接力磨削工艺方法与数控磨床与流程

本发明涉及机械加工磨削数控设备领域，具体地，涉及一种接力磨削工艺方法与数控磨床，尤其涉及针对多刀刃圆刀片高效磨削加工，提出一种五工位圆刀片接力磨削工艺方法与数控磨床。
背景技术：
：由硬质合金制作的圆刀片，应用广泛，市场需求量大。由于其厚度小，直径规格多，刃磨面多，目前圆刀片的磨削加工大都采用普通的磨床，采用手工方式进行磨削，因而生产效率低，人工成本高，加工环境恶劣。如专利文献cn203956648u公开的一种磨削效率高、可磨削不同后角刀片的带孔圆刀片的专用磨削设备，其主轴呈水平设置，砂轮安装在主轴一端，传动箱位于主轴另一端，工件进给机构位于砂轮下方，该工件进给机构包括与主轴平行的第一导轨、安装在第一导轨上并与第一导轨垂直的第二导轨以及安装在第二导轨上的角度调整座，第一导轨与第二导轨之间设有用于驱动第二导轨沿第一导轨方向运动的第一传动机构，第二导轨与角度调整座之间设有用于驱动角度调整座沿第二导轨方向运动的第二传动机构；刀片定位机构包括安装在角度调整座上并可在角度调整座中角度调整机构的驱动下转动的定位座，定位座上安装有刀片定位立杆以及驱动刀片定位立杆以其自身中心轴线自转的动力装置。硬质合金制作的圆刀片有多个刀刃需要粗精加工，手工加工时换刀装夹等过程大大增加了生产周期。类似上述现有技术的磨削设备也往往很难达到满意的加工效率。因此，提供一种接力磨削工艺方法与数控磨床具有较高的价值和意义。技术实现要素：针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种接力磨削工艺方法与数控磨床。根据本发明提供的一种接力磨削数控磨床，包括底部转台和砂轮架；所述底部转台上端面设置有动力头；所述动力头能够装夹设定的工件；所述动力头的数量为n，其中n为大于1的整数；所述砂轮架设置在动力头的匹配位置上，从而使得砂轮架上的砂轮能够对装夹在动力头上的设定工件完成磨削加工；所述砂轮架的数量为m，其中m为整数，且m为大于1的整数；所述底部转台能够自由转动，从而使得每个动力头的位置均能通过底部转台的转动调整至任一砂轮架的磨削加工范围内。优选地，所述砂轮架通过移动导轨安装在机床床身上；所述砂轮架能够沿移动导轨做设定方向上的进给移动。优选地，所述动力头包括动力头电机；所述动力头电机能够带动装夹在动力头上的设定工件旋转，为这一设定工件提供圆周方向进给运动。优选地，m的取值与圆刀片磨削工艺流程中所需的工序数目相当，且n＝m+1；加工过程中：-m+1个动力头中的m个动力头处于与m个砂轮架对应的位置，从而使得m个装夹在动力头上的设定工件分别在m个砂轮架对应的位置处进行m道设定的工序；-m+1个动力头中的1个动力头处于与上下料工位，从而使得这一动力头能够被取下或装夹上设定的工件。优选地，m个砂轮架根据对应工序在磨削工艺流程中的加工顺序依次排列，从而使得每一个待加工工件都能够随着底部转台的移动依次上料、按顺序加工、下料，且单个接力磨削数控磨床同一时刻存在m个正在进行不同工序加工的工件和1个正在进行上下料的工件。优选地，所述移动导轨包括砂轮架水平移动导轨和砂轮架竖直移动导轨；所述砂轮架能够分别通过砂轮架水平移动导轨、砂轮架竖直移动导轨在径向、竖直方向上移动，分别进行刀片径向、切深方向上的进给。优选地，所述砂轮架通过砂轮架摆动装置设置在移动导轨上；所述砂轮架摆动装置包括2个摆头，其中一个摆头能够定位圆刀片工件的刀刃角度，另一摆头能够控制砂轮与刀片保持单点接触加工。优选地：n＝5，m＝4；装夹在动力头上的设定工件包括圆刀片；4个砂轮架分布安装在四个加工工位位置；4个工位上砂轮架依次安装大刀刃粗加工砂轮、小刀刃粗加工砂轮、大刀刃精加工砂轮以及小刀刃精加工砂轮。