数控磨刀机的制作方法

1.本实用新型涉及磨刀机技术领域，尤其涉及一种数控磨刀机。


背景技术：

2.随着五金刀剪行业的发展，以及对产品品质的追求，传统用于对五金刀剪的刀片进行磨削的液压磨刀机已经无法满足当下的品质工艺要求，因而出现了替代液压磨刀机的数控磨刀机，但由于现有数控磨刀机其机械结构或程序控制等因素，只能实现单一的重复轨迹运行，忽略了片状圆形砂轮加工时随着砂轮的损耗其外形圆弧直径也在产生变化，这样的直径变化使得每个产品磨削后的刀刃形状不一致，导致加工出来的产品质量较低。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够提高工件磨削质量的数控磨刀机。
4.本实用新型的目的采用如下技术方案实现：
5.数控磨刀机，包括机座、磨削单元、水平移动驱动单元、升降驱动单元、工件夹具、砂轮补偿驱动单元和控制单元；
6.所述磨削单元包括砂轮、及设于所述机座上并和所述砂轮连接的磨削驱动机构，所述磨削驱动机构用于驱动所述砂轮转动；
7.所述水平移动驱动单元设于所述机座上，用于驱动所述工件夹具沿平行于所述砂轮的转动中心线的方向往复移动；
8.所述升降驱动单元设于所述水平移动驱动单元上并能够受所述水平移动驱动单元驱动而移动，所述升降驱动单元和所述工件夹具连接并用于驱动所述工件夹具升降；
9.砂轮补偿驱动单元设于所述机座和所述磨削单元之间，用于驱动所述磨削单元沿垂直于所述工件夹具的水平移动方向的方向往复移动；
10.所述控制单元用于根据输入的磨削轨迹信息控制所述磨削驱动机构、所述水平移动驱动单元和所述升降驱动单元动作、以及用于根据输入的砂轮补偿数值控制所述砂轮补偿驱动单元动作，以使所述砂轮在磨削时能够和工件保持抵接。
11.进一步地，所述控制单元还用于根据提升高度补偿数值而控制所述升降驱动单元动作，以使所述工件夹具被提升至设定高度位置。
12.进一步地，所述磨削单元的数量为两组，两组所述磨削单元对称设置且两组所述磨削单元中的两个所述砂轮之间形成能够供所述工件夹具插入的间隙，各所述磨削单元均通过对应的一组所述砂轮补偿驱动单元驱动移动。
13.所述工件夹具和所述升降驱动单元之间设有调节结构，所述调节结构包括：
14.第一支撑座，设于所述升降驱动单元上；
15.第二支撑座，设于所述升降驱动单元上并和所述第一支撑座沿所述工件夹具的水平移动方向相隔设置，且比所述第一支撑座更远离所述磨削单元；
16.滑座，沿垂直于所述工件夹具的水平移动方向可移动的设于所述第一支撑座上；
17.高度调节螺栓，下端螺接于所述滑座上，上端和所述工件夹具靠近所述磨削单元的前端相抵，以对所述工件夹具进行支撑，且所述高度调节螺栓上螺接有高度调节螺母；
18.偏转调节轴，可绕一平行于所述工件夹具的水平移动方向的中心轴转动的设于所述第二支撑座上，并和所述工件夹具的后端相连接；
19.锁定结构，用于将所述偏转调节轴锁定在所述第二支撑座上。
20.进一步地，所述第二支撑座上设有贯通其相对两侧的连接孔，所述偏转调节轴包括杆部和设于所述杆部的一端部且外径大于所述连接孔的孔径的头部，所述头部和所述第二支撑座背离所述磨削单元的一侧面相抵，所述杆部穿过所述连接孔并和所述工件夹具连接；
21.所述锁定结构包括均螺接于所述第二支撑座上的第一锁定螺栓和第二锁定螺栓，所述第一锁定螺栓和所述第二锁定螺栓分置于所述头部的相对两侧并分别和所述头部的相对两侧中的各侧相抵，所述第一锁定螺栓和所述第二锁定螺栓两者上均螺接有锁定螺母。
22.进一步地，所述工件夹具包括共同对工件进行夹持并通过连接螺栓连接在一起的左夹板和右夹板，所述左夹板被所述高度调节螺栓支撑，所述右夹板和所述偏转调节轴连接。
23.进一步地，所述磨削驱动机构包括第一电机、主动轮、从动轮、传动带和传动轴，所述第一电机设于所述磨削单元的基座上，所述主动轮设于所述第一电机的输出轴上，所述传动轴可转动的设于所述基座上，所述从动轮设于所述传动轴的第一端上，所述传动带可活动绕设于所述主动轮和所述从动轮之间，所述传动轴的第二端和所述砂轮连接。
