CN100500374C - 曲面砂带磨削柔性磨轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种曲面砂带磨削柔性磨轮或曲面柔性抛光轮，属于金属、非金属表面磨削、抛光的加工设备领域。其主要采用在支架内装有压轮，柔性轮圈套装在压轮的凹槽内；在压轮的孔内装有左右轴承，压轮内安装大隔套，圆盖固定在压轮上，销轴安装在左右轴承的内圈中，左右轴承内圈的外侧分别设有小隔套，小隔套的外侧顶在支架内侧。根据加工对象的形状、材料和尺寸，柔性轮圈可采用不同的弹性材料、不同的直径、宽度和截面形状，或在柔性轮圈内充入气体或液体，气体压力或液体体积可以调节。本发明能使挠性砂带与工件表面良好接触，并保证一定的接触力，可以降低设备成本，避免曲面干涉，提高加工质量和生产效率，改善劳动条件。

Description

曲面砂带磨削柔性磨轮
技术领域
本发明涉及一种曲面砂带磨削柔性磨轮或曲面柔性抛光轮，具体地说是适用于叶片抛磨加工，及具有复杂曲面的其他零件加工场合，如曲面凸模、汽车车身、大理石型材、玻璃、瓷器、木器、竹器等的加工，属于金属、非金属表面磨削、抛光的加工设备领域。
背景技术
精度要求较高的曲面零件往往要求进行抛磨加工。采用砂带磨削是常用的加工手段。砂带是一种单层磨料的磨具，在涂有底胶、复合胶等粘合剂的可挠性基材上，将粒度均匀的磨料通过静电场等相关装置使之整齐排列。与砂轮相似，砂带是特殊的多刀多刃切削工具。砂带磨削是根据工件的形状和大小，将砂带用相应的接触方式使高速运动着的砂带与工件表面接触进行磨削抛光。对于砂带曲面磨削，尤其需要使挠性砂带与工件表面良好接触，并保证一定的接触力。
在现有技术中，砂带磨削通常是采用以下加工方式：
1、机械靠模式仿型砂带磨床是传统的生产线加工专用机床。但由于通用性差，占地面积大，受靠模精度、机械传动等多因素的影响，导致加工精度不稳定，加工质量的一致性差。2、德国Metabo公司是世界上唯一生产数控多轴联动砂带磨床的厂家，生产7轴6联动数控砂带磨床。其产品精度高，价格昂贵，使用复杂。3、日本松田精机株式会社在上世纪90年代初推出了手动砂带抛磨机，将工人手持工件接触磨轮处的砂带，改为手握磨轮手柄来抛磨工件，这无疑降低了工人在加工大叶片时的劳动强度，但加工质量和工作条件并无明显改善。4、四川成发航空科技股份有限公司开发的4轴联动数控砂带抛磨机，是在德国Metabo公司的7轴6联动砂带磨床基础上简化成4轴联动数控砂带磨床。其成本低廉，使用方便，但由于4轴联动尚不足以保证成型曲面的加工要求，对于曲率大的曲面将产生干涉现象，即：原理上无法保证挠性砂带与工件表面良好接触。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种曲面砂带磨削柔性磨轮，又称柔性接触轮，能使挠性砂带与工件表面保持良好接触，并保证一定的接触力，可以降低设备成本，避免曲面干涉，提高加工质量和生产效率，改善劳动条件。
本发明的主要解决方案是这样实现的：
本发明主要采用在支架内装有压轮，柔性轮圈套装在压轮的凹槽内，并用可调整间隙的压轮侧盖固定；在压轮的孔内装有左右轴承，压轮内安装大隔套，圆盖固定在压轮上，销轴安装在左右轴承的内圈中，左右轴承内圈的外侧分别设有小隔套，小隔套的外侧顶在支架内侧，螺母从左右将轴承内圈夹紧。
所述的压轮孔的左侧设置台阶面。
所述的柔性轮圈的外轮廓设有网状沟槽。
所述的柔性轮圈可以制成空心的或实心的，所述的柔性轮圈内部充入气体或液体，内部的气体压力或液体体积可以调节。
所述的柔性轮圈采用弹性材料制成。
所述的柔性轮圈壁内设有柔性的编织帘子线。
所述的柔性轮圈表面粘有抛光磨粒，可不需要砂带，直接作为柔性抛光轮使用。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
1、本发明能适应工件曲面形状的接触调整能力，避免发生干涉；磨轮的接触面形状调整是通过套装在磨轮表面的柔性轮圈，来自适应调整。2、为了适应加工对象的形状和砂带尺寸的要求，柔性轮圈的原始截面形状和尺寸可变化多样，柔性轮圈的直径和宽度也可变化。3、砂带曲面磨削时，柔性磨轮使挠性砂带与工件表面良好接触，并保证一定的接触力，尤适于联动轴数低于6的多轴砂带曲面抛磨机床，并可以降低设备成本，避免曲面干涉，提高加工质量和生产效率，改善劳动条件。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明柔性磨轮的工作示意图。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
本发明主要由柔性轮圈1、支架2、压轮3、圆盖4、左右轴承5、销轴6、小隔套7、大隔套8、调整圈9、压轮侧盖10、砂带11及工件12等组成。
如图1所示：在支架2内装有压轮3，柔性轮圈1套装在压轮3的凹槽内，并用压轮侧盖10固定。压轮3与压轮侧盖10之间的间隙可用调整圈9来调整。根据加工对象的形状、材料，可在柔性轮圈内充入气体或液体，气体压力或液体体积可以调节；或者柔性轮圈1本身制成实心的，整体由不同弹性的弹性材料构成。为了提高柔性轮圈1的承载能力，在柔性轮圈1壁内设有柔性的编织帘子线。
在压轮3的孔内装有左右两个轴承5，压轮3孔的左侧是台阶面，压轮3孔内安装大隔套8，左右两轴承5的外圈靠中间的大隔套8的长短调整。压轮3孔的右侧靠圆盖4压紧轴承5的外圈和压轮侧盖10，圆盖4靠螺钉固定在压轮3上；销轴6安装在左右两轴承5的内圈中，左右轴承5内圈的外侧分别设有一个小隔套7，小隔套7的外侧顶在支架2内侧，螺母从左右将轴承5内圈夹紧。挠性的砂带11由柔性轮圈1贴合地压在工件12上，砂带11移动，柔性轮圈1和压轮3旋转。
如图2所示：本发明采用的4/5轴联动数控砂带抛磨机的原理。
砂带抛磨机的4/5轴联动数控系统是指设备能同时实现x、y、z三轴的移动和A轴的转动，完成四个自由度的协调运动；或同时实现x、y、z三轴的移动和A、C两轴的转动，完成五个自由度的协调运动。工件装在A轴转动夹具上，即工件可以绕x轴方向转动。在4轴联动系统中，砂带机构可以绕C轴转动一定角度调整固定。磨轮使砂带与工件表面接触，砂带在磨轮外轮廓导引下移动。
砂带曲面磨削加工时，采用5轴4联动或5轴5联动数控砂带抛磨机的工作原理。4轴联动数控工作台是指工作台能同时实现x、y、z三轴的移动和A轴的转动，完成这四个自由度的协调运动；第5轴运动是手动单独调整或与前四轴联动的C轴转动。砂带曲面磨削的柔性磨轮，使挠性砂带与工件表面良好接触，并保证一定的接触力。
为保证加工质量，根据曲面的特征，本发明采用以下的加工方法：1、采用手动调节或与其它四轴联动的方法，绕C轴旋转包括柔性磨轮在内的整个砂带驱动系统；2、调节柔性轮圈内部的气体压力或液体体积，或更换不同弹性的实心柔性轮圈；3、更换不同原始截面的柔性轮圈；4、更换不同宽度的柔性轮圈；5、更换不同直径的柔性轮圈；6、磨轮的柔性轮圈表面粘有抛光材料，可以直接作为柔性抛光轮。

Claims (7)

1、一种曲面砂带磨削柔性磨轮，其特征是采用在支架(2)内装有压轮(3)，柔性轮圈(1)套装在压轮(3)的凹槽内，并用压轮侧盖(10)固定，压轮(3)与压轮侧盖(10)之间的间隙用调整圈(9)来调整；在压轮(3)的孔内装有左右两只轴承(5)，压轮(3)内安装大隔套(8)，圆盖(4)固定在压轮(3)上，销轴(6)安装在左右两只轴承(5)的内圈中，左右两只轴承(5)内圈的外侧分别设有小隔套(7)，小隔套(7)的外侧顶在支架(2)内侧。
2、根据权利要求1所述的曲面砂带磨削柔性磨轮，其特征在于所述的柔性轮圈(1)的外轮廓设有网状沟槽。
3、根据权利要求1或2所述的曲面砂带磨削柔性磨轮，其特征在于所述的柔性轮圈(1)制成空心或实心。
4、根据权利要求1或2所述的曲面砂带磨削柔性磨轮，其特征在于所述的柔性轮圈(1)内部充入气体或液体。
5、根据权利要求1或2所述的曲面砂带磨削柔性磨轮，其特征在于所述的柔性轮圈(1)采用弹性材料制成。
6、根据权利要求1或2所述的曲面砂带磨削柔性磨轮，其特征在于所述的柔性轮圈(1)壁内设有柔性的编织帘子线。
7、根据权利要求1或2所述的曲面砂带磨削柔性磨轮，其特征在于所述的柔性轮圈(1)表面粘有抛光磨粒。
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Assignee: Ezhou Xingfang Grinding Tools Co., Ltd.

Assignor: Jiangnan University

Contract record no.: 2010320001104

Denomination of invention: Curve abrasive band grinding and cutting flexible grinding wheel

Granted publication date: 20090617

License type: Exclusive License

Open date: 20071024

Record date: 20100902

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CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090617

Termination date: 20130522