根据本发明提供的一种接力磨削工艺方法，采用上述的接力磨削数控磨床，一次装夹实现m个工序，使得每个工位在同一时间均处于加工状态。根据本发明提供的一种接力磨削工艺方法，采用上述的接力磨削数控磨床，一次装夹实现圆刀片工件单面的大小刀刃的粗精加工共四个工序；多个动力头接力完成每个刀片的各个工序：其中大刀刃加工刃宽为30mm，刃口角度为0.5度，粗加工加工粗糙度为ra0.4；大刀刃精加工在粗加工基础上将大刀刃表面到ra0.2；小刀刃加工刃宽2.8mm，刃口角度11度，粗加工要求刃口加工粗糙度ra0.4,精加工粗糙度为ra0.2；由多个动力头(7)接力完成每个刀片的各个工序；所述接力磨削工艺方法具体包括以下步骤：步骤1：加工开始，从上下料工位安装圆刀片工件；步骤2：工件跟随底部转台依次实现大刀刃粗加工，小刀刃精加工，大刀刃精加工和小刀刃精加工四个工位；步骤3：前一片刀片进入加工后，后一个动力头继续装夹，使得每个工位在同一时刻均处于加工状态；步骤4：工件回到上下料工位时，翻转工件，在实现工件另一侧的加工。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：1、本发明提供的接力磨削工艺方法与数控磨床，具有加工设备结构设计更加合理，而且磨床操作简单的优点；2、本发明提供的接力磨削工艺方法与数控磨床，便于加工多种型号的圆刀片；3、本发明提供的接力磨削工艺方法与数控磨床，在一次装夹中，以接力加工方式先后完成头尾架工件大小刀刃的粗精加工，避免了更换砂轮的工序；4、本发明提供的接力磨削工艺方法与数控磨床，极大地提高了工件的加工质量、提高了圆刀片的加工加工效率。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本发明提供的接力磨削数控磨床俯视结构示意图。图2为本发明提供的接力磨削数控磨床结构原理示意图。图中示出：机床床身1砂轮架水平移动导轨2砂轮架竖直移动导轨3砂轮架摆动装置4砂轮架电主轴5碗装砂轮6动力头7底部转台8具体实施方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。根据本发明提供的一种接力磨削数控磨床，包括底部转台8和砂轮架；所述底部转台8上端面设置有动力头7；所述动力头7能够装夹设定的工件；所述动力头7的数量为n，其中n为大于1的整数；所述砂轮架设置在动力头7的匹配位置上，从而使得砂轮架上的砂轮能够对装夹在动力头7上的设定工件完成磨削加工；所述砂轮架的数量为m，其中m为整数，且m为大于1的整数；所述底部转台8能够自由转动，从而使得每个动力头7的位置均能通过底部转台8的转动调整至任一砂轮架的磨削加工范围内。所述砂轮架通过移动导轨安装在机床床身1上；所述砂轮架能够沿移动导轨做设定方向上的进给移动。所述动力头7包括动力头电机；所述动力头电机能够带动装夹在动力头7上的设定工件旋转，为这一设定工件提供圆周方向进给运动。具体地，m的取值与圆刀片磨削工艺流程中所需的工序数目相当，且n＝m+1；加工过程中：-m+1个动力头7中的m个动力头7处于与m个砂轮架对应的位置，从而使得m个装夹在动力头7上的设定工件分别在m个砂轮架对应的位置处进行m道设定的工序；-m+1个动力头7中的1个动力头7处于与上下料工位，从而使得这一动力头7能够被取下或装夹上设定的工件。m个砂轮架根据对应工序在磨削工艺流程中的加工顺序依次排列，从而使得每一个待加工工件都能够随着底部转台8的移动依次上料、按顺序加工、下料，且单个接力磨削数控磨床同一时刻存在m个正在进行不同工序加工的工件和1个正在进行上下料的工件。