24.进一步地，所述水平移动驱动单元包括设于所述机座上的第二电机和与所述第二电机传动连接的第一丝杠螺母副，所述第一丝杠螺母副中的螺母上设有用于承载所述升降驱动单元的水平移动台；
25.所述机座和所述水平移动台之间设有分置于所述第一丝杠螺母副的轴向相对两侧的两个第一导轨结构。
26.进一步地，所述升降驱动单元包括设于所述水平移动台上的第三电机和与所述第三电机传动连接的第二丝杠螺母副，所述第二丝杠螺母副中的螺母上设有用于承载所述工件夹具的工作台；
27.所述工作台和所述水平移动台之间设有分置于所述第二丝杠螺母副的轴向相对两侧的两个第二导轨结构。
28.进一步地，所述砂轮补偿驱动单元包括设于所述机座上的第四电机和与所述第四电机传动连接的第三丝杠螺母副，所述第三丝杠螺母副中的螺母和所述磨削单元连接；
29.所述机座和所述磨削单元之间设有分置于所述第三丝杠螺母副的轴向相对两侧的第三导轨结构。
30.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
31.本实用新型的数控磨刀机，通过磨削单元、水平移动驱动单元、升降驱动单元、砂轮补偿驱动单元和控制单元五者的结合设置，可以利用水平移动驱动单元和升降驱动单元实现控制工件的磨削轨迹，确保工件能够按设定的磨削轨迹进行磨削加工，同时，在砂轮磨
损后，可通过砂轮补偿驱动单元实现砂轮磨损补偿，使砂轮能够和工件保持抵接，以保持工件刃磨压力，确保磨削效率和磨削质量。
附图说明
32.图1为本实用新型的数控磨刀机的结构示意图；
33.图2为本实用新型的数控磨刀机中的磨削单元的结构示意图；
34.图3为本实用新型的数控磨刀机中的水平移动驱动单元的结构示意图；
35.图4为本实用新型的数控磨刀机中的升降驱动单元的结构示意图；
36.图5为本实用新型的数控磨刀机中的工件夹具和调节结构两者装配在一起的结构示意图；
37.图6为本实用新型的数控磨刀机中的砂轮补偿驱动单元的结构示意图。
38.图中：10、机座；20、磨削单元；21、基座；22、磨削驱动机构；221、第一电机；222、主动轮；223、从动轮；224、传动带；225、传动轴；23、砂轮；30、水平移动驱动单元；31、第二电机；32、第一丝杠螺母副；33、水平移动台；34、第一导轨结构；40、升降驱动单元；41、第三电机；42、第二丝杠螺母副；43、工作台；44、第二导轨结构；50、工件夹具；51、左夹板；52、右夹板；60、砂轮补偿驱动单元；61、第四电机；62、第三丝杠螺母副；63、第三导轨结构；70、调节结构；71、第一支撑座；72、第二支撑座；73、滑座；74、高度调节螺栓；75、高度调节螺母；76、偏转调节轴；761、杆部；762、头部；77、第一锁定螺栓；78、第二锁定螺栓；79、锁定螺母；80、工件。
具体实施方式
39.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
40.参见图1，示出了本实用新型一较佳实施例的一种数控磨刀机，包括机座10、磨削单元20、水平移动驱动单元30、升降驱动单元40、工件夹具50、砂轮补偿驱动单元60和控制单元(图中未示出)；
41.磨削单元20包括砂轮23、及设于机座10上并和砂轮23连接的磨削驱动机构22，磨削驱动机构22用于驱动砂轮23转动，以使砂轮23能够对工件80进行磨削加工；
42.水平移动驱动单元30设于机座10上，用于驱动工件夹具50沿平行于砂轮23的转动中心线的方向往复移动，以实现工件80的水平移动，继而能够实现工件80的水平直线轨迹进给；
43.升降驱动单元40设于水平移动驱动单元30上并能够受水平移动驱动单元30驱动而移动，升降驱动单元40和工件夹具50连接并用于驱动工件夹具50升降，以实现工件80的升降，在升降驱动单元40和水平移动驱动单元30两者联动时可实现工件80的圆弧轨迹进给；
