工具磨床的制作方法

本发明涉及磨床，是一种工具磨床。

背景技术：

1、工具磨床是专门用于工具制造和刀具刃磨的磨床，有万能工具磨床、钻头刃磨床、拉刀刃磨床、工具曲线磨床等，多用于工具制造厂和机械制造厂的工具车间，工具磨床精度高、刚性好、经济实用，特别适用于刃磨各种中小型工具，如铰刀、丝锥、麻花钻头、扩孔钻头、各种铣刀、铣刀头、插齿刀。以相应的附具配合，可以磨外圆、内圆和平面，还可以磨制样板和模具，采用金刚石砂轮可以刃磨各种硬质合金刀具。在刀具的制造过程中，上下料设备能够将待加工的物料输送至加工设备加工，并能够输出加工设备完成加工的物料。在上下料的过程中，传统的上下料设备为加工设备的上料端提供承载有待加工物料的料盘，并将被加工设备取出的待加工物料后的空置料盘堆叠，通过人工或者输送车将堆叠的空置料盘输送至下料端，并在下料端提供大量的空置料盘，以接收加工设备完成加工的物料，导致上下料设备对料盘资源利用不足，浪费了人力，并且占用了较大的空间。

2、公开号为cn107639537a的中国专利文献公开了一种五轴数控全自动工具磨床，其包括机床底座，所述机床底座的上表面在机床外罩的内部设置有y轴托板，所述y轴托板的底部设置有y轴导轨，所述y轴导轨的前后两端分别设置有y轴前防尘罩和y轴后防尘罩，所述y轴托板的底面设置有y轴丝杆和y轴油排，所述机床底座上表面设置有y轴伺服电机，所述y轴伺服电机转轴与y轴丝杆转动连接，所述y轴托板的上表面设置有x轴丝杆，所述x轴丝杆的一端连接有x轴伺服电机，所述x轴的左右两端分别设置有x轴左防尘罩和x轴右防尘罩，所述x轴伺服电机的一侧设置有x轴油排，所述x轴丝杆的上表面设置有x轴托板，所述x轴托板上表面设置有c轴伺服电机，所述c轴伺服电机的上端转轴处转动连接有c轴转台，所述c轴转台的上端连接有a轴桥板，所述a轴桥板的上表面连接有a轴转台，所述a轴转台的一侧侧面螺纹连接有刀座，所述刀座上安装有夹头，所述机床底座上表面水安装有z轴立柱，所述z轴立柱的一侧侧面设置有z轴导轨，所述z轴导轨上传动连接有z轴丝杠，所述z轴丝杠的顶端与设置在z轴立柱上顶部的z轴伺服电机转动连接，所述z轴丝杠的上下两端分别设置有z轴上防尘罩和z轴下防尘罩，所述z轴立柱在与z轴丝杠同侧侧面设置有z轴托板，所述z轴托板上设置有z轴油排，所述z轴托板的另一侧安装有电主轴，所述电主轴的转轴处传动连接砂轮杆，该工具磨床虽然稳定性好，适用范围广，但是其无法实现自动上下料作业，当需要对加工好的刀具进行检测时，需要停机等待，而且砂轮的更换作业也需要停机等待，导致加工时效降低。

3、砂轮库是数控工具磨床的重要部件之一，它主要通过取、装砂轮、冷却油喷嘴等动作；实现砂轮的交换。通常采用圆盘型砂轮存放架结构，砂轮存放架上配有多个砂轮轴位，可以一次性安装最多个砂轮，这种砂轮库可以适用多种刀具种类和复杂形状刀具的加工需要。在工件加工之前，操作人员会把加工指令编好导入机床操作系统，其中包括交换砂轮指令。机床在加工过程中，需要换砂轮时，系统会按照指令指导砂轮库的进给机构运动，先将用过的砂轮取下放在砂轮存放架的空砂轮轴位处，然后按照指令取下新的砂轮装在磨头主轴上，完成砂轮的交换过程。这一过程在很短时间内完成，减少了操作工的工作量，提高了机床的生产效率。

