CN108381398A - 一种摆动式超硬砂轮圆弧修整器 - Google Patents

一种摆动式超硬砂轮圆弧修整器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种摆动式超硬砂轮圆弧修整器，包括架体、修整砂轮、修整电主轴、旋转架、驱动装置、平移结构和检测装置；修整砂轮安装在修整电主轴上；所述旋转架通过旋转轴安装到架体上，平移结构安装到旋转架上，修整电主轴安装在平移结构上；驱动装置与旋转架、平移结构连接，通过驱动旋转架绕旋转轴摆动和驱动平移结构平移，实现对修整砂轮进行位置调节；检测装置安装在架体上，对被修整砂轮的修整状态进行实时检测。本发明可以高精度高效率的修整超硬圆弧砂轮，与磨床相结合可以实现磨削‑修整‑磨削交替进行；被修整砂轮的圆弧大小可以调节，应用范围广泛；修整砂轮的直径不受限制，修整砂轮的线速度高磨损小；被修整砂轮的状况可以实时检测。

Description

一种摆动式超硬砂轮圆弧修整器
技术领域
本发明涉及砂轮领域，具体涉及一种摆动式超硬砂轮圆弧修整器。
背景技术
砂轮在使用之前都要修形和修锐，修形是使砂轮有一定的几何形状，修锐是使砂轮锋利。普通圆弧砂轮一般使用金刚笔进行修形，但金刚笔则难以修整超硬圆弧砂轮。目前常用的圆弧砂轮修整方法有杯形轮修整法、电火花修整法、在线电解修整法、绿碳化硅磨石数控对磨法。杯形轮修整法结构过于复杂，电火花修整法和在线电解修整法只能修整可以导电的砂轮(如金属结合剂金刚石砂轮)，绿碳化硅磨石数控对磨法无法满足高精度圆弧砂轮的使用要求。这就造成轴承沟道、球面等精密与超精密磨削加工中所用的圆弧砂轮精密修整难(修整精度低)的技术现状。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种摆动式超硬砂轮圆弧修整器。
本发明的技术方案如下：
一种摆动式超硬砂轮圆弧修整器，包括架体、修整砂轮、修整电主轴、旋转架、驱动装置、平移结构和检测装置；
修整砂轮安装在修整电主轴上；所述旋转架通过旋转轴安装到架体上，平移结构安装到旋转架上，修整电主轴安装在平移结构上；驱动装置与旋转架、平移结构连接，通过驱动旋转架绕旋转轴摆动和驱动平移结构平移，实现对修整砂轮进行位置调节；检测装置安装在架体上，对被修整砂轮的修整状态进行实时检测。
所述平移结构采用由燕尾槽滑台上部、燕尾槽滑台下部组成的燕尾槽滑台；驱动装置与燕尾槽滑台上部连接，驱动燕尾槽滑台上部沿着燕尾槽滑台下部平移，进而实现修整电主轴和修整砂轮的平移。
所述修整电主轴固定在夹紧支座的通孔内，通过夹紧支座安装在平移结构上。
所述驱动装置，包括：
第一步进电机，连接到平移装置，实现修整电主轴和修整砂轮位置调节；
第二步进电机，与旋转轴连接，通过驱动旋转轴控制旋转架绕旋转轴的摆动角度和摆动速度，调整被修整砂轮的圆弧位置及修整角度，使修整砂轮运动轨迹为一个圆弧。
所述被修整砂轮为全弧砂轮时，第二步进电机控制旋转架绕旋转轴摆动角度为180°，被修整砂轮为半弧砂轮时，第二步进电机控制旋转架绕旋转轴摆动角度为90°。
所述第一步进电机、第二步进电机分别通过第一夹紧架、第二夹紧架固定在旋转架上。
所述架体，包括：支架、悬臂梁、基座；支架安装在基座上，支架底部开有与基座的导轨匹配的凹槽，沿着基座上的导轨进给，使修整砂轮与被修整砂轮相接触；两个悬臂梁上下平行设置，且两个悬臂梁的一端分别安装在支架上，两个悬臂梁的另一端均开有孔，且两个孔位置对应，检测装置安装在架体的两个悬臂梁上；旋转架上的两个旋转轴分别安装在两个悬臂梁的孔内；基座设有与支架底部凹槽匹配的导轨。
所述检测装置包括激光发射器和激光接收器，激光发射器和激光接收器分别安装在架体的两个悬臂梁上。
本发明的技术效果：该摆动式超硬砂轮圆弧修整器，可以高精度高效率的修整超硬圆弧砂轮，该修整器与磨床相结合可以实现磨削-修整-磨削交替进行；被修整砂轮的圆弧大小可以调节，应用范围广泛；修整砂轮的直径不受限制，修整砂轮的线速度高磨损小；被修整砂轮的状况可以实时检测；不仅可以修整全弧砂轮，还可以修整半弧砂轮；不仅可以修整超硬砂轮，还可以修整普通砂轮。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中摆动式超硬砂轮圆弧修整器装配示意图(斜视图)；
