專利名稱：一種圓形拉刀數(shù)控刃磨專用機床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機床，具體地說是一種圓形拉刀數(shù)控刃磨專用機床。
技術(shù)背景-
圓孔花鍵拉刀為細(xì)長軸類似竹節(jié)狀外形，如圖1所示，其沿軸向均勻分布多個切削齒 及校正齒，齒與齒之間開有環(huán)形的容屑槽1，而拉刀徑向截面沿圓周方向分布多個切削齒2，
結(jié)合圖l，切削時，將拉床法蘭盤3固定在拉床上，工件4固定在拉床法蘭盤3上，拉刀 的切削運動方向是沿著工件軸向移動切削工件內(nèi)孔孔壁(箭頭方向)。結(jié)合圖2，拉刀切削 齒2切削工件4的內(nèi)孔孔壁，當(dāng)切削齒離開工件端面A面時，巻屑5會自動落下處于拉刀 容屑槽1內(nèi)。但是，拉刀容屑槽1根部圓弧R的圓滑過渡和圓弧大小決定著工件被拉后是 巻屑還是成塊的鐵屑，如果是巻屑，會巻曲成小圓球被容屑槽包住，直到切削齒離開工件 端面A面時，巻屑會自動落下，如果形成塊狀鐵屑，會在拉削過程中就掉落，拉傷工件內(nèi) 孔孔壁。目前，圓孔及內(nèi)花鍵等細(xì)長拉刀在現(xiàn)有的拉刀刃磨專用機床上刃磨，由類似碗形 砂輪切入容屑槽內(nèi)，微量靠磨拉刀切削齒的前刃面，分別沿均勻齒距移動以保證每個齒的 磨削。由于是手動進給深度，手動修整砂輪，因此磨削后拉刀齒距大小不一致，徑向磨削 力使拉刀易產(chǎn)生較大彎曲，產(chǎn)品拉削質(zhì)量不穩(wěn)定，從而不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至導(dǎo)致拉刀 報廢，造成較大的經(jīng)濟損失。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種圓形拉刀數(shù)控刃磨專用機床，不 僅可避免拉刀在刃磨時彎曲，提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，而且可由數(shù)控系統(tǒng)控制修整砂輪， 保證砂輪修整后的尺寸一致性，控制砂輪徑向進給尺寸，有效保證拉刀齒距及形狀的一致 性，以提高內(nèi)花鍵及圓拉刀的使用壽命。
本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案
一種圓形拉刀數(shù)控刃磨專用機床，以數(shù)控車床為基體，其特征是-拉刀以其兩端可轉(zhuǎn)動地架設(shè)于車床上，在車床的一側(cè)床身沿拉刀軸線方向分布多個拉 刀支撐架對拉刀形成加強支撐，在車床的另一側(cè)床身設(shè)置可沿拉刀軸線方向移動的大拖板， 和可沿拉刀徑向移動的中拖板，所述中拖板可移動地設(shè)置于大拖板上，并在中拖板上設(shè)置 有變頻高速磨頭和由變頻高速磨頭驅(qū)動的砂輪，所述大拖板的軸向移動由r步進電機驅(qū)動，
所述中拖板的徑向移動由2#步進電機驅(qū)動，所述1#步進電機和2#步進電機由車床上的數(shù)控 系統(tǒng)聯(lián)合控制。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點也在于以車床床頭處的輸出軸頂尖作為對拉刀的一端支撐，在車床床尾處設(shè)置彈性頂尖作為 對拉刀的另一端支撐，所述彈性頂尖與所述輸出軸頂尖的軸線重合，拉刀兩端端面的中心 孔分別插接于輸出軸頂尖和彈性頂尖上，在輸出軸頂尖的法蘭盤上固設(shè)有與輸出軸頂尖平 行的加長桿，所述加長桿的端部固設(shè)有夾具以夾持拉刀并帶動拉刀轉(zhuǎn)動。
所述支撐架包括固聯(lián)于車床的支撐座、可拆裝地連接在支撐座上的支撐板、以及可拆 裝地連接在支撐板上的滑移板，所述滑移板頂部具有沿拉刀軸線方向設(shè)置的外坡面，用于 支撐拉刀的滑移座掛接在滑移板上且滑移座具有與所述外坡面相配合的內(nèi)坡面，所述滑移 座與拉刀配合處為弧形的豁口，所述豁口卡接在拉刀容屑槽的外圓周上。