4、公开号为cn109227386a的中国专利文献公开了砂轮库，用于对磨床进行更换砂轮，该砂轮库包括固定板、移动机构、旋转机构及多个卡持机构，该固定板用于外接该磨床，该移动机构包括悬臂及驱动件，该悬臂的一端枢接于该固定板上，该驱动件设置于该固定板上且该驱动件的输出轴与该悬臂相枢接，该旋转机构设置于该悬臂远离该固定板的一端，每个该卡持机构包括卡持件及相对设置于该卡持件上的两个卡爪组件，该卡持件设置于该旋转机构上并能够在该旋转机构的驱动下转动，该卡持件的一端开设有卡槽，每个该卡爪组件包括卡爪、弹性件及滚轮，该卡爪转动地枢接于该卡持件的一侧，该弹性件的两端分别抵持该卡爪和该卡持件，该滚轮转动地设置于该卡爪靠近该卡槽的一端上，该滚轮能够在该弹性件的作用下弹性地卡合于该砂轮的砂轮杆的环槽内以使该砂轮杆卡入或者脱离该卡槽内，该驱动件能够驱动该悬臂摆动预设角度而使每个该卡持机构远离该磨床。该砂轮库竖向设置，对砂轮库的安装精度要求高，同时砂轮在更换过程中悬臂会发生摆动，这就会占用磨床大部分的空间，不便于床身的小型化设计，而且该砂轮库没有冷却组件，在更换砂轮的过程中，如果遇到多个冷却喷嘴时，会产生干涉，容易出现更换失败的现象。

5、在自动化集成度较高的加工机床上，上下料的效率及稳定性决定了加工机床的整体效率和性能，由于加工机床不同于生产线或加工线，加工机床的床身面积有限，如何在有限的床身上进行各个部件的合理布局以提升加工机床的加工效率和性能是行业内技术人员需要不断攻克与完善的难题。

6、公开号为cn116900828a的中国专利文献公开了一种自动化上下料五轴数控工具磨床及加工方法，自动化上下料五轴数控工具磨床包括磨床机构，套装在磨床机构上表面的防护罩，安装在磨床机构一侧的操控电脑，以及驳接连通磨床机构和驳接连通防护罩的研磨油循环处理装置，所述磨床机构包括底座，安装在底座上的工件移动机构、组合砂轮研磨机构、工件上下料机械机构和磁吸机构；所述工件移动机构包括作为x轴前后移动的第一移动座，装配在第一移动座上的夹具安装架，通过旋转座安装在夹具安装架上的夹具架，安装在夹具安装架上的能够带动夹具架绕垂直于第一移动座的c轴轴向整体旋转的第一旋转电机，活动装配在夹具架上的夹具，安装在夹具架上的、控制夹具绕夹具的自身转轴a轴自旋转的第二旋转电机。

7、现有的加工机床多采用料架的方式存储物料，其在加工台前设置上料架和下料架，需要人工时刻注意到料架内的物料容量情况，并需要及时人工替换掉空的上料架及取下满载的下料架，还有的加工机床采用输送带的方式设置在机床加工台前，对于加工机床的上料效率有极大的改善，但输送线会占用床身较大的空间，不利于床身的结构优化和成本削减，还有的加工机床至采用一个料盘用于物料的转用，当需要对该批次加工的多个工具进行抽检时，单个料盘无法满足抽检工具的转运需求。

技术实现思路

1、本发明提供了一种工具磨床，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有工具磨床存在更换砂轮容易失败以及无法进行抽检工具不停机的问题。

2、本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种工具磨床，包括床身、转料组件、安装座、工作转台、左砂轮组件、右砂轮组件、支撑座和备用砂轮组件，床身前部上侧安装有能够使得工作转台前后移动的第一机床滑台，工作转台上侧固定安装有用于驱动待加工工具转动的装夹主轴，床身左部上侧固定安装有进料平台，进料平台左部上侧设有能够将待加工工具装夹在装夹主轴内或者将装夹主轴内加工好的工具取出后存储的转料组件，工作转台右部上侧滑动安装有尾座，尾座左部固定安装有顶尖，床身后部上侧安装有能够使得安装座上下、左右移动的第二机床滑台，安装座下侧安装有磨削电主轴，磨削电主轴的左端和右端均安装有结构相同且对称设置的左砂轮组件和右砂轮组件，对应第一机床滑台右方位置的床身右部上侧安装有能够驱动支撑座转动的旋转机构，支撑座上侧沿圆周间隔设有若干个限位机构，至少一个限位机构内安装有备用砂轮组件，所述支撑座转动一定角度后，右砂轮组件能够被安装于限位机构内，或者备用砂轮组件能够和磨削电主轴的右端安装在一起。

3、下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

4、上述转料组件可包括机械臂、抓料机构、第一料盘、第二料盘和第一驱动组件，进料平台右部上侧固定安装有机械臂，机械臂的末端固定安装有抓料机构，进料平台左部上侧前后间隔安装有若干个第一料盘，进料平台中部滑动安装有检测架，检测架内上下间隔安装有至少一个第二料盘，进料平台后方设有能够使检测架前后移动的第一驱动组件。

