CN109093484A - 一种两轴联动铸件打磨方法及装置 - Google Patents

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黄文广
张耀
袁鑫宏
厉全明
虞佳佳
欧志球
张秋杰
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    • B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
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Abstract

本发明涉及一种直线轴旋转轴两轴联动铸件打磨方法及装置，其技术方案如下：采用砂轮位置相对固定，直线X轴(水平移动机构)上部布置旋转C轴(旋转转台)，需要打磨的铸件固定在C轴上部，X轴C轴联动带动铸件做插补运行，完成铸件分型面打磨任务。具体通过不同的算法控制X轴直线运动、C轴旋转运动进行插补运行，并与砂轮环节协同，完成铸件分型面上直线、圆、椭圆等曲线飞边打磨；用定位运行配合插补运行就能完成分型面上直线、圆、椭圆等组合的复合曲线飞边打磨。本发明采用砂轮相对固定，通过水平移动机构和旋转转台联动带动铸件做插补运行，完成铸件分型面的打磨任务，使用方便，打磨精度高，制造成本相对较低。

Description

一种两轴联动铸件打磨方法及装置
技术领域
本发明涉及一种数控磨削加工机械设备技术领域，具体涉及直线轴、旋转轴两轴联动的铸件打磨装置。
背景技术
随着汽车、发电设备、农业设备、冶金设备、机床化工设备等行业的快速发展，使铸件需求量急剧增加。目前，中国铸造业产量连续多年居世界第一，已成为名副其实的铸造业大国。然而，由于一些技术问题一直得不到有效的改善，大大制约了我国铸造行业的发展。作为铸造生产中不可缺少的一道工序铸件清理打磨仍然处于较低的技术水平，除了少数大型企业采用先进的机器打磨外，一般中小企业还是大量使用人工打磨。众所周知，铸件存在大量的不规则毛刺、披锋、飞边等，在人工打磨过程中极易产生工伤，铸件打磨过程产生的噪音和粉尘对工人身体健康造成极大危害；人工打磨效率低，打磨质量难保证；作业环境差、易受伤、易得职业病、劳动强度大也使企业陷入了招工难的困境。随着国家对环境保护、职业安全等越来越重视并出台系列法规，人工打磨铸件已经不能满足时代的要求，必须用机器设备取代。
目前常见的机器打磨设备有机器人打磨单元、多轴数控打磨机床、专用零件打磨设备等。机器人打磨单元、多轴数控打磨机床具有通用性强，打磨灵活，移动速度快，加工型面多等优点，但整套设备复杂、价格高、维护不便等。专用零件打磨设备，主要针对打磨的铸件外形飞边规则，它具有高效、高精度、高质量等优点，但只能打磨某种单一的外形规则的铸件产品，柔性差等。
发明内容
本发明的主要目的在于针对目前铸件打磨设备的不足，提供了一种直线轴旋转轴两轴联动铸件打磨方法及装置，本发明能将铸件工件不同形状的外表面分型面飞边自动打磨掉，该装置自动化程度高，打磨精度好，价格适中，满足中小企业的需求。
一种直线轴旋转轴两轴联动铸件打磨方法如下：采用砂轮位置相对固定，直线X轴(水平移动机构)上部布置旋转C轴(旋转转台)，需要打磨的铸件固定在C轴上部，X轴C轴联动带动铸件做插补运行，完成铸件分型面打磨任务。具体通过不同的算法控制X轴直线运动、C轴旋转运动进行插补运行，并与砂轮环节协同，完成铸件分型面上直线、圆、椭圆等曲线飞边打磨；用定位运行配合插补运行就能完成分型面上直线、圆、椭圆等组合的复合曲线飞边打磨，原理俯视图如图1所示。
根据上述方法实现的打磨装置，其特征在于包括机床床身，所述机床床身上设置立柱，所述的立柱上设置一高度可调的磨头，所述的机床床身上设置一水平移动机构，所述的水平移动机构上部设置旋转转台，所述的旋转转台上设置夹具夹持铸件。
所述的立柱上设置升降机构，所述的升降机构侧部通过砂轮支架连接磨头，磨头高度调节通过砂轮高度调节Z轴实现，Z轴可以由电机控制自动实现，也可以机械的方式由人工调节实现。
