專利名稱：用于模切輥筒刃口磨削與檢測一體化的設(shè)備及模切輥筒刃口的加工檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于模切輥筒刃口磨削與檢測一體化的設(shè)備及模切輥筒刃口的加工檢測方法。
在過去，模切輥筒刃口在被粗加工后，都是由手工進(jìn)行精加工，由于手工加工完全是靠操作工人的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)感覺來保證其加工精度的，而且由于模切輥筒是由硬度極高的模具鋼構(gòu)成，所以手工加工不但工時(shí)耗費(fèi)大、而且也難以保證刃口的位置精度以及刃口的形狀精度。另外，在手工加工時(shí)，無法使用檢測設(shè)備對正在加工或加工后的刃口進(jìn)行檢測，所以，必須加工和檢測分開進(jìn)行，這樣在加工后要將工件從加工設(shè)備卸下，再對工件進(jìn)行檢測，檢測后，根據(jù)檢測結(jié)果還要將工件安裝在加工設(shè)備進(jìn)行加工，這樣，反復(fù)裝卸工件不但浪費(fèi)了許多時(shí)間，而且給操作者帶來了很大的麻煩，從而也降低了工作效率。
本發(fā)明是為了解決上述問題而作出的，其目的是提供一種加工精度高、加工效率高的用于模切輥筒刃口磨削與檢測一體化的設(shè)備及使用該設(shè)備加工檢測模切輥筒刃口的方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的用于模切輥筒刃口磨削和檢測一體化的設(shè)備；其特征在于，它包括床身、數(shù)顯分度裝置、高速磨頭、尾座、刃口觀察裝置、垂直拖板、縱刀架及工件安裝架；該數(shù)顯分度裝置安裝在床身左右方向的一端，該尾座與數(shù)顯分度裝置在左右方向上相對置地配置在床身上并可相對數(shù)顯分度裝置沿左右方向離開或接近地進(jìn)行移動(dòng)，用于對應(yīng)于工件的長度來調(diào)整分度裝置與尾架的距離；在數(shù)顯分度裝置和尾座的與工件相對的側(cè)端上分別安裝著用于將工件正確對準(zhǔn)頂尖的工件安裝架；上述垂直拖板垂直于床身安裝在縱刀架上，該刀架可沿床身上的左右方向、即工件的長度方向移動(dòng)地安裝床身上，該縱刀架可手動(dòng)或由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)進(jìn)行移動(dòng)；刃口觀察裝置安裝在垂直拖板上并且可在拖板上沿上下方向移動(dòng)；在刃口觀察裝置上設(shè)置一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)垂直于水平面的Z軸回轉(zhuǎn)并能進(jìn)行繞Z軸的周向的高精度的分度；上述高速磨頭以一定角度固定在滾動(dòng)導(dǎo)軌上并由絲杠驅(qū)動(dòng)，該滾動(dòng)導(dǎo)軌設(shè)置在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上；上述刀口觀察裝置和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可沿垂直于工件軸線的向水平方向延伸的Y軸方向進(jìn)行微調(diào)。
由于本發(fā)明的用于模切輥筒刃口磨削和檢測一體化的設(shè)備是將檢測和磨削一體化，可以在邊加工的同時(shí)加檢測刃口的狀況，因此，提高了刃口的加工效率，而且由于本設(shè)備是分度裝置驅(qū)動(dòng)的繞工件的軸心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和帶長度傳感器的縱刀架的沿工件軸線方向的運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行控制磨頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的，因此排除了人為因素對加工精度的影響，可以確保高的刃口的加工精度(位置精度和形狀精度)。


圖1是本發(fā)明用于模切輥筒刃口磨削與檢測一體化的設(shè)備的主視圖。
以下參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明。
如圖1所示，本發(fā)明的用于模切輥筒刃口磨削與檢測一體化的設(shè)備，包括花崗石床身12、數(shù)顯分度裝置1、尾座10、工件安裝架9、帶長度傳感器的縱刀架11、垂直拖板6、高速磨頭3、高精度回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7、滾動(dòng)導(dǎo)軌8、CCD攝像頭5、體視顯微鏡4，上述數(shù)顯分度裝置1固定安裝在花崗石床身12的上面的X方向的一端，尾座10沿X方向可移動(dòng)地設(shè)置在上述花崗石床身12的上面上，工件2通過工件安裝架9將其兩端的軸心頂尖孔分別與數(shù)顯分度裝置1和尾座10的頂尖對準(zhǔn)，并通過上述頂尖由數(shù)顯分度裝置1和尾座10支承著，工件2由數(shù)顯分度裝置1以設(shè)定的分度值驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，從而使工件2以對應(yīng)于待加工刃口的周向長度地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。