5、上述右砂轮组件可包括第一砂轮轴、第一磨削砂轮、第一冷却机构、第一冷却管和第二冷却管，磨削电主轴右端传动安装有第一砂轮轴，第一砂轮轴外侧从左至右间隔固定安装有至少一个第一磨削砂轮，对应第一砂轮轴上方位置的安装座右侧固定安装有定位座，定位座上安装有固定气缸，定位座下侧设有中部上侧与固定气缸安装在一起的第一冷却机构，安装座内间隔设有下端与第一冷却机构内部连通的第一冷却管和第二冷却管。

6、上述第一冷却机构可包括第一冷却模块和第一支撑板，第一冷却模块左端下侧固定安装有第一支撑板，第一支撑板前侧和后侧均设有上下贯通的插槽，插槽的截面呈外宽内窄的梯形，第一冷却模块上侧与固定气缸的活塞杆下端安装一起，第一冷却模块左侧前后间隔设有第一冷却槽和第二冷却槽，对应每个第一磨削砂轮位置的第一冷却模块前侧均设有后部与第一冷却槽连通的第一冷却孔，第一冷却孔内固定安装有第一调节喷嘴，对应每个第一磨削砂轮位置的第一冷却模块后侧均设有前部与第二冷却槽连通的第二冷却孔，第二冷却孔内固定安装有第二调节喷嘴，安装座前部内侧固定安装有右端密封插设于第一冷却槽内的第一冷却管，安装座后部内侧固定安装有右端密封插设于第二冷却槽内的第二冷却管。

7、上述第一冷却机构还可包括导向块、导向杆和定位块，第一冷却模块上侧设有开口向左的第一导向槽，对应第一导向槽位置的第一冷却模块右侧设有左右贯通的导向孔，定位座右侧固定安装有导向块，所述导向块下部滑动安装于第一导向槽内，导向块下部固定安装有右端套装于导向孔内的导向杆，对应导向块左方位置的第一冷却模块中部上侧设有前后贯通的定位槽，定位槽内安装有上侧与固定气缸的活塞杆下端固定安装在一起的定位块。

8、上述限位机构可包括限位板、第一夹板、第二夹板和弹性换刀夹，支撑座上侧沿圆周间隔均布有若干个开口向外的限位槽，每个限位槽内均固定安装有限位板，每个限位板的侧面随支撑座转动后均能够与磨削电主轴的中心轴线相互垂直，备用砂轮组件包括第二砂轮轴、第二磨削砂轮和第二冷却机构，限位板上侧沿宽度方向间隔固定有第一夹板和第二夹板，第一夹板和第二夹板上端相互靠近的一侧均固定有截面为梯形的限位块，两个限位块的厚度沿着相互远离的方向逐渐变大，对应第一夹板和第二夹板之间位置的限位板侧面固定安装有弹性换刀夹，所述弹性换刀夹上端有开口向上的优弧状夹紧槽，第二砂轮轴的第一端外侧紧紧套装于夹紧槽内，第二砂轮轴的第二端沿轴线间隔固定安装有至少一个第二磨削砂轮，对应弹性换刀夹上方位置的第一夹板和第二夹板之间插设有与第一冷却机构相同的第二冷却机构。

9、上述第二料盘可包括由下至上间隔设置的固定板、下料板和上料板，固定板下侧与检测架固定安装在一起，固定板上侧与下料板下侧之间、下料板上侧与上料板下侧之间沿周向间隔分布有一一对应的下隔套和上隔套，上料板上侧设有下端依次穿过上隔套和下隔套后与固定板固定安装在一起的连接螺栓，上料板上侧离散分布有若干个上下贯通的第一料孔，对应每个第一料孔位置的下料板上侧均设有上下贯通的第二料孔，第一驱动组件包括线性模组，进料平台中部固定安装有前后向的线性模组，检测架下侧固定安装于线性模组的滑块上侧，线性模组后端有驱动滑块前后移动的驱动电机。