更具体地，所述移动导轨包括砂轮架水平移动导轨2和砂轮架竖直移动导轨3；所述砂轮架能够分别通过砂轮架水平移动导轨2、砂轮架竖直移动导轨3在径向、竖直方向上移动，分别进行刀片径向、切深方向上的进给。所述砂轮架通过砂轮架摆动装置4设置在移动导轨上；所述砂轮架摆动装置4包括2个摆头，其中一个摆头能够定位圆刀片工件的刀刃角度，另一摆头能够控制砂轮与刀片保持单点接触加工。n＝5，m＝4；装夹在动力头7上的设定工件包括圆刀片；4个砂轮架分布安装在四个加工工位位置；4个工位上砂轮架依次安装大刀刃粗加工砂轮、小刀刃粗加工砂轮、大刀刃精加工砂轮以及小刀刃精加工砂轮。根据本发明提供的一种接力磨削工艺方法，采用上述的接力磨削数控磨床，一次装夹实现m个工序，使得每个工位在同一时间均处于加工状态。根据本发明提供的一种接力磨削工艺方法，采用上述的接力磨削数控磨床，一次装夹实现圆刀片工件单面的大小刀刃的粗精加工共四个工序；多个动力头7接力完成每个刀片的各个工序；所述接力磨削工艺方法具体包括以下步骤：步骤1：加工开始，从上下料工位安装圆刀片工件；步骤2：工件跟随底部转台依次实现大刀刃粗加工，小刀刃精加工，大刀刃精加工和小刀刃精加工四个工位；步骤3：前一片刀片进入加工后，后一个动力头7继续装夹，使得每个工位在同一时刻均处于加工状态；步骤4：工件回到上下料工位时，翻转工件，在实现工件另一侧的加工。进一步地，本发明的优选例设计一种五工位圆刀片接力磨削工艺方法与数控磨床。对于多刃圆刀片工件，该磨削方法及磨床能同步进行圆刀片大小刀刃的粗精加工。数控磨床设备包括磨床床身底盘转台及安装在上面的五个动力头、四个砂轮架及其移动导轨。其中五个动力头沿圆周方向均匀分布在底盘转台上，动力头可以跟随底盘转台实现360度旋转。除了上下料工位的动力头，其余四个工位上方均布置一个砂轮架，分别通过移动导轨安装在床身上，可沿导轨做水平和竖直方向上的移动。同时砂轮架与竖直方向的导轨连接处摆动装置，可实现单点切削和刀刃角度调整。开始加工，从上下料工位安装圆刀片工件，工件跟随底部转台依次实现大刀刃粗加工，小刀刃精加工，大刀刃精加工和小刀刃精加工，回到上下料工位时，翻转工件，在实现工件另一侧的加工。多个动力头接力完成每个刀片的各个工序，极大提高了磨削加工效率。本发明优选例提供的五工位接力磨削数控磨床，主要包括底部转盘、动力头，砂轮架及其移动导轨；包括磨床床身底盘转台及安装在上面的五个动力头、四个砂轮架及其移动导轨。其中五个动力头沿圆周方向均匀分布在底盘转台上，动力头可以跟随底盘转台实现360度旋转。除了上下料工位的动力头，其余四个工位上方均布置一个砂轮架，分别通过移动导轨安装在床身上，可沿导轨做水平和竖直方向上的做进给移动。以上下料工位为起点，以顺时针方向定义工位，依次为大刀刃粗加工工位、小刀刃粗加工工位、大刀刃精加工工位何小刀刃精加工工位。五个动力头安装在底部转台上，转台可沿自身轴心转动。每个动力头均可装夹一个工件，动力头电机可带动工件旋转，为圆刀片工件提供圆周方向进给运动。四个砂轮架及其移动导轨，四个砂轮架分布安装在四个加工工位位置。以上下料工位为起点，沿逆时针方向，四个工位上砂轮架依次安装大刀刃粗加工砂轮，小刀刃粗加工砂轮，大刀刃精加工砂轮和小刀刃精加工砂轮。砂轮架移动导轨，砂轮架可沿导轨做径向和竖直方向移动，分别进行刀片径向和切深方向进给。砂轮架及移动导轨连接处的双摆头装置，可实现圆刀片工件的刀刃角度定位，另一摆头可实现砂轮与刀片单点接触加工。避免多点式加工对加工表面形貌的破坏。本发明优选例提供的一种五工位圆刀片接力磨削加工工艺方法，一次装夹实现圆刀片工件单面的大小刀刃的粗精加工共四个工序。