通過調(diào)整尾座10相對于數(shù)顯分度裝置1的距離可以與工件2的長度對應(yīng)地調(diào)整工件2的安裝空間。上述工件安裝架9用于將工件2與上述頂尖正確對準(zhǔn)。帶長度傳感器的縱刀架11可沿X方向移動(dòng)地設(shè)置在花崗石床身上，通過上述長度傳感器可準(zhǔn)確讀出上述帶長度傳感的縱刀架11沿X方向的移動(dòng)量，以監(jiān)控刃口在X方向上的加工長度。在上述帶長度傳感器的縱刀架上沿鉛垂方向(Z向)固定安裝著垂直拖板6，該垂直拖板6上安裝著用于觀測刃口狀況的體視顯微鏡4，在體視顯微鏡4的目鏡一端安裝著CCD攝像頭5，用于將經(jīng)體視顯微鏡4放大的刃口的像通過CCD攝像頭5拍攝而成像在與CCD攝像頭相連接的顯示器屏幕上(未圖示)，從而操作者可以直接從顯示器屏幕上觀看加工后的刃口或正在加工的刃口以及對刀狀況，體視顯微鏡4可沿Z方向移動(dòng)，從而可以對應(yīng)于工件的大小來調(diào)整工件的上下方向的安裝空間，在體視顯微鏡4的下端側(cè)安裝著一高精度回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7，在該回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7上以一定角度安裝著高速磨頭3，該高速磨頭3是通過滾動(dòng)導(dǎo)軌安裝在上述高精度回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7上并由絲杠驅(qū)動(dòng)沿滾動(dòng)導(dǎo)軌直線運(yùn)動(dòng)，用于在加工時(shí)將磨頭與被加工刃口面對接，在未進(jìn)行加工時(shí)用于退回磨頭，上述高精度回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7可繞Z軸進(jìn)行高精度的分度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)W，用于調(diào)整磨頭與設(shè)置在模切輥筒周面上不同方向的刃口接觸來進(jìn)行磨削，上述數(shù)顯分度裝置繞A軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和帶長度傳感器的縱刀架沿X方向的移動(dòng)可以由手動(dòng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，也可以由步進(jìn)馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。用顯微鏡對準(zhǔn)刃口及A向的數(shù)顯值可檢測刃口的周向距離，用顯微鏡對準(zhǔn)刃口及X向數(shù)顯值可檢測X向的刃口的距離，檢測值與圖紙所要求的標(biāo)準(zhǔn)值的相差值即可隨時(shí)用磨頭修正直至達(dá)到技術(shù)要求。在本裝置上還可沿Z軸方向安裝數(shù)顯高度尺并用電感測感儀檢測刃口高度(需補(bǔ)償導(dǎo)軌誤差)。
上述床身不限于花崗石制，也可以是鑄鐵或其他的金屬材料制。
權(quán)利要求
1.用于模切輥筒刃口磨削與檢測一體化的設(shè)備，其特征是，它包括床身、數(shù)顯分度裝置、高速磨頭、尾座、刃口觀察裝置、垂直拖板、帶長度傳感器的縱刀架及工件安裝架；該數(shù)顯分度裝置安裝在床身左右方向的一端，該尾座與數(shù)顯分度裝置在左右方向上相對置地配置在床身上并可相對數(shù)顯分度裝置沿左右方向離開或接近進(jìn)行移動(dòng)，用于對應(yīng)于工件的長度來調(diào)整分度裝置與尾架的距離；在數(shù)顯分度裝置和尾座的與工件相對的側(cè)端上分別安裝著用于將工件正確對準(zhǔn)頂尖的工件安裝架；上述垂直拖板垂直于床身并安裝在縱刀架上，該縱刀架可沿床身上的左右方向、即工件的長度方向移動(dòng)，該縱刀架可手動(dòng)或由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)進(jìn)行移動(dòng)；刃口觀察裝置安裝在垂直拖板上并且可在拖板上沿上下方向移動(dòng)；在刃口觀察裝置上設(shè)置一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)垂直于水平面的Z軸回轉(zhuǎn)并能進(jìn)行繞Z軸周向的高精度的分度；上述高速磨頭以一定角度固定在滾動(dòng)導(dǎo)軌上并由絲杠驅(qū)動(dòng)，該滾動(dòng)導(dǎo)軌設(shè)置在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上；上述刀口觀察裝置和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可沿垂直于工件軸線的向水平方向延伸的Y軸方向進(jìn)行微調(diào)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于模切輥筒刃口的磨削及檢測一體化的設(shè)備，其特征在于，上述方向傳感器是光柵或磁柵，床身由花崗巖構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)工件繞A軸的轉(zhuǎn)動(dòng)及縱刀架沿Y軸的移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置是手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)磨削。
