CN217800821U - 基于砂轮磨削加工的自动补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于磨削加工技术领域，提供基于砂轮磨削加工的自动补偿装置，包括机座、砂轮和固定机构，所述固定机构上设有用于夹持工件的夹持组件，所述砂轮通过第一驱动机构与机座滑动连接，且滑动方向为沿靠近或远离夹持组件的X轴方向，所述固定机构通过第二驱动机构与机座滑动连接，且滑动方向为垂直于X轴方向的Z轴方向，所述固定机构上还设有补偿组件，所述补偿组件位于夹持组件的一侧，所述补偿组件用于检测砂轮的磨损值，并将砂轮的磨损值补偿到加工程序中。本实用新型通过补偿组件的设置，能够精确测量出砂轮的磨损值，并补偿到砂轮磨削工件的进刀量上去，确保加工精度。

Description

基于砂轮磨削加工的自动补偿装置

技术领域

本实用新型涉及磨削加工技术领域，具体涉及基于砂轮磨削加工的自动补偿装置。

背景技术

砂轮是用磨料和结合剂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具，可适用于各种金属和非金属材料的磨削加工。在磨削加工过程中砂轮的磨损会导致外径尺寸发生变化，影响加工时的进刀精度、产品尺寸精度、产品表面光洁度等，因此在加工过程中需对其进行间隔性的修整，通常需要熟练的作业人员多次对刀和手动进行补偿，而且修整后的尺寸为理论值，参照理论值对工件进行安装加工时，会影响工件的加工尺寸精度，产生不合格工件，甚至发生撞刀等安全事故，同时也加大了对技术人员的依赖，增加了生产的辅助时间。

实用新型内容

针对现有技术中的技术问题，本实用新型提供基于砂轮磨削加工的自动补偿装置，包括机座、砂轮和固定机构，所述固定机构上设有用于夹持工件的夹持组件，所述砂轮通过第一驱动机构与机座滑动连接，且滑动方向为沿靠近或远离夹持组件的X轴方向，所述固定机构通过第二驱动机构与机座滑动连接，且滑动方向为垂直于X轴方向的Z轴方向，所述固定机构上还设有补偿组件，所述补偿组件位于夹持组件的一侧，所述补偿组件用于检测砂轮的磨损值，并将砂轮的磨损值补偿到加工程序中。

进一步的，所述补偿组件包括支撑架、检测块和传感器，所述支撑架与固定机构固定连接，所述检测块与传感器均安装于支撑架上，且所述检测块位于传感器靠近砂轮的一侧，所述检测块用于将砂轮旋转产生的声波值发送给传感器，所述传感器通过设定的声波值得到磨损值，并将砂轮的轮磨损值补偿到加工程序中。

进一步的，所述固定机构上还设有修整组件，所述修整组件位于补偿组件远离夹持组件的一侧，所述修整组件包括驱动电主轴、修整滚轮、打磨块和缓冲机构，所述打磨块通过缓冲机构与固定就滑动连接，且滑动方向为沿X轴方向，所述修整滚轮通过驱动电主轴与打磨块靠近砂轮的一侧转动连接。

进一步的，所述缓冲机构包括弹簧和固定块，所述固定块固定安装于固定机构上，所述打磨块通过弹簧与固定块靠近砂轮的一侧连接，所述打磨块在弹簧的伸缩作用下与固定机构滑动连接。

进一步的，所述第一驱动机构包括伺服电机、丝杆副、线轨滑块副和滑板，所述线轨滑块副通过底座与机座固定连接，所述伺服电机的机壳固定安装在线轨滑块副的侧面，所述丝杆副与伺服电机的输出轴使用联轴器连接，所述滑板滑动安装在线轨滑块副上，所述滑板上设有与丝杆配合的螺纹通孔，所述滑板在伺服电机和丝杆副带动下，沿线轨滑块副水平方向自由移动，所述砂轮通过砂轮主轴座固定安装于滑板上。

进一步的，所述线轨滑块副靠近固定机构的一端安装有限速组件，所述限速组件包括止动块、缓冲弹簧和挡板，所述止动块与线轨滑块副滑动连接，并通过螺栓锁止，所述缓冲弹簧的一端与止动块靠近滑板的一侧固定连接，另一端与挡板固定连接，所述挡板远离缓冲弹簧的一侧与滑板抵接。

进一步的，所述第二驱动机构与第一驱动机构可以相同也可以不同。

有益效果：

1、在本实用新型中，通过补偿组件的设置，能够精确测量出砂轮的磨损值，并补偿到砂轮磨削工件的进刀量上去，确保加工精度。

2、在本实用新型中，通过修整组件的设置，能够对砂轮的磨削面进行清理，提高外径尺寸检测的精度，结合弹簧和固定块的设置，能够在进行清理时，提供一定的缓冲，避免损坏砂轮。