所述彈性頂尖包括固設(shè)于車床的軸套、插接于軸套內(nèi)孔的頂尖軸，所述軸套內(nèi)孔具有 臺階面，以所述臺階面為彈簧座在軸套內(nèi)孔中設(shè)置有彈簧，延伸入軸套內(nèi)孔的頂尖軸的一 端緊抵于彈簧上。
所述軸套上開設(shè)有徑向孔，頂尖軸與所述徑向孔相應(yīng)位置的圓周面上開設(shè)有長條形的 限位槽，設(shè)置與所述徑向孔螺紋配合的限位螺釘以對頂尖軸進行限位。 與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在
1、 本發(fā)明由于采用數(shù)控車床通過系統(tǒng)發(fā)出指令給2個步進電機，其中1#步進電機驅(qū)動 滾珠絲杠帶動大拖板沿拉刀軸向移動；2"步進電機控制中拖板在大拖板上沿拉刀的徑向做 進給運動，從而也就控制了中拖板上高速旋轉(zhuǎn)的砂輪可沿拉刀的軸向和徑向做聯(lián)合運動， 保證砂輪向拉刀容屑槽底徑處的進給尺寸。利用數(shù)控系統(tǒng)控制砂輪8隨大、中拖板走直線、 曲線、斜線的功能，形成砂輪8運動軌跡，結(jié)合拉刀支撐架的加強支撐及彈性頂尖的作用， 能保證直徑小、長度較長的圓孔友內(nèi)花鍵等圓形拉刀的剛性，因此可有效地保證拉刀的刃 磨質(zhì)量穩(wěn)定性，提高拉刀使用壽命，節(jié)約成本，降低操作者的勞動強度。
2、 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，且拓展了數(shù)控車床的使用功能，經(jīng)濟實用，利于推廣。


圖1為拉刀切削工件的工作原理圖；圖2為拉刀切削齒切削工件內(nèi)孔圓周面的放大圖； 圖3為本發(fā)明機床的結(jié)構(gòu)主視圖;'圖4為圖3的左視圖；圖5為拉刀支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為彈性頂尖的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為砂輪磨削拉刀的工作原理圖。
圖中標(biāo)號l容屑槽，2切削齒，3拉床法蘭盤，4工件，5巻屑，6拉刀，7輸出軸頂 尖，8彈性頂尖，81軸套，82頂尖軸，83彈簧，84限位螺釘，9輸出軸頂尖的法蘭盤，10 加長桿，ll夾具，12砂輪，13為1#步進電機，14為2"步進電機，15大拖板，16中拖板， 17變頻高速磨頭，18數(shù)控系統(tǒng)，''19支撐架，191支撐座，192支撐板，193滑移板，194 外坡面，195滑移座，196內(nèi)坡面，197豁口。
以下通過具體實施方式
，并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
具體實施方式
，非限定實施例如下所述
實施例結(jié)合圖3、 7，本實施例圓形拉刀數(shù)控刃磨專用機床，以現(xiàn)有的數(shù)控車床改進 而成，拉刀6兩端端面的中心孔分別插接于車床床頭的輸出軸頂尖7和車床床尾的彈性頂
尖8上，輸出軸頂尖7和彈性頂尖8的軸線重合，在輸出軸頂尖的法蘭盤9上固設(shè)有與輸 出軸頂尖平行的加長桿10，加長桿的端部固設(shè)有夾具11以夾持拉刀6并帶動拉刀隨法蘭 盤轉(zhuǎn)動。