3.如權(quán)利要求1所述的用于模切輥筒刃口磨削及檢測一體化的設(shè)備，其特征在于，上述長度方向傳感器是光柵或磁柵，床身由花崗巖構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)工件繞A軸轉(zhuǎn)動(dòng)及縱刀架沿Y軸的移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置是步進(jìn)馬達(dá)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)磨消。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的用于模切輥筒刃口磨削及檢測一體的設(shè)備，其特征在于，上述刃口觀察裝置由體視顯微鏡、CCD攝像頭和顯示器組成。而且，在Z軸方向上、即在鉛垂直方向上設(shè)置檢測刃口高度的數(shù)顯尺及電感測微儀。
5.一種用于模切輥筒的刃口的加工檢測方法，其特征在于，它是使用
6.權(quán)利要求1～6所述的任何一種用于模切輥筒的刃口磨削與檢測一體化設(shè)備的模切輥筒的刃口的加工檢測方法，在加工時(shí)首先通過移動(dòng)尾座將尾座與數(shù)顯分度裝置間的距離，使其距離與工件的長度相對應(yīng)，然后通過工件安裝架將工件與數(shù)顯分度裝置上的頂尖和尾座上的頂尖對準(zhǔn)并支承在頂尖上，接著調(diào)整回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及磨頭的伸出長度，使磨頭的磨削面與刃口的待加工面接觸，在刃口加工過程中，數(shù)顯分度裝置。根據(jù)所要加工的刃口的沿輥筒周向的長度來控制輥筒的旋轉(zhuǎn)的角度值，以保證輥筒的沿周向的進(jìn)給尺寸與刃口所要加工的周向的長度相對應(yīng)；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)根據(jù)設(shè)置輥筒圓周面上的刃口的延伸方向進(jìn)行回轉(zhuǎn)以使磨頭的磨削面始終與刃口的待加工面平行；帶長度傳感的縱向拖板載著垂直拖板沿工件的軸向移動(dòng)，以使磨頭沿工件軸向運(yùn)動(dòng)，通過上述長度傳感器來監(jiān)測磨頭的工件軸向的運(yùn)動(dòng)長度，以便對應(yīng)于刃口實(shí)際加工長度對其運(yùn)動(dòng)距離進(jìn)行控制，通過控制上述數(shù)顯分度裝置驅(qū)動(dòng)的輥筒的繞其軸心的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和帶長度傳感器的縱刀架的沿輥筒的軸線方向的縱向直線運(yùn)動(dòng)，從保證磨頭與形成在輥筒周面上各種延伸方向的刃口相接觸地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)刃口的磨削加工；另外，磨頭固定安裝在滾動(dòng)導(dǎo)軌上，在往本設(shè)備上裝卸輥筒時(shí)，先將磨頭往上提升，以利于裝卸；在對刀時(shí)，通過將磨頭沿滾動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，順利地將磨頭的磨削面與待加工刃口面對接；刃口檢測裝置可沿鉛垂方向上下運(yùn)動(dòng)，在安裝輥筒時(shí)為了不與工件發(fā)生碰撞而對應(yīng)于輥筒的直徑來調(diào)整刃口檢測裝置的高度，在加工完成后，通過移動(dòng)縱刀架，將刃口檢測裝置對準(zhǔn)一條刃口，然后沿X方向移動(dòng)縱刀架，使刃口檢測裝置對準(zhǔn)另一條刃口，根據(jù)長度傳感器讀出的長度值即可測出上述兩條刃口在X方向的距離；另外，通過轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)顯分度裝置使刃口檢測裝置對準(zhǔn)一條沿X方向延伸的刃口，然后轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)顯分度裝置使刃口檢測裝置對準(zhǔn)另一條沿X方向延伸的刃口，根據(jù)數(shù)顯分度裝置顯示的數(shù)值即可測出上述兩條刃口的距離；通過設(shè)置在Z軸方向上的數(shù)顯尺及電感測微儀，檢測刃口的高度。
全文摘要
用于模切輥筒刃口磨削與檢測一體化的設(shè)備,其特征是,它包括:床身、數(shù)顯分度裝置、高速磨頭、尾座、刃口觀察裝置、垂直拖板、帶長度傳感器的縱刀架及工件安裝架;該數(shù)顯分度裝置安裝在床身左右方向的一端,在數(shù)顯分度裝置和尾座的與工件相對的側(cè)端上分別安裝著工件安裝架;上述垂直拖板垂直于床身安裝在縱刀架上;刃口觀察裝置安裝在垂直拖板上;在刃口觀察裝置設(shè)置一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu);上述高速磨頭以一定角度固定在滾動(dòng)導(dǎo)軌上并由絲杠驅(qū)動(dòng)。
文檔編號B24B49/00GK1367066SQ0110152
公開日2002年9月4日 申請日期2001年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月21日
發(fā)明者吳明根 申請人:北京運(yùn)城精工模切機(jī)械制造有限公司