一種用于沖床模具加工的數控自動研磨機及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于研磨機領域，具體地說，涉及一種用于沖床模具加工的數控自動研磨機及其使用方法。
【背景技術】
[0002]研磨機屬于磨床的一種。磨床是利用磨具對工件表面進行磨削加工的機床。大多數的磨床是使用高速旋轉的砂輪進行磨削加工，少數的是使用油石、砂帶等其他磨具和游離磨料進行加工，如珩磨機、超精加工機床、砂帶磨床、研磨機和拋光機等。研磨機是用涂上或嵌入磨料的研具對工件表面進行研磨的磨床，主要用于研磨工件中的高精度平面、內外圓柱面、圓錐面、球面、螺紋面和其他型面。研磨機的主要類型有圓盤式研磨機、轉軸式研磨機和各種專用研磨機。沖床模具包括沖頭和下模，用于沖壓加工各種不同形狀的工件，由于所加工工件形狀特異、多樣，因此對沖床模具的制造要求很高，如果不能制造出高質量、高精度的沖壓模具，那所對應的工件也必然無法滿足精度要求。現有研磨機無法滿足高精度沖床磨具的加工要求，因此限制了部分沖壓工藝質量的提高。
[0003]中國專利申請號201520730490.0，公開日2016年2月4日的專利文件，公開了一種自動刃磨機，包括機體，所述機體內設有電氣控制箱、驅動機構、下降頭、模具固定座及設于所述下降頭上的激光檢測裝置，所述模具固定座設于所述下降頭下方，所述下降頭設有砂輪，所述激光檢測裝置包括激光發射器及激光接收器，所述激光發射器與所述激光接收器對稱設于所述砂輪兩側。該實用新型的有益效果是在下降頭上設置激光檢測裝置，不僅可以直接對砂輪的磨損情況進行實時檢測，而且還省去人員目測砂輪下降位置，對刀更加方便，降低人員勞動強度，并且還能夠自動識別卡盤上有無工件，防止作業員操作撞擊機床及模具，避免工傷意外的發生。但是，該專利文件公開的技術方案仍然很難滿足高精度模具的加工，采用激光對刀容易受到外界因素干擾，電流的擾動容易造成對刀誤差，限制了研磨精度的進一步提高；同時由于其冷卻系統冷卻效果不佳，極容易導致工件過熱產生退火現象，影響工件研磨質量;同時由于環境溫度過高、研磨環境惡劣，磨頭電機、主軸、砂輪等部件壽命低，增加了后期維護、保養的成本。
【發明內容】
[0004]1、要解決的問題
[0005]針對現有研磨機冷卻效果不佳、研磨環境惡劣，設備壽命低，加工精度低的問題，本發明提供一種用于沖床模具加工的數控自動研磨機及其使用方法，能有效提高冷卻效果，改善研磨環境，從而延長設備使用壽命，提高了研磨精度，同時具有較高的安全性能，為安全生產提供了保障。
[0006]2、技術方案
[0007]為解決上述問題，本發明采用如下的技術方案。
[0008]—種用于沖床模具加工的數控自動研磨機，包括主軸砂輪座、設置在主軸砂輪座上的磨頭電機、設置在磨頭電機上的砂輪，還包括冷卻水盤;所述的冷卻水盤為中空圓盤形，其設置于磨頭電機與砂輪之間，且環繞于磨頭電機與砂輪之間的主軸上;所述的冷卻水盤內壁上設置有噴水孔。
[0009]優選地，所述的主軸砂輪座為封閉式結構，包裹于磨頭電機與冷卻水盤外。
[0010]優選地，所述的噴水孔繞冷卻水盤內壁等間距排列，其間隔角度為8°?10°。