10、上述抓料机构可包括连接法兰、第一定位抓手、第二定位抓手、第一从动抓手、第二从动抓手、上摆动组件和下摆动组件，连接法兰上端与机械臂的末端固定安装在一起，连接法兰下端固定安装有第一连接块，第一连接块下部固定安装有开口向左的匚字形固定座，固定座下端前后间隔固定安装有第一定位抓手和第二定位抓手，第二定位抓手和第一定位抓手结构相同且对称分布，第一定位抓手后部右侧由右至左间隔设置有两个第一台阶面，每个第一台阶面的前侧和后侧均设有第一倒角，对应第一定位抓手和第二定位抓手之间位置的固定座右侧由下至上间隔设有左右贯通的下安装孔和上安装孔，下安装孔内壁上转动安装有下端穿过固定座下侧的第一转轴，第一转轴下端安装有第一从动抓手，第一从动抓手包括安装块、第二连接块和夹紧指，第一转轴下端和安装块左部固定安装在一起，对应两个第一台阶面之间位置的安装块后部右侧固定有第二连接块，第二连接块右侧固定有夹紧指，夹紧指左部相对于右部向后倾斜，上安装孔内壁上转动安装有下端转动固定座下侧的第二转轴，第二转轴下端固定安装有与第一从动抓手结构相同的第二从动抓手，固定座内上下间隔安装有结构相同的上摆动组件和下摆动组件，所述下摆动组件能够带动第一转轴转动使得夹紧指前侧与第一定位抓手后侧相互靠近或者相互远离，所述上摆动组件能够带动第二转轴转动使得第二从动抓手后侧与第二定位抓手前侧相互远离或者相互靠近。

11、上述下摆动组件可包括中心轴、气缸套、密封活塞和下摇臂，固定座下部内侧固定安装有前后向的中空的中心轴，固定座前部左侧设有进气孔，进气孔的另一端与中心轴的前端连通，固定座后部左侧设有出气孔，出气孔的另一端与中心轴的后端连通，中心轴外侧密封套装有气缸套，对应气缸套内侧位置的中心轴前后间隔设有内外连通的前出气口和后出气口，对应前出气口和后出气口之间位置的中心轴内侧密封固定安装有密封柱，对应前出气口和后出气口之间位置的中心轴外侧固定安装有密封活塞，密封活塞外侧与气缸套内侧密封接触，下摇臂呈开口向左的匚字形，气缸套右部下侧和右部上侧设有上下对称的长圆形活动槽，每个活动槽内均设有活动销，每个活动销均与下摇臂左部对应位置固定安装在一起，下摇臂右部下侧设有上下贯通的转动孔，第一转轴上部外侧转动安装于转动孔内，下摇臂右侧上下间隔设有至少一个定位螺孔，每个定位螺孔内均螺接有左端与第一转轴右部外侧相抵的定位顶丝，所述进气孔内进气后使得气缸套向前移动，气缸套向前移动时带动下摇臂和第一转轴摆动使得夹紧指前侧与第一定位抓手后侧相互远离，出气孔内进气后使得气缸套向后移动，气缸套向后移动时带动下摇臂和第一转轴摆动使得夹紧指前侧与第一定位抓手后侧相互靠近。

12、本发明结构合理而紧凑，通过设置转料组件，能够将待加工工具转运至装夹主轴内，还可以将已经加工好的工具从装夹主轴内取出后存储，用于待加工工具和已经加工好的工具的周转，为了便于备用砂轮组件和右砂轮组件之间的更换，若干个限位机构中的其中一个限位机构不安装备用砂轮组件，这样右砂轮组件由于磨削工艺或者磨损量过大需要更换时，驱动机构带动支撑座转动一定角度，使得没有安装备用砂轮组件的限位机构的竖直中心面与磨削电主轴的中心轴线平行，磨削电主轴的中心轴线在第二机床滑台的驱动下位于备用砂轮组件上方，磨削电主轴的右端靠近限位机构，磨削电主轴将右砂轮组件送入限位机构内后松开夹紧机构后向左移动，即可将右砂轮组件安装在限位机构内，磨削电主轴在第二机床滑台的驱动下向左移动后让开支撑座的转动空间，然后装有备用砂轮组件的限位机构在旋转机构的带动下转动，使得该备用砂轮组件的竖直中心面与磨削电主轴的中心轴线重合，然后磨削电主轴的右端再次靠近限位机构，当限位机构内的备用砂轮组件插入磨削电主轴的右端内，磨削电主轴即可对备用砂轮组件完成装夹作业，可进行后续的磨削作业，这样能够在工具磨床内部完成多种规格砂轮的更换作业，可以提前按照磨削工艺准备砂轮或者砂轮组合，缩短更换砂轮的时间，提高磨削效率，同时，更换后的砂轮还可以对其进行修整后再次使用，降低磨削成本。

13、本工具磨床能够用于不同规格的待加工工具进行加工，使得磨削设备更加柔性化，还可以根据磨削工艺自动实现砂轮的更换，能够适用多种工具的磨削需求，在磨削工具前，可以根据磨削工艺准备多种规格的砂轮或者砂轮组合，缩短人工更换砂轮的时间，降低人工更换砂轮过程中存在的安全风险，同时工具磨床更换砂轮过程中能够实现精确匹配，从而降低磨削工具的误差，提高磨削质量。