結(jié)合圖4，因為拉刀直徑小、長度較長，為保證其剛性，避免在刃磨時產(chǎn)生徑向彎曲 現(xiàn)象，在車床的一側(cè)(砂輪12的對面)床身沿拉刀軸線方向分布3 5個拉刀支撐架19 對拉刀6形成加強支撐。結(jié)合圖5，支撐架包括固聯(lián)于車床的支撐座191、通過螺釘連接在 支撐座上的支撐板192、以及通過螺釘連接在支撐板上的滑移板193，滑移板頂部具有沿拉 刀軸線方向設(shè)置的外坡面194，用于支撐拉刀的滑移座195掛接在滑移板193上且滑移座 具有與所述外坡面相配合的內(nèi)坡面196，滑移座與拉刀配合處為弧形的豁口 197，豁口卡接 在拉刀容屑槽1的外圓周上，以對拉刀形成徑向加強支撐，滑移座195可在滑移板193滑 移，以調(diào)整豁口 197對拉刀的支撐點。
圖7所示，碗形砂輪12既沿拉刀做軸向運動，也沿拉刀徑向做進給運動，軸向運動可 磨削拉刀的切削齒2，砂輪12進給至拉刀容屑槽1底徑時，數(shù)控系統(tǒng)18發(fā)出指令同時控 制l"和2#步進電機13、 14驅(qū)動機床中拖板和大拖板做軸向和縱向聯(lián)合運動而直接帶動砂輪 12走曲線運動，保證容屑槽底根部圓弧R過渡圓滑，控制進給深度尺寸一致。
結(jié)合圖3、 4，在車床的一側(cè)床身設(shè)置可沿拉刀軸線方向移動的大拖板15，和可沿拉刀 徑向移動的中拖板16，中拖板可移動地設(shè)置于大拖板上，并在中拖板上設(shè)置有變頻高速磨 頭17和由變頻高速磨頭驅(qū)動的砂輪12 (砂輪12安裝在變頻高速磨頭的主軸上，由主軸驅(qū) 動高速旋轉(zhuǎn))，大拖板的軸向移動由1"步進電機13驅(qū)動，中拖板的徑向移動由2"步進電機 14驅(qū)動，1"步進電機和2#步進電機由車床上的數(shù)控系統(tǒng)18聯(lián)合控制。圖7所示，拉刀刃磨 時，拉刀6兩端的輸出軸頂尖7和彈性頂尖8頂住拉刀的中心孔使拉刀只做旋轉(zhuǎn)運動，滑 移座195上的豁口卡在拉刀容屑槽內(nèi)砂輪12刃磨時的對面位置，避免在砂輪12磨削時由 于徑向磨削力而造成拉刀彎曲；砂輪12由變頻高速磨頭17驅(qū)動高速旋轉(zhuǎn)，同時兩軸聯(lián)動 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令給2個步進電ll驅(qū)動機床大拖板15和中拖板16，其中1#步進電機驅(qū)動 滾珠絲杠帶動大拖板軸向移動保證齒距一致穩(wěn)定性，2"步進電機控制中拖板的縱向進給運 動來保證拉刀容屑槽底徑尺寸，砂輪12進給至拉刀容屑槽底徑時，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令同時 控制1#和2#兩個步進電機驅(qū)動機床大拖板和中拖板做軸向和縱向聯(lián)合運動而直接帶動砂輪 12走曲線運動，保證容屑槽底根部圓弧R過渡圓滑，控制進給深度尺寸一致。
結(jié)合圖6，為便于將拉刀6兩端插接在輸出軸頂尖7和彈性頂尖8上，且為了緩沖拉刀刃磨時產(chǎn)生的軸向沖擊力，需要將彈性頂尖的尖端設(shè)置為具有伸縮性，彈性頂尖包括固 設(shè)于車床的軸套81、插接于軸套內(nèi)孔的頂尖軸82，頂尖軸的前端為60°錐角的頂尖，以 保證與拉刀端面的中心孔有效接觸，軸套內(nèi)孔具有臺階面，以所述臺階面為彈簧座在軸套 內(nèi)孔中設(shè)置有彈簧83，延伸入軸套內(nèi)孔的頂尖軸的一端緊抵于彈簧上。軸套上開設(shè)有徑向 孔，頂尖軸82與所述徑向孔相應(yīng)位置的圓周面上開設(shè)有長條形的限位槽，設(shè)置與所述徑向 孔螺紋配合的限位螺釘84以對頂尖軸進行限位。
權(quán)利要求