[0011]優選地，所述的噴水孔在冷卻水盤內壁上設置有上下兩排;上下兩排噴水孔的軸線延伸線相交，且夾角為25°?40°。
[0012]優選地，上機殼上正對主軸砂輪座的一面設置有橫向雙開式門。
[0013]優選地，所述的橫向雙開式門上設置有安全傳感報警器。
[0014]優選地，電控箱內設置有激光監測電路，所述的激光監測電路與激光對刀傳感器相連;所述的激光監測電路上設置有電頻調整器。
[0015]—種用于沖床模具加工的數控自動研磨機的使用方法，包括如下步驟:
[0016]I)在工作臺夾盤上裝夾工件，關閉橫向雙開式門；
[0017]2)開啟激光對刀傳感器電源，同時接通設置有電頻調整器的激光監測電路，進行對刀；
[0018]3)首先啟動磨頭電機，調節砂輪旋轉速度為2600?2800rpm，I?2s后啟動工作臺電機電源，調節工作臺旋轉方向與砂輪旋轉方向相反，調節工作臺的旋轉速度為砂輪旋轉速度的0.02?0.03倍；
[0019 ] 4)啟動伺服電機，絲桿旋轉帶動主軸砂輪座以V = 3?5mm/s的速度向下運動，當砂輪碰到工件時砂輪進刀速度將為0.5v;
[0020]5)在步驟4)中砂輪碰到工件前5s時啟動冷卻系統，通過計時器控制冷卻水盤間斷向主軸和砂輪噴射冷卻液；
[0021]6)停止砂輪進刀，控制主軸砂輪座向上運動復位，主軸砂輪座復位后停止冷卻系統，依次關閉工作臺電機電源、磨頭電機、總電源；
[0022]7)取出工件，工件加工完成。
[0023]優選地，所述的步驟5)中冷卻水盤噴射冷卻液的頻率為砂輪旋轉50?60轉每次。
[0024]優選地，所述的冷卻液包括蒸餾水和防銹切削液或者防銹研磨液，按質量百分比蒸餾水97.3%、防銹切削液或者防銹研磨液2.7%混合。
[0025]3、有益效果
[0026]相比于現有技術，本發明的有益效果為:
[0027](I)本發明裝置的冷卻水盤環繞包裹于磨頭電機與砂輪之間的連接主軸上，間斷噴水使該主軸始終處于冷卻狀態，延長了主軸的使用壽命，同時冷卻水盤包裹砂輪能夠防止砂輪爆裂時對人員產生的傷害;另外，冷卻水盤在其內壁四周開設了噴水孔，這樣在工作過程中冷卻液可以全面覆蓋并冷卻被加工工件的所有面，能很好的起到保護加工件、避免因過熱而出現的退火現象；
[0028](2)本發明裝置的主軸砂輪座為封閉式結構，包裹于磨頭電機和冷卻水盤外，封閉式主軸砂輪座不僅能夠保護磨頭電機，起到防塵、防誤碰作用，還與冷卻水盤起到相輔相成的作用，當冷卻水盤向磨頭電機與砂輪之間的連接主軸、砂輪噴灑冷卻液時，主軸砂輪座能防止濺起的水影響周圍部件，同時主軸砂輪座內壁形成相對濕冷的環境，有利于磨頭電機、砂輪以及主軸的降溫，穩定了本發明裝置的磨削性能，能夠延長設備的使用壽命；
[0029](3)本發明裝置的噴水孔繞冷卻水盤內壁等間距排列，其間隔角度為8°?10°，能有效提高主軸及砂輪的冷卻效果，提高研磨精度并延長主軸壽命；
[0030](4)本發明裝置的噴水孔在冷卻水盤內壁上設置有上下兩排，能夠進一步提高冷卻效果，且上下兩排噴水孔的軸線延伸線相交，夾角為25°?40°，能使冷卻水交叉噴射至主軸及砂輪上，加快了冷卻速度，提高了冷卻效果；
[0031](5)本發明裝置的橫向雙開式門具有操作靈活、安全性能高的優點；