3、在本实用新型中，通过伺服电机、丝杆副、线轨滑块副和滑板的设置，能够实现滑板与线轨滑块副的无级滑动调节；通过包括止动块、缓冲弹簧和挡板的限速组件的设置，能够减缓砂轮接近工件时的移动速度，同时也能调节砂轮移动的范围，提高安全性能，具体通过滑动止动块，可以满足不同移动范围的调节，另外当滑板与挡板接触时，在缓冲弹簧的弹力作用下，砂轮的速度将降低，随着缓冲弹簧的持续压缩，砂轮的速度将越来越慢，直至速度为零，此时砂轮刚好处于设定加工位置。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型主视图。

图3为本实用新型俯视图。

图4为图1中A处详细结构示意图。

图中：1、机座；2、砂轮；21、砂轮主轴座；3、固定机构；4、第一驱动机构；41、伺服电机；42、丝杆副；43、线轨滑块副；44、滑板；45、底座；46、联轴器；5、第二驱动机构；6、补偿组件；61、支撑架；62、检测块；63、传感器；7、修整组件。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型提供基于砂轮磨削加工的自动补偿装置，如图1至图4所示，包括机座1、砂轮2和固定机构3，所述固定机构3上设有用于夹持工件的夹持组件，所述砂轮2通过第一驱动机构4与机座1滑动连接，且滑动方向为沿靠近或远离夹持组件的X轴方向，所述固定机构3通过第二驱动机构5与机座1滑动连接，且滑动方向为垂直于X轴方向的Z轴方向，其中所述第一驱动机构4和第二驱动机构5可以相同也可以不同，所述固定机构3上还设有补偿组件6，所述补偿组件6位于夹持组件沿一侧，所述补偿组件6包括支撑架61、检测块62和传感器63，其中传感器63的型号为830AE10000，所述支撑架61与固定机构3固定连接，所述检测块62与传感器63均安装于支撑架61上，且所述检测块62位于传感器63靠近砂轮2的一侧，所述检测块62用于将砂轮2旋转产生的声波值发送给传感器63，所述传感器63通过设定的声波值得到磨损值，并将砂轮2的轮磨损值补偿到加工程序中。

具体工作原理为：首先通过数控***将砂轮2初始位置设定为原点，检测块62位置固定，通过X轴进刀，将砂轮2触碰到检测块62，此时通过数控***可以直接获得砂轮2X轴进刀量，通过X轴进刀量和检测块62的位置坐标，可以得出砂轮2外径值，以及检测块62的相对位置坐标，并将检测块62的坐标设定为基准值1；

在确认了检测块62的基准值1坐标后，在检测时将旋转的砂轮2靠近检测块62，确保两者不接触，此时旋转的砂轮2与检测块62之间会产生一个声波值，此声波值的大小与检测块62与砂轮2之间的距离有关，传感器63接收该声波值，并将该声波值设置为基准值3，为方便检测，该声波值可以为范围值，具体可以设置上下极限值，根据基准值1的坐标以及检测块62和砂轮2之间的距离，可以得出X轴进给量，并将该X轴进给量设定为基准值2；

在砂轮2旋转状态下，将磨损后的砂轮2逐渐靠近检测块62，直到传感器63发出报警，即传感器63感应到声波值在设置的范围值内，此时传感器63将信号传递给数控***，数控***控制记录此刻X轴的实际进给量，通过X轴实际进给量与基准值2进行对比计算，即可得出砂轮2的磨损值，并将砂轮2磨损值补偿到加工程序中。

在本实施例中，通过补偿组件6的设置，能够精确测量出砂轮2的磨损值，并补偿到砂轮2磨削工件的进刀量上去，确保加工精度。

在本实施例中，优选的，如图1至图3所示，所述固定机构3上还设有修整组件7，所述修整组件7位于补偿组件6远离夹持组件的一侧，所述修整组件7包括驱动电主轴、修整滚轮、打磨块、弹簧和固定块，所述固定块固定安装于固定机构3上，所述打磨块通过弹簧与固定块靠近砂轮2的一侧连接，所述弹簧的伸缩方向为沿X轴方向，所述打磨块在弹簧的伸缩作用下与固定机构3滑动连接，所述修整滚轮通过驱动电主轴与打磨块靠近砂轮2的一侧转动连接。

在本实施例中，通过修整组件7的设置，能够对砂轮2的磨削面进行清理，提高外径尺寸检测的精度，结合弹簧和固定块的设置，能够在进行清理时，提供一定的缓冲，避免损坏砂轮2或修整滚轮。

