專利名稱：數控鞋楦刀具磨刀機精確步進機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種刀具修磨機構，具體是一種數控鞋楦刀具磨刀機精確步進機構，屬于機械工程中的數字控制領域。
背景技術：
在數控鞋楦機中，通常是幾把刀具同時加工一組鞋模，因此對刀具尺寸的一致性要求非常高。當刀具磨損后，就如何進行精確磨削，使各刀具的尺寸仍保持一致，向我們提出了難題。由于鞋楦機的刀具呈酒杯狀，磨刀時，砂輪深入到刀具內部進行磨削。因此，固定的砂輪深入距離是保證同組刀具尺寸一致的關鍵。
經對現有的技術文獻檢索發現，精確進給機構方面的技術已有先例磨床的進給機構(專利申請號02264327.3)。該裝置適合于軸向精度比較高的磨床，可以提高設備的磨削進給精度，有利于零件加工和工人操作，并具有良好的防水效果，能夠很好的解決磨削以后出項的錐度問題。
但是對磨刀機來說，此裝置結構相對復雜、零件制造相對困難。為此，需要一種既能保證進給精度，結構又盡可能簡單的裝置。
發明內容
針對以上技術的缺陷，本發明提供了一種數控鞋楦刀具磨刀機精確步進機構，利用單片機和步進電機的結合實現精確修磨刀具，目標是確保磨削后得到的刀具尺寸一致。
本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括步進電機、傳動絲桿、刀具滑臺、磨刀機構、對刀基準開關、零位開關、導軌、單片機、操作面板、基座。步進電機安裝在基座上，其輸出端與傳動絲桿相連接，以輸出轉矩；導軌平行于傳動絲桿，置于基座上；導軌的右端安裝有零位開關，左端有對刀基準開關，導軌的上面安裝有刀具滑臺，刀具滑臺與傳動絲桿的另一端相連接；磨刀機構安裝在基座上，位于導軌的左側；零位開關、對刀基準開關、步進電機、刀具滑臺、磨刀機構、操作面板與單片機相連。
刀具滑臺主要由刀具電機、傳動機構、減速機構以及刀具組成，其中傳動機構將刀具電機和減速機構連接起來，減速機構的輸出端安裝有刀具。刀具電機與單片機相連。
磨刀機構主要由砂輪電機、傳動機構以及砂輪構成，其中傳動機構用于連接砂輪電機和砂輪。砂輪電機與單片機相連。
操作面板上設置有啟動鍵、停止鍵、對刀鍵、磨刀鍵、磨削量+鍵、磨削量-鍵，還有一個用于顯示磨削量的顯示屏。
本發明工作過程分為兩個部分對刀和磨刀。對一組刀具來說只需進行一次對刀操作，減少了多次對刀所產生的誤差。按下操作面板上的對刀鍵，裝夾有刀具的刀具滑臺首先向遠離砂輪的方向快速運動，碰到零位開關完成返回基準參考點動作；刀具滑臺快速向砂輪運動并在靠近砂輪時改為慢速進給，直至碰上對刀基準開關，進行手動對刀；然后刀具滑臺快速返回到基準參考點。在刀具平臺兩次接觸零位開關這一時間段中，單片機記錄下控制刀具滑臺運動的步進電機共發出的脈沖數為X。
設備完成對刀以后，根據操作者按照刀具尺寸的要求設定相應的磨削量，單片機將該磨削量轉換為步進電機運動的脈沖數Y。
因此，在自動加工過程中，對于同一組刀具來說，設定從基準參考點開始步進電機發出的脈沖數為X/2+Y，則就能精確地控制磨削量，保證同一組刀具尺寸的一致性。
相對傳統的磨刀方式來說，本發明的最大優點在于1)磨削一組刀具只需對一次刀，避免了多次對刀產生的誤差；2)磨削量更加精確，可以精確到0.01mm；3)實現了刀具磨削過程的自動化。
圖1為本發明結構示意圖具體實施方式
如圖1所示，本發明包括步進電機1、傳動絲桿2、刀具滑臺3、磨刀機構、對刀基準開關10、零位開關12、導軌13、單片機14、操作面板15、基座16。