44.砂轮补偿驱动单元60设于机座10和磨削单元20之间，用于驱动磨削单元20沿垂直于工件夹具50的水平移动方向的方向往复移动，以在砂轮23磨损而使外径变小时可带动砂轮23朝靠近工件80的方向移动，实现砂轮23磨损补偿，使砂轮23能够和工件80保持抵接，以
保持工件80刃磨压力，确保磨削效率和磨削质量；
45.其中，使用控制单元控制本数控磨刀机的自动化运行，具体而言，控制单元用于根据输入的磨削轨迹信息控制磨削驱动机构22、水平移动驱动单元30和升降驱动单元40动作，以使工件80能够按设定的磨削轨迹进行磨削加工，另外，控制单元还用于根据输入的砂轮补偿数值(可以理解的是，此砂轮补偿数值也即砂轮水平移动距离)控制砂轮补偿驱动单元60动作，以使砂轮23在磨削时能够和工件80保持抵接，实现砂轮23的自动补偿功能，能够提高工件80的磨削质量。
46.实际应用中，在砂轮23磨损后仅对砂轮23进行补偿虽提高了工件80的磨削质量，但仍存在各工件80磨削质量参差不齐的问题，因此，在本实施例中，为使各工件80的磨削质量一致，控制单元还用于根据提升高度补偿数值而控制升降驱动单元40动作，以使工件夹具50被提升至设定高度位置，也即使工件80能够被提升至设定高度位置，以适应砂轮23的外径变化，通过对砂轮23进行磨损补偿以及对工件80进行提升补偿，可以确保磨削出来的各工件80其刃头宽度以及刃面宽度均能够达到设定值，使各工件80均能够达到设定的磨削标准，也即使各工件80的磨削质量一致，磨削质量更高。
47.具体而言，上述提及的砂轮补偿数值一般为经验值，经工作人员预估得到，将砂轮补偿数值输入控制单元后，可以通过控制单元控制砂轮补偿驱动单元60移动，同时，内置于控制单元内部的程序能够根据砂轮补偿数值计算得到提升高度补偿数值，然后控制单元根据此提升高度补偿数值控制升降驱动单元40带动工件夹具50上升，由此实现砂轮23补偿和工件80提升补偿。
48.参见图1，在本实施例中，本数控磨刀机为双面磨刀机，也即磨削单元20的数量为两组，两组磨削单元20对称设置且两组磨削单元20中的两个砂轮23之间形成能够供工件夹具50插入的间隙，以能够实现对双刃面工件80的各刃面进行同时加工，各磨削单元20均通过对应的一组砂轮补偿驱动单元60驱动移动，以实现各砂轮23的磨损补偿。
49.参见图1和图5，在本实施例中，工件夹具50和升降驱动单元40之间设有调节结构70，调节结构70包括第一支撑座71、第二支撑座72、滑座73、高度调节螺栓74、偏转调节轴76和锁定结构；其中，第一支撑座71设于升降驱动单元40上；第二支撑座72设于升降驱动单元40上并和第一支撑座71沿工件夹具50的水平移动方向相隔设置，且第二支撑座72比第一支撑座71更远离磨削单元20；滑座73沿垂直于工件夹具50的水平移动方向可移动的设于第一支撑座71上；高度调节螺栓74的下端螺接于滑座73上，高度调节螺栓74的上端和工件夹具50靠近磨削单元20的前端相抵(非固定连接)，以对工件夹具50进行支撑，且高度调节螺栓74上螺接有高度调节螺母75；偏转调节轴76可绕一平行于工件夹具50的水平移动方向的中心轴转动的设于第二支撑座72上，并且偏转调节轴76和工件夹具50的后端相连接；锁定结构用于将偏转调节轴76锁定在第二支撑座72上。如此，可以通过推动滑座73移动而能够实现带动工件夹具50的前端沿垂直于工件夹具50的水平移动方向的方向调整位置，通过旋动高度调节螺母75即可能够实现带动工件夹具50的前端调整高度位置，通过旋动偏转调节轴76即可能够实现带动工件夹具50相对其水平移动方向进行偏移位置调整，因此，通过此调节结构70可实现工件夹具50三个维度的位置调节，以确保工件80的长度方向和砂轮23的转动中心线平行，能够进一步提高工件80磨削质量，确保加工出来的各工件80均能够符合设定的磨削标准。