在本实施例中，优选的，如图1、图2所示，所述第一驱动机构4包括伺服电机41、丝杆副42、线轨滑块副43和滑板44，所述线轨滑块副43通过底座45与机座1固定连接，所述伺服电机41的机壳固定安装在线轨滑块副43的侧面，所述丝杆副42与伺服电机41的输出轴使用联轴器46连接，所述滑板44滑动安装在线轨滑块副43上，所述滑板44上设有与丝杆配合的螺纹通孔，所述滑板44在伺服电机41和丝杆副42带动下，沿线轨滑块副43水平方向自由移动，所述砂轮2通过砂轮主轴座21固定安装于滑板44上；所述线轨滑块副43靠近固定机构3的一端安装有限速组件，所述限速组件包括止动块、缓冲弹簧和挡板，所述止动块与线轨滑块副43滑动连接，并通过螺栓锁止，所述缓冲弹簧的一端与止动块靠近滑板44的一侧固定连接，另一端与挡板固定连接，所述挡板远离缓冲弹簧的一侧与滑板44抵接。

在本实施例中，通过伺服电机41、丝杆副42、线轨滑块副43和滑板44的设置，能够实现滑板44与线轨滑块副43的无级滑动调节；通过包括止动块、缓冲弹簧和挡板的限速组件的设置，能够减缓砂轮2接近工件时的移动速度，同时也能调节砂轮2移动的范围，提高安全性能，具体通过滑动止动块，可以满足不同移动范围的调节，另外当滑板44与挡板接触时，在缓冲弹簧的弹力作用下，砂轮2的速度将降低，随着缓冲弹簧的持续压缩，砂轮2的速度将越来越慢，直至速度为零，此时砂轮2刚好处于设定加工位置。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.基于砂轮磨削加工的自动补偿装置，包括机座(1)、砂轮(2)和固定机构(3)，所述固定机构(3)上设有用于夹持工件的夹持组件，所述砂轮(2)通过第一驱动机构(4)与机座(1)滑动连接，且滑动方向为沿靠近或远离夹持组件的X轴方向，所述固定机构(3)通过第二驱动机构(5)与机座(1)滑动连接，且滑动方向为垂直于X轴方向的Z轴方向，其特征在于，所述固定机构(3)上还设有补偿组件(6)，所述补偿组件(6)位于夹持组件的一侧，所述补偿组件(6)用于检测砂轮(2)的磨损值，并将砂轮(2)的磨损值补偿到加工程序中。

2.根据权利要求1所述的基于砂轮磨削加工的自动补偿装置，其特征在于，所述补偿组件(6)包括支撑架(61)、检测块(62)和传感器(63)，所述支撑架(61)与固定机构(3)固定连接，所述检测块(62)与传感器(63)均安装于支撑架(61)上，且所述检测块(62)位于传感器(63)靠近砂轮(2)的一侧，所述检测块(62)用于将砂轮(2)旋转产生的声波值发送给传感器(63)，所述传感器(63)通过设定的声波值得到磨损值，并将砂轮(2)的轮磨损值补偿到加工程序中。

3.根据权利要求1或2所述的基于砂轮磨削加工的自动补偿装置，其特征在于，所述固定机构(3)上还设有修整组件(7)，所述修整组件(7)位于补偿组件(6)远离夹持组件的一侧，所述修整组件(7)包括驱动电主轴、修整滚轮、打磨块和缓冲机构，所述打磨块通过缓冲机构与固定就滑动连接，且滑动方向为沿X轴方向，所述修整滚轮通过驱动电主轴与打磨块靠近砂轮(2)的一侧转动连接。

4.根据权利要求3所述的基于砂轮磨削加工的自动补偿装置，其特征在于，所述缓冲机构包括弹簧和固定块，所述固定块固定安装于固定机构(3)上，所述打磨块通过弹簧与固定块靠近砂轮(2)的一侧连接，所述打磨块在弹簧的伸缩作用下与固定机构(3)滑动连接。

5.根据权利要求1所述的基于砂轮磨削加工的自动补偿装置，其特征在于，所述第一驱动机构(4)包括伺服电机(41)、丝杆副(42)、线轨滑块副(43)和滑板(44)，所述线轨滑块副(43)通过底座(45)与机座(1)固定连接，所述伺服电机(41)的机壳固定安装在线轨滑块副(43)的侧面，所述丝杆副(42)与伺服电机(41)的输出轴使用联轴器(46)连接，所述滑板(44)滑动安装在线轨滑块副(43)上，所述滑板(44)上设有与丝杆配合的螺纹通孔，所述滑板(44)在伺服电机(41)和丝杆副(42)带动下，沿线轨滑块副(43)水平方向自由移动，所述砂轮(2)通过砂轮主轴座(21)固定安装于滑板(44)上。

6.根据权利要求5所述的基于砂轮磨削加工的自动补偿装置，其特征在于，所述线轨滑块副(43)靠近固定机构(3)的一端安装有限速组件，所述限速组件包括止动块、缓冲弹簧和挡板，所述止动块与线轨滑块副(43)滑动连接，并通过螺栓锁止，所述缓冲弹簧的一端与止动块靠近滑板(44)的一侧固定连接，另一端与挡板固定连接，所述挡板远离缓冲弹簧的一侧与滑板(44)抵接。

7.根据权利要求1所述的基于砂轮磨削加工的自动补偿装置，其特征在于，所述第二驱动机构(5)与第一驱动机构(4)相同或不同。

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