[实用新型]一种碳刷曲面研磨数控机床

说明书

本实用新型公开了一种碳刷曲面研磨数控机床，包括机床本体、导轨、主轴电机以及托盘，主轴电机下部设置有刀具，其包括设置刀具本体以及刀轴，刀具本体外周沿周向间隔布置有多个弧形刀，各弧形刀之间形成刀槽，各弧形刀的研磨面与待研磨碳刷的曲面形状匹配；托盘上设置有碳刷固定夹具，该夹具包括基座、设置在基座上的碳刷安放槽以及设置在碳刷安放槽顶部的盖板，碳刷安放槽为并列布置的多个，盖板用于从顶部夹紧固定安放在所述碳刷安放槽内的待研磨碳刷，在所述主轴电机相对导轨的移动同时带动刀轴旋转过程中可实现对安放在所述碳刷安放槽内的多个待研磨碳刷的研磨加工。本实用新型的碳刷曲面研磨数控机床可以实现对碳刷高精度和高效率的研磨加工。

技术领域

本实用新型属于碳刷研磨加工技术领域，具体涉及一种碳刷曲面研磨数控机床。

背景技术

碳刷(Carbon brush)也叫电刷，作为一种滑动接触件，被广泛的应用在许多电气设备中。碳刷的应用材质主要有石墨，浸脂石墨，金属(含铜，银)石墨。碳刷装置主要用于在电动机或发电机或其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号，它一般是纯碳加凝固剂制成，外型一般是方块，卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在转轴上，电机转动的时候，将电能通过换相器输送给线圈，由于其主要成分是碳，称为碳刷，它是易磨损的，因此应定期维护更换，并清理积碳。

碳刷作为电机机组中电能传递的枢纽，其状态的好坏直接影响电机机组的正常工作，进而影响了整个电机系统的可靠等级，一旦碳刷出现磨损过度、断裂等现象，需要立即更换。为保证机组重新启动后能在最短时间内在电机机组换向器表面形成均匀氧化薄膜进而减小电机机组换向器表面的异常磨损且碳刷与电机机组换向器的接触面达到最充分的弧度吻合，使得单个碳刷的使用寿命延长，更换新碳刷前必须对其进行快速、高效且高精度的加工。

目前碳刷的加工工艺主要有两种，一种是采用砂轮机进行人工研磨，另一种是采用电脑控制的数控雕刻机。人工研磨在研磨的过程中存在不少缺陷：首先，碳刷工作面弧度取决于研磨砂轮的半径，研磨过程中砂轮表面极易附着碳粉且不易清理，碳粉的积累会造成砂轮失效，而失效的砂轮无法保证研磨的精度及研磨面光滑度，继续对碳刷进行加工会导致其表面工艺达不到要求；其次，人工研磨单次研磨的碳刷数量极少，基本是一次只能加工一个碳刷，导致研磨耗时长；再次，人工研磨中无法保证研磨的力度和方向，导致加工的成功率并不高。

而采用电脑控制数控雕刻机的研磨方式中最重要就是合理设计研磨刀具和碳刷夹具，碳刷的表面精度要求很高，其中研磨刀具的材质、精度和与碳刷接触面的吻合设计直接影响加工后碳刷的表面精度，常规的研磨刀具由于在数控驱动中加工路径及控制精度的影响，使得碳刷表面研磨精度会受到较大影响，而且碳刷夹具对碳刷的固定是否可靠同样影响碳刷的加工精度，特别是在需要同时夹持多个待研磨碳刷进行多个碳刷一次性加工以提升研磨效率的场合碳刷夹具的结构及其固定方式对碳刷表面精度影响较大，目前的数控雕刻机无法满足上述需求。同时数控雕刻机加工碳刷需要配置水路、气动等外围设备，这样会导致整个装置体积庞大，不利于便携使用，而碳刷加工的过程中容易产生碳粉，随着碳粉的累积易造成电机进线口线路的短路引发事故，再者加工过程中需要连接电脑并编程控制，操作十分复杂。

因此，亟需寻求一种高研磨精度、高效、体积小、安全、操作便捷且成功率高的碳刷研磨装置。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种碳刷曲面研磨数控机床，其通过优化的刀具结构设计并配合加工驱动路径，同时结合具有多块碳刷夹持并可靠固定功能的夹具，可以实现对碳刷高精度和高效率的研磨加工。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种碳刷曲面研磨数控机床，所述碳刷曲面研磨数控机床包括具有中空外壳的机床本体、设置在机床本体的壳体内部上方的导轨、底座设置在所述导轨上并可相对导轨移动的主轴电机、以及设置于机床本体的壳体内部下方的用于装夹待研磨碳刷的托盘；