图2为本发明具体实施方式中摆动式超硬砂轮圆弧修整器装配示意图(局部放大图)；
图3为本发明具体实施方式中摆动式超硬砂轮圆弧修整器装配至机床示意图(正视图)；
图4为本发明具体实施方式中摆动式超硬砂轮圆弧修整器装配至机床示意图(斜视图)；
图5为本发明具体实施方式中摆动式超硬砂轮圆弧修整器中的支架与悬臂梁；
图6为本发明具体实施方式中摆动式超硬砂轮圆弧修整器中的基座；
图7为本发明具体实施方式中摆动式超硬砂轮圆弧修整器中的修整砂轮；
图8为本发明具体实施方式中摆动式超硬砂轮圆弧修整器中的激光发射器；
图9为本发明具体实施方式中摆动式超硬砂轮圆弧修整器中的修整电主轴；
图10为本发明具体实施方式中摆动式超硬砂轮圆弧修整器中的旋转架；
图11为本发明具体实施方式中摆动式超硬砂轮圆弧修整器中的夹紧支座；
图12为本发明具体实施方式中摆动式超硬砂轮圆弧修整器中的第一夹紧架/第二夹紧架；
图13为本发明具体实施方式中摆动式超硬砂轮圆弧修整器中的第一步进电机/第二步进电机；
图14为本发明具体实施方式中摆动式超硬砂轮圆弧修整器中的燕尾槽滑台下部；
图15为本发明具体实施方式中摆动式超硬砂轮圆弧修整器中的燕尾槽滑台上部；
图16为本发明具体实施方式中摆动式超硬砂轮圆弧修整器中被修整的全弧砂轮；
图17为本发明具体实施方式中摆动超硬砂轮圆弧修整器中被修整的半弧砂轮。
具体实施方式
为了更加清楚的阐述本发明，下面结合附图对本发明作进一步说明。
本实施方式提供如图1～4所示的一种摆动式超硬砂轮圆弧修整器，包括：架体、修整砂轮4(如图7所示)、修整电主轴7(如图9所示)、旋转架8(如图10所示)、驱动装置、平移结构、检测装置。摆动式超硬砂轮圆弧修整器装配至机床上，用于修整圆弧砂轮。
修整砂轮4安装在修整电主轴7上，用于修整砂轮；所述平移结构、旋转架8安装到架体上，修整电主轴7安装在平移结构上；驱动装置与旋转架8、平移结构连接，通过驱动旋转架8摆动和驱动平移结构平移，实现对修整砂轮4进行位置调节，进而实现被修整砂轮的圆弧半径、圆弧位置及修整角度调整；检测装置安装在架体上，对被修整砂轮的修整状态进行实时检测。
所述旋转架8上设有两个旋转轴6，旋转架8通过两个旋转轴6安装到架体上，驱动装置驱动旋转架8绕旋转轴6摆动。
所述平移结构优选采用由如图15所示的燕尾槽滑台上部13、如图14所示的燕尾槽滑台下部14组成的燕尾槽滑台；驱动装置与燕尾槽滑台上部13连接，驱动燕尾槽滑台上部13沿着燕尾槽滑台下部14平移，进而实现修整电主轴7和修整砂轮4的平移。
所述修整电主轴7固定在如图11所示的夹紧支座9的通孔内，通过夹紧支座9安装在平移结构上。
所述修整砂轮4不仅可以修整超硬砂轮，还可以修整普通砂轮，修整砂轮4可以选用粒度大硬度高的金属结合剂金刚石砂轮、金刚石滚轮、金刚石碟片等。
所述驱动装置，包括：
第一步进电机11(如图13所示)，连接到平移装置，具体是通过滚柱丝杠12连接到燕尾槽滑台上部13，通过驱动燕尾槽滑台上部13沿着燕尾槽滑台下部14平移，实现修整电主轴7和修整砂轮4位置调节，进而精确调整被修整砂轮的圆弧半径，适用于修整不同圆弧半径的砂轮。
第二步进电机17(如图13所示)，与旋转轴6连接，通过驱动旋转轴6控制旋转架8绕旋转轴6的摆动角度和摆动速度，调整被修整砂轮的圆弧位置及修整角度，使修整砂轮运动轨迹为一个圆弧；被修整砂轮为如图16所示的全弧砂轮时，第二步进电机17控制旋转架8绕旋转轴6的摆动角度为180°，被修整砂轮为如图17所示的半弧砂轮时，第二步进电机17控制旋转架8绕旋转轴6的摆动角度为90°；旋转架8每摆动一次即修整一刀。
第一步进电机11、第二步进电机17分别通过如图12所示的第一夹紧架10、第二夹紧架16固定在旋转架8上。
所述架体，包括：支架1、悬臂梁2、基座3(如图6所示)；支架1安装在基座3上，如图5所示，支架1底部开有与基座3的导轨匹配的凹槽，沿着基座3上的导轨进给，使修整砂轮4与被修整砂轮相接触；两个悬臂梁2上下平行设置，且两个悬臂梁2的一端分别安装在支架1上，两个悬臂梁2的另一端均开有孔，且两个孔位置对应；通过轴承将旋转架8上的两个旋转轴6分别安装在两个悬臂梁2的孔内；基座3设有与支架1底部凹槽匹配的导轨。检测装置包括激光发射器5(如图8所示)和激光接收器15，激光发射器5和激光接收器15分别安装在架体的两个悬臂梁2上。