步進電機1安裝在基座16上，其輸出端與傳動絲桿2相連接，以輸出轉矩；導軌13平行于傳動絲桿2，置于基座16上；導軌13的右端安裝有零位開關12，左端有對刀基準開關10，導軌的上面安裝有刀具滑臺3；刀具滑臺3主要由刀具電機4、傳動機構5、減速機構6以及刀具11組成，其中傳動機構5將刀具電機4和減速機構6連接起來，減速機構6的輸出端安裝有刀具11，刀具滑臺3與傳動絲桿2的另一端相連接；砂輪電機7、傳動機構8以及砂輪9構成了磨刀機構，其中傳動機構8用于連接7和9，整個磨刀機構安裝在基座16上，位于導軌13的左側；零位開關12、對刀基準開關10、步進電機1、刀具電機4、砂輪電機7、操作面板15與單片機14相連；操作面板15上設置有啟動鍵、停止鍵、對刀鍵、磨刀鍵、磨削量+鍵、磨削量-鍵，還有一個用于顯示磨削量的顯示屏。
下面參照圖1詳細介紹本發明的工作過程。按下操作面板15上的對刀鍵，單片機14發一個啟動信號給步進電機1，刀具滑臺3快速向遠離砂輪9方向移動，碰到零位開關12，零位開關12返回一個信號給單片機14完成返回基準參考點動作；接著刀具滑臺3快速向砂輪9運動并在靠近砂輪9時改為慢速進給，當刀具滑臺3碰到對刀基準開關10時，單片機14接收到對刀基準開關10發來的信號啟動砂輪電機7和刀具電機4進行手動對刀。對刀完成，刀具滑臺3快速后退，接觸到零位開關12，單片機14收到零位開關的停止信號，停止步進電機1。單片機14記錄下刀具滑臺3兩次接觸到零位開關12這段時間內共發出的脈沖數為X。
對同一組刀具11來說，操作者設定一定的磨削量后，單片機14將其轉化為步進電機1相應的脈沖數Y。至此，當刀具滑臺3碰到零位開關12時，設定步進電機1發出X/2+Y個脈沖就可以磨削所需的量。
對刀過程完成后，通過按“磨削量+鍵”和“磨削量+鍵”來設置合適的磨削量，設置完成以后，按下“磨刀鍵”執行磨刀過程。
對不同組的刀具11，只需改變相應的Y值就可以輕松的保證同組刀具尺寸的一致。
權利要求
1.一種數控鞋楦刀具磨刀機精確步進機構，包括步進電機、傳動絲桿、刀具滑臺、磨刀機構、對刀基準開關、零位開關、導軌、單片機、操作面板、基座，其特征在于步進電機設置在基座上，其輸出端與傳動絲桿相連接，以輸出轉矩；導軌平行于傳動絲桿，置于基座上；導軌的右端設置有零位開關，左端有對刀基準開關，導軌的上面設有刀具滑臺，刀具滑臺與傳動絲桿的另一端相連接；磨刀機構安裝在基座上，位于導軌的左側；零位開關、對刀基準開關、步進電機、刀具滑臺、磨刀機構、操作面板與單片機相連。
2.根據權利要求1所述的數控鞋楦刀具磨刀機精確步進機構，其特征是，刀具滑臺主要由刀具電機、傳動機構、減速機構以及刀具組成，其中傳動機構將刀具電機和減速機構連接起來，減速機構的輸出端設置刀具，刀具電機與單片機相連。
3.根據權利要求1所述的數控鞋楦刀具磨刀機精確步進機構，其特征是，磨刀機構主要由砂輪電機、傳動機構以及砂輪構成，其中傳動機構用于連接砂輪電機和砂輪，砂輪電機與單片機相連。
4.根據權利要求1所述的數控鞋楦刀具磨刀機精確步進機構，其特征是，操作面板上設置有啟動鍵、停止鍵、對刀鍵、磨刀鍵、磨削量+鍵、磨削量-鍵，還有一個用于顯示磨削量的顯示屏。
全文摘要
一種數控鞋楦刀具磨刀機精確步進機構，屬于機械工程中的數字控制領域。本發明包括步進電機、傳動絲桿、刀具滑臺、磨刀機構、對刀基準開關、零位開關、導軌、單片機、操作面板、基座，步進電機設置在基座上，其輸出端與傳動絲桿相連接；導軌平行于傳動絲桿，置于基座上；導軌的右端設置有零位開關，左端有對刀基準開關，導軌的上面設有刀具滑臺，刀具滑臺與傳動絲桿的另一端相連接；磨刀機構安裝在基座上，位于導軌的左側；零位開關、對刀基準開關、步進電機、刀具滑臺、磨刀機構、操作面板與單片機相連。本發明磨削一組刀具只需對一次刀，避免了多次對刀產生的誤差；磨削量更加精確，可以精確到0.01mm；實現了刀具磨削過程的自動化。
文檔編號B24B3/60GK1887521SQ20061002968
公開日2007年1月3日 申請日期2006年8月3日 優先權日2006年8月3日
發明者胡俊, 羅磊, 石尚鋒 申請人:上海交通大學