[0032](6)本發明裝置的安全傳感報警器，當機床運轉時打開防護門，自動斷電報警，停止工作，安全性高；
[0033](7)本發明的裝置在激光監測電路中設置電頻調整器，能夠使激光對刀傳感器供應電流穩定、平穩，消除了電流大小波動干擾，提高了激光對刀傳感器的對刀精度，從而提高了本發明裝置的加工精度;另外，激光對刀傳感器同時起到了過載保護功能，當加工時出現操作意外機床磨頭電機會自動斷電，同時砂輪自動退回原點，對操作員工及機床起到很好的保護；
[0034](8)本發明的方法首先控制砂輪以一定速度旋轉，I?2s后，砂輪旋轉穩定后再啟動工作臺電機電源，使工作臺產生與砂輪相逆向旋轉，且控制速度為砂輪旋轉速度的0.02?0.03倍，能有效避免相對速度過快使工件產生崩裂，以提高磨削精度;調節伺服電機帶動主軸砂輪座先快后慢地向下運動，避免砂輪與工件突然撞擊產生危險、損壞工件甚至設備；砂輪碰到工件前5s時啟動冷卻系統，對砂輪與工件提前預冷并進行濕潤，能夠使工件表面在冷卻液浸潤環境里從始至終保持相對穩定的溫度，也有效地提高了研磨精度；
[0035](9)本發明方法控制冷卻水盤噴射冷卻液的頻率為砂輪旋轉50?60轉每次，使工件與砂輪之間保持適宜的濕潤度和溫度，以獲得符合精度要求的產品；
[0036](10)本發明方法中冷卻液采用97.3 %蒸餾水、1.0 %防銹切削液、1.7 %防銹研磨液的配比，能夠有效配合砂輪及工作臺旋轉工況，獲得濕度、溫度適宜的磨削環境，提高加工精度;另外該配比能夠有效控制冷卻液揮發速度，防止冷卻液過快揮發，節省了成本。
【附圖說明】
[0037]圖1為本發明裝置的內部結構示意圖；
[0038]圖2為本發明裝置內部結構的主視圖；
[0039]圖3為本發明裝置電控箱內部結構布局圖；
[0040]圖4為圖2的后視圖；
[0041 ]圖5為本發明裝置的整體立體圖。
[0042 ]圖中:1、主軸砂輪座;2、激光對刀傳感器;3、電控箱;4、磨頭電機；
[0043]5、升降裝置;51、伺服電機;52、絲桿;53、絲母座；
[0044]6、砂輪;7、冷卻水盤;8、冷卻液栗;9、出水閥；10、上機殼；11、橫向雙開式門；12、導軌立板。
【具體實施方式】
[0045]下面結合具體實施例對本發明進一步進行描述。
[0046]實施例1
[0047]如圖1和圖2所示，一種用于沖床模具加工的數控自動研磨機，包括主軸砂輪座1、設置在主軸砂輪座I上的磨頭電機4、設置在磨頭電機4上的砂輪6，還包括冷卻水盤7;冷卻水盤7為中空圓盤形，其設置于磨頭電機4與砂輪6之間，且環繞于磨頭電機4與砂輪6之間的主軸上;冷卻水盤7內壁上設置有噴水孔;如圖1所示，主軸砂輪座I為封閉式結構，包裹于磨頭電機4與冷卻水盤7外；如圖2所示，冷卻水盤7通過與其連接的冷卻液栗8提供冷卻液，出水閥9與冷卻液栗8相連，實現過載泄壓的作用。
[0048]本實施例中冷卻水盤7環繞包裹于磨頭電機4與砂輪6之間的連接主軸上，間斷噴水使該主軸始終處于冷卻狀態，延長了該主軸的使用壽命，同時冷卻水盤7包裹砂輪6能夠防止砂輪6爆裂時對人員產生傷害;另外，冷卻水盤7在其內壁四周開設了噴水孔，這樣在工作過程中冷卻液可以全面覆蓋并冷卻被加工工件的所有面，能很好的起到保護加工件、避