利用上述摆动式超硬砂轮圆弧修整器对被修整砂轮进行圆弧修整时，通过支架1沿着基座3上的导轨进给到指定位置，使修整砂轮4与安装在机床电主轴上的被修整砂轮相接触，第一步进电机11驱动燕尾槽滑台上部13沿着燕尾槽滑台下部14横向移动，调节修整电主轴7的位置，实现被修整砂轮圆弧半径的调整；第二步进电机17驱动旋转轴6转动的角度和速度，实现控制旋转架8绕旋转轴6的摆动角度和摆动速度。
本发明具体实施方式克服了杯形轮修整法、电火花修整法、在线电解修整法、绿碳化硅磨石数控对磨法等修整法的缺点，具有修整精度高、修整效率高，修整成本低适用范围广等优点。
以上所述内容并不是机械零部件的简单组合，该发明的优越性已经通过实物给予了充分证明。以上内容并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则范围之内的任何其他修改、替换以及改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种摆动式超硬砂轮圆弧修整器，其特征在于，包括架体、修整砂轮(4)、修整电主轴(7)、旋转架(8)、驱动装置、平移结构和检测装置；
修整砂轮(4)安装在修整电主轴(7)上；所述旋转架(8)通过旋转轴(6)安装到架体上，平移结构安装到旋转架(8)上，修整电主轴(7)安装在平移结构上；驱动装置与旋转架(8)、平移结构连接，通过驱动旋转架(8)绕旋转轴(6)摆动和驱动平移结构平移，实现对修整砂轮(4)进行位置调节；检测装置安装在架体上，对被修整砂轮的修整状态进行实时检测。
2.根据权利要求1所述的摆动式超硬砂轮圆弧修整器，其特征在于，所述平移结构采用由燕尾槽滑台上部(13)、燕尾槽滑台下部(14)组成的燕尾槽滑台；驱动装置与燕尾槽滑台上部(13)连接，驱动燕尾槽滑台上部(13)沿着燕尾槽滑台下部(14)平移，进而实现修整电主轴(7)和修整砂轮(4)的平移。
3.根据权利要求1所述的摆动式超硬砂轮圆弧修整器，其特征在于，所述修整电主轴(7)固定在夹紧支座(9)的通孔内，通过夹紧支座(9)安装在平移结构上。
4.根据权利要求1所述的摆动式超硬砂轮圆弧修整器，其特征在于，所述驱动装置，包括：
第一步进电机(11)，连接到燕尾槽滑台上部(13)，实现修整电主轴(7)和修整砂轮(4)位置调节；
第二步进电机(17)，与旋转轴(6)连接，通过驱动旋转轴(6)控制旋转架(8)绕旋转轴(6)的摆动角度和摆动速度，调整被修整砂轮的圆弧位置及修整角度，使修整砂轮运动轨迹为一个圆弧。
5.根据权利要求4所述的摆动式超硬砂轮圆弧修整器，其特征在于，所述被修整砂轮为全弧砂轮时，第二步进电机(17)控制旋转架(8)绕旋转轴(6)摆动角度为180°，被修整砂轮为半弧砂轮时，第二步进电机(17)控制旋转架(8)绕旋转轴(6)摆动角度为90°。
6.根据权利要求4～5中任一项所述的摆动式超硬砂轮圆弧修整器，其特征在于，所述第一步进电机(11)、第二步进电机(17)分别通过第一夹紧架(10)、第二夹紧架(16)固定在旋转架(8)上。
7.根据权利要求1所述的摆动式超硬砂轮圆弧修整器，其特征在于，所述架体，包括：支架(1)、悬臂梁(2)、基座(3)；支架(1)安装在基座(3)上，支架(1)底部开有与基座(3)的导轨匹配的凹槽，沿着基座(3)上的导轨进给，使修整砂轮(4)与被修整砂轮相接触；两个悬臂梁(2)上下平行设置，且两个悬臂梁(2)的一端分别安装在支架(1)上，两个悬臂梁(2)的另一端均开有孔，且两个孔位置对应，检测装置安装在架体的两个悬臂梁(2)上；旋转架(8)上的两个旋转轴(6)分别安装在两个悬臂梁(2)的孔内；基座(3)设有与支架(1)底部凹槽匹配的导轨。
8.根据权利要求1所述的摆动式超硬砂轮圆弧修整器，其特征在于，所述检测装置包括激光发射器(5)和激光接收器(15)，激光发射器(5)和激光接收器(15)分别安装在架体的两个悬臂梁(2)上。
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