50.参见图5，具体而言，第二支撑座72上设有贯通其相对两侧的连接孔，偏转调节轴76包括杆部761和设于杆部761的一端部且外径大于连接孔的孔径的头部762，头部762和第二支撑座72背离磨削单元20的一侧面相抵，杆部761穿过连接孔并和工件夹具50连接；锁定结构包括均螺接于第二支撑座72上的第一锁定螺栓77和第二锁定螺栓78，第一锁定螺栓77和第二锁定螺栓78分置于头部762的相对两侧并分别和头部762的相对两侧中的各侧相抵，第一锁定螺栓77和第二锁定螺栓78两者上均螺接有锁定螺母79，通过拧松第一锁定螺栓77和第二锁定螺栓78即可实现对偏转调节轴76进行解锁，通过拧紧第一锁定螺栓77和第二锁定螺栓78即可实现对偏转调节轴76进行锁定，结构简单实用，操作便捷。
51.当然，在其他实施例中，锁定结构也可以设置为电动结构，比如锁定结构包括均设于第二支撑座72上的第一电动推杆和第二电动推杆，第一电动推杆和第二电动推杆两者的活动端分别和头部762的相对两侧中的各侧相抵，利用此结构同样能够实现对偏转调节轴76进行锁定。
52.参见图5，具体而言，工件夹具50包括共同对工件80进行夹持并通过连接螺栓(图中未示出)连接在一起的左夹板51和右夹板52，左夹板51被高度调节螺栓74支撑，右夹板52和偏转调节轴76连接，此工件夹具50结构简单实用，成本低，且具有优良的夹持可靠性。
53.当然，在其他实施例中，工件夹具50也可以设置为电动或气动或液动夹具，并不局限于此。
54.具体地，参见图2，磨削驱动机构22包括第一电机221、主动轮222、从动轮223、传动带224和传动轴225，第一电机221设于磨削单元20的基座21上，主动轮222设于第一电机221的输出轴上，传动轴225可转动的设于基座21上，从动轮223设于传动轴225的第一端上，传动带224可活动绕设于主动轮222和从动轮223之间，传动轴225的第二端和砂轮23连接，如此，通过第一电机221驱动主动轮222，主动轮222带动传动带224活动，传动带224带动传动轴225转动，从而带动砂轮23转动，传动效率高。
55.当然，在其他实施例中，磨削驱动机构22也可仅包括一电机或电机和齿轮机构的组合结构。
56.具体地，参见图3，水平移动驱动单元30包括设于机座10上的第二电机31和与第二电机31传动连接的第一丝杠螺母副32，第一丝杠螺母副32中的螺母上设有用于承载升降驱动单元40的水平移动台33；机座10和水平移动台33之间设有分置于第一丝杠螺母副32的轴向相对两侧的两个第一导轨结构34，此水平移动驱动单元30由于采用了丝杠螺母副作为旋转运动转为直线运动的中间传动结构，使得本水平移动驱动单元30具有较高的传动效率，同时，通过第一导轨结构34对水平移动台33进行导向，可以使水平移动台33移动更平稳。
57.具体地，参见图4，升降驱动单元40包括设于水平移动台33上的第三电机41和与第三电机41传动连接的第二丝杠螺母副42，第二丝杠螺母副42中的螺母上设有用于承载工件夹具50的工作台43；工作台43和水平移动台33之间设有分置于第二丝杠螺母副42的轴向相对两侧的两个第二导轨结构44，此升降驱动单元40由于采用了丝杠螺母副作为旋转运动转为直线运动的中间传动结构，使得本升降驱动单元40具有较高的传动效率，同时，通过第二导轨结构44对工作台43进行导向，可以使工作台43移动更平稳。
58.具体地，参见图6，砂轮补偿驱动单元60包括设于机座10上的第四电机61和与第四电机61传动连接的第三丝杠螺母副62，第三丝杠螺母副62中的螺母和磨削单元20连接；机
座10和磨削单元20之间设有分置于第三丝杠螺母副62的轴向相对两侧的第三导轨结构63，此砂轮补偿驱动单元60由于采用了丝杠螺母副作为旋转运动转为直线运动的中间传动结构，使得本砂轮补偿驱动单元60具有较高的传动效率，同时，通过第三导轨结构63对磨削单元20进行导向，可以使磨削单元20移动更平稳。
59.当然，在其他实施例中，水平移动驱动单元30、升降驱动单元40和砂轮补偿驱动单元60三者中的丝杠螺母副均可采用齿轮齿条机构或其他可实现将旋转运动转为直线运动的中间传动结构替代。
60.上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。