1、一種圓形拉刀數(shù)控刃磨專用機床，以數(shù)控車床為基體，其特征是拉刀(6)以其兩端可轉(zhuǎn)動地架設(shè)于車床上，在車床的一側(cè)床身沿拉刀軸線方向分布多個拉刀支撐架(19)對拉刀形成加強支撐，在車床的另一側(cè)床身設(shè)置可沿拉刀軸線方向移動的大拖板(15)，和可沿拉刀徑向移動的中拖板(16)，所述中拖板可移動地設(shè)置于大拖板上，并在中拖板(16)上設(shè)置有變頻高速磨頭(17)和由變頻高速磨頭驅(qū)動的砂輪(12)，所述大拖板(15)的軸向移動由1#步進電機(13)驅(qū)動，所述中拖板(16)的徑向移動由2#步進電機(14)驅(qū)動，所述1#步進電機和2#步進電機由車床上的數(shù)控系統(tǒng)(18)聯(lián)合控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓形拉刀數(shù)控刃磨專用機床，其特征是 以車床床頭處的輸出軸頂尖(7)作為對拉刀的一端支撐，在車床床尾處設(shè)置彈性頂尖(8)作為對拉刀的另一端支撐，所述彈性頂尖與所述輸出軸頂尖的軸線重合，拉 刀兩端端面的中心孔分別插接于輸出軸頂尖(7)和彈性頂尖(8)上，在輸出軸頂尖的 法蘭盤(9)上固設(shè)有與輸出軸頂尖平行的加長桿(10)，所述加長桿的端部固設(shè)有夾具 (11)以夾持拉刀并帶動拉刀轉(zhuǎn)動。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓形拉刀數(shù)控刃磨專用機床，其特征是所述支撐 架(19)包括固聯(lián)于車床的支撐座(191)、可拆裝地連接在支撐座上的支撐板(192)、 以及可拆裝地連接在支撐板上的滑移板(193)，所述滑移板頂部具有沿拉刀軸線方向設(shè) 置的外坡面(194)，用于支撐拉刀的滑移座(191)掛接在滑移板(193)上且滑移座具 有與所述外坡面(195)相配合的內(nèi)坡面(196)，所述滑移座與拉刀配合處為弧形的豁 口 (197)，所述豁口卡接在拉刀容屑槽(1)的外圓周上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種圓形拉刀數(shù)控刃磨專用機床，其特征是所述彈性 頂尖(8)包括固設(shè)于車床的軸套(81)、插接于軸套內(nèi)孔的頂尖軸(82)，所述軸套內(nèi) 孔具有臺階面，以所述臺階面為彈簧座在軸套內(nèi)孔中設(shè)置有彈簧(83)，延伸入軸套內(nèi) 孔的頂尖軸(82)的一端緊抵于彈簧上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種圓形拉刀數(shù)控刃磨專用機床，其特征是所述軸套 (81)上開設(shè)有徑向孔，頂尖軸(82)與所述徑向孔相應(yīng)位置的圓周面上開設(shè)有長條形的限位槽，設(shè)置與所述徑向孔螺紋配合的限位螺釘(84)以對頂尖軸進行限位。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圓形拉刀數(shù)控刃磨專用機床，以數(shù)控車床為基體，拉刀以其兩端可轉(zhuǎn)動地架設(shè)于車床上，在車床的一側(cè)床身沿拉刀軸線方向分布多個拉刀支撐架對拉刀形成加強支撐，在車床的另一側(cè)床身設(shè)置可沿拉刀軸線方向移動的大拖板，和可沿拉刀徑向移動的中拖板，中拖板可移動地設(shè)置于大拖板上，并在中拖板上設(shè)置有變頻高速磨頭和由變頻高速磨頭驅(qū)動的砂輪，大拖板的軸向移動由1^#步進電機驅(qū)動，中拖板的徑向移動由2^#步進電機驅(qū)動，1^#步進電機和2^#步進電機由車床上的數(shù)控系統(tǒng)聯(lián)合控制。本發(fā)明不僅可避免拉刀在刃磨時彎曲，而且可由數(shù)控系統(tǒng)控制修整砂輪徑向進給尺寸，有效保證拉刀齒距及形狀的一致性，可提高內(nèi)花鍵及圓拉刀的使用壽命。
文檔編號B24B3/00GK101670536SQ200910145180
公開日2010年3月17日 申請日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者銳 劉, 張永娟, 李建修, 王忠新, 羅運東, 魏冰凌 申請人:六安江淮永達機械制造有限公司