加工开始，从上下料工位安装圆刀片工件，工件跟随底部转台依次实现大刀刃粗加工，小刀刃精加工，大刀刃精加工和小刀刃精加工四个工位。前一片刀片进入加工后，后一个动力头继续装夹，使得每个工位在同一时刻均处于加工状态，工件回到上下料工位时，翻转工件，在实现工件另一侧的加工。多个动力头接力完成每个刀片的各个工序，极大提高了磨削加工效率。更进一步地，本发明优选例针对圆刀片有加工工艺及设备和加工工艺中普遍存在的加工效率不高的问题，提供五工位圆刀片接力数控磨床。主要包括底部转盘、动力头，砂轮架及其移动导轨，其中五个动力头均匀分布在底部转台上，可跟随底部转台一起沿底部转台主轴做回转，实现不同工位之间的转换；工件安装在动力头的夹具上，可跟随动力头电机转动实现工件的转动进给；四个砂轮架分别安装在四个加工工位上，四个砂轮架、移动导轨和摆动装置的结构相同，其差异体现在安装的砂轮不同，分别适应不同的加工需求。竖直方向移动导轨提供切深方向进给，水平方向导轨提供工件径向进给。加工时，由上下料工位安装工件，由底部转台带动动力头转动，分别带着工件进入大刀刃粗磨，小刀刃粗磨，大刀刃精磨和小刀刃精磨四个工序，一次装夹，完成单面大小刀刃的所有加工程序。在前一片刀片进入加工之后，下一个动力头处于上下料工位，可再次装夹进入加工，四个不同工序的工位同时加工，实现流水线式加工模式，极大的提升加工效率。由于将传统的工艺的4次装夹变为一次装夹，进一步提升效率的同时，更重要的是保证了圆刀片刀刃的同轴度。定义头砂轮架沿径向的运动方向x轴，定义底部转盘转动的方向为c轴，定义砂轮架竖直方向移动为z轴，定义砂轮架沿摆动装置转动为b轴；定义a工位为上下料工位，其余四个工位为加工工位：定义b工位为大刀刃粗加工工位，定义c工位为小刀刃粗加工工位，定义d工位为大刀刃精加工工位，定义e工位为小刀刃精加工工位五个动力头7均匀分布在底部转台8上，可跟随底部转台8一起沿底部转台主轴做回转，实现不同工位之间的转换；工件安装在动力头的夹具上，可跟随动力头电机转动实现工件的转动进给；四个砂轮架分别安装在四个加工工位上，四个砂轮架电主轴5、移动导轨2-3和摆动装置4的结构相同，其差异体现在安装的不同砂轮分别适应不同的加工需求，其中b工位砂轮架安装大刀刃粗加工砂轮，c工位安装小刀刃粗加工砂轮，d工位安装大刀刃精加工砂轮，e工位安装小刀刃精加工砂轮。对于每个工位，砂轮6安装在砂轮电主轴5上，由电主轴驱动。砂轮架安装在摆动装置4上，可沿b轴进行角度调节，实现不用刃角的加工工况，摆动装置4与竖直导轨3连接，竖直方向移动导轨3由导轨伺服电机驱动，提供切深方向进给，水平方向导轨2提供工件径向进给。结合上述的五工位接力磨削数控磨床，本发明提出一种流水线式加工方法，一次装夹实现圆刀片工件单面的大小刀刃的粗精加工共四个工序。且五个工位同时工作，接力完成工件的多个刃面的磨削。加工开始，从上下料工位a安装圆刀片工件，工件跟随底部转台8依次实现大刀刃粗加工b，小刀刃精加工c，大刀刃精加工d和小刀刃精加工e四个工位。前一片刀片进入加工后，后一个动力头则转动到上下料工位a继续装夹，使得每个工位在同一时刻均处于加工状态，工件回到上下料工位时，翻转工件，在实现工件另一侧的加工。多个动力头接力完成每个刀片的各个工序，极大提高了磨削加工效率。在前一片刀片进入加工之后，下一个动力头处于上下料工位，可再次装夹进入加工，四个不同工序的工位同时加工，实现流水线式加工模式，极大的提升加工效率。由于将传统的工艺的4次装夹变为一次装夹，进一步提升效率的同时，更重要的是保证了圆刀片刀刃的同轴度。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。当前第1页12