺服電機(jī)為常用的電機(jī)，能滿足使用要求。
權(quán)利要求
一種五軸聯(lián)動(dòng)磨床的工件電磁夾緊裝置，其特征在于在機(jī)架(7)上由前、后軸承(3)支撐配置主軸，在主軸的軸心空腔中，前端配置彈性筒夾(5)，后端配置拉桿(12)，彈性筒夾(5)以一段外/內(nèi)螺紋與拉桿(12)的一段內(nèi)/外螺紋相互螺紋連接；彈性筒夾(5)的前端以錐面與主軸(1)前端的錐形孔匹配插入裝置，拉桿(12)與主軸(1)以軸向孔槽結(jié)構(gòu)，可軸向移動(dòng)、相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地接合配置；彈性筒夾(5)為中空結(jié)構(gòu)，中間的空腔可插入裝夾待加工工件(G)，彈性筒夾(5)前端的錐形面開(kāi)設(shè)若干徑向開(kāi)口槽；主軸(1)的外圈由同步皮帶輪(9)，經(jīng)同步皮帶(8)與數(shù)控電機(jī)(6)傳動(dòng)連接；固定在機(jī)架(7)上的后端蓋(14)的外側(cè)面固定一環(huán)形電磁線圈(10)，與環(huán)形電磁線圈(10)相對(duì)應(yīng)，一塊圓形銜鐵板(13)固定在相繼伸出主軸尾端、后端蓋(14)中孔的拉桿(12)后端面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述五軸聯(lián)動(dòng)磨床的工件電磁夾緊裝置，其特征在于所述同步皮帶 輪(9)配置在主軸(1)的前后兩組軸承(3)的外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述五軸聯(lián)動(dòng)磨床的工件電磁夾緊裝置，其特征在于所述主軸由前 主軸(la)和后主軸(lb)以錐度軸向匹配組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述五軸聯(lián)動(dòng)磨床的工件電磁夾緊裝置，其特征在于所述數(shù)控電機(jī) (6)為伺服電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工機(jī)床的相關(guān)輔助器具，一種五軸聯(lián)動(dòng)磨床的工件電磁夾緊裝置，在機(jī)架(7)上由前、后軸承(3)支撐配置主軸，在主軸的軸心空腔中，前端配置彈性筒夾(5)，后端配置拉桿(12)，彈性筒夾(5)以一段外/內(nèi)螺紋與拉桿(12)的一段內(nèi)/外螺紋相互螺紋連接；彈性筒夾(5)的前端以錐面與主軸(1)前端的錐形孔匹配插入裝置，彈性筒夾(5)前端的錐形面開(kāi)設(shè)若干徑向開(kāi)口槽；主軸(1)的外圈由同步皮帶(8)與數(shù)控電機(jī)(6)傳動(dòng)連接；后端蓋(14)的外側(cè)面固定一環(huán)形電磁線圈(10)，一塊圓形銜鐵板(13)固定在相繼伸出主軸尾端、后端蓋(14)中孔的拉桿(12)后端面。本裝置只需要對(duì)電磁線圈(10)、數(shù)控電機(jī)(6)通電與否，便可實(shí)現(xiàn)彈性筒夾對(duì)工件的夾緊或松開(kāi)，提高加工的精度和速度、效率。
文檔編號(hào)B24B3/00GK101837558SQ20101017504
公開(kāi)日2010年9月22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