所述的水平移动机构为X轴直线滑台，X轴由伺服电机通过减速器带动滚珠丝杆旋转，滚珠丝杆与螺母配合带动直线滑台做水平动作，水平移动机构上部设置C轴转台，构成X、C两轴联动机构。
所述的夹具为气动夹具，所述的转台上设置三爪卡盘，还包括气动压紧机构压紧铸件。
本发明采用砂轮相对固定，通过水平移动机构和旋转转台联动带动铸件做插补运行，完成铸件分型面的打磨任务，使用方便，打磨精度高，制造成本相对较低。
附图说明
图1为直线轴旋转轴两轴联动打磨方法示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图中：1：床身2：立柱3：砂轮高度调节Z轴4：砂轮支架5：磨头6：X轴直线滑台7：C轴转台8：三爪卡盘9：气动夹具10：铸件11：压紧机构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，一种两轴联动铸件打磨装置，包括机床床身1，机床床身上设置立柱2，立柱2上设置一高度可调的磨头5，机床床身上设置一水平移动机构，水平移动机构上部设置旋转C轴转台7，旋转转台上设置夹具夹持铸件。立柱上设置砂轮高度调节Z轴3，Z轴侧部通过砂轮支架4连接磨头5。水平移动机构为X轴直线滑台6，所述的转台上设置三爪卡盘8。夹具为气动夹具9，还包括压紧机构11压紧铸件10。
根据打磨方法设计了由直线X轴、旋转C轴及工作台构成的两轴联动机构、可上下移动砂轮架机构、机床身等组成打磨装置。在两轴联动机构中，X轴由伺服电机通过减速器带动滚珠丝杆旋转，滚珠丝杆与螺母配合带动直线滑台做往返直线运动；转台由C轴驱动，C轴可以由伺服电机通过减速器输出旋转运动带动，也可以由直驱伺服电机直接输出旋转运动带动。
转台上配有带三爪卡盘，一般在三爪卡盘上安装气动夹具，加工铸件由气动夹具加紧工作，为了保证打磨过程稳定，设计了气动压紧环节。
砂轮架机构由砂轮经减速器与电机连接组成磨头，磨头通过支架安装在托板上，托板装在可以上下移动的导轨上或托板装在通过丝杠按装可以上下移动的导轨上，通过手动或自动使砂轮能在Z轴方向上下移动。
操作过程：首先，根据铸件大小、形状确定气动夹具，根据铸件分型面位置，手动或自动调节Z轴确定打磨砂轮的位置。然后，将铸件放置在夹具内，控制气缸使夹具自动加紧，同时控制气缸使压紧环节自动压紧，保证铸件在打磨时定位牢固、不发生偏移。接着，根据铸件尺寸、形状编写自动打磨加工程序，实现在不同算法控制下，完成直线X轴、旋转C轴带动铸件插补运行及直线X轴、旋转C轴定位运行，将铸件分型面飞边打磨掉。
该装置已投入用户试用，效果良好。
上述内容仅为本发明的较佳实施举例，并不用于限制本发明。凡在本发明精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种两轴联动铸件打磨方法，采用砂轮位置相对固定，直线X轴(水平移动机构)上部布置旋转C轴(旋转转台)，需要打磨的铸件固定在C轴上部，X轴C轴联动带动铸件做插补运行，完成铸件分型面打磨任务。
2.一种两轴联动铸件打磨装置，其特征在于包括机床床身，所述机床床身上设置立柱，所述的立柱上设置一高度可调的磨头，所述的机床床身上设置一水平移动机构，所述的水平移动机构上部设置旋转转台，所述的旋转转台上设置夹具夹持铸件。
3.根据权利要求2所述的一种两轴联动铸件打磨装置，其特征在于所述的立柱上设置升降机构，所述的升降机构侧部通过砂轮支架连接磨头。
4.根据权利要求3所述的一种两轴联动铸件打磨装置，其特征在于所述的水平移动机构为X轴直线滑台，X轴由伺服电机通过减速器带动滚珠丝杆旋转，滚珠丝杆与螺母配合带动直线滑台做水平动作，水平移动机构上部设置C轴旋转转台，C轴由伺服电机通过减速器输出旋转运动带动或由直驱伺服电机直接输出旋转运动带动。
5.如权利要求4所述的一种两轴联动铸件打磨装置，其特征在于所述的夹具为气动夹具，所述的转台上设置三爪卡盘。
6.如权利要求5所述的一种两轴联动铸件打磨装置，其特征在于还包括压紧机构压紧铸件。
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