CN1017326B - 磨轮的修整 - Google Patents
磨轮的修整Info
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Abstract
修整磨轮(2)的方法，用先行的金刚钻尖(6)在轮(2)旋转时贴近其外圆周地多次通过轮(2)轴线平行方向的通路，同时按轮(2)圆周上拟建立轮廓的相应图形垂直于轮(2)轴线进刀。轮(2)上设有今后磨削加工中无用的圆周部分(14)，钻尖(6)驱动到在该部分(14)上构成一倾斜表面(16)，该表面延伸在轮(2)轴线正交平面成一角度的方向，该角大于具有锐角小于20°的槽壁角、以在磨削锐角表面时，补偿钻尖的磨耗。
Description
本发明涉及到修整（加工）磨轮，以便藉此而将该圆周边加工出所期望的轮廓。
在许多工业场合，需要将磨轮的圆周面形成具有相当复合且尺寸精确的轮廓，例如，若一个磨轮是作为研磨透平根部锯齿的刀具，则磨轮必须具有由多个尺寸精确的凹槽和突台所形成的轮廓。
已知的修整这种磨轮的方法，即在这种磨轮圆周上建立所期望的轮廓是利用一个由数字控制的研磨器进行，它带着其前端的一个金刚钻尖，沿着一个相应于所期望轮廓的途径前进，该钻尖在磨轮围绕该轴旋转中跟踪所期望的轮廓多次地通过平行于该磨轮转轴的通路，因为在该磨轮的外表面上形成该轮廓，所以该钻尖即在辐射方向朝向该磨轮轴线逐渐进刀。该金刚钻尖可为一圆柱形，它的轴线置于与该磨轮转动轴线相垂直的平面中。
曾发现，应用这种方法研磨一定几何形状的轮廓时，被形成的轮廓不精确，申请人发现这是由于金刚钻尖遭受的不均匀磨耗所致，于是在一侧或另侧上发展了平浅的疵点，同时沿着该金刚钻面向磨轮旋转轴线方向的部分上发生一个尖角。在磨轮轮廓上每一凹槽的一侧与该磨轮旋转轴线形成大角度时，这个问题就更加显著。
本发明的主要目的即在于改进这种磨轮加工运行的精度，即消除磨轮加工中形成轮廓不精确的问题。
鉴于此种目的，本发明在于提供一种修整磨轮的方法，在磨轮绕其轴线旋转的同时，控制金刚钻尖贴近该磨轮外圆周的位置，其中，该金刚钻尖在平行于磨轮旋转轴线平行方向多次通过的同时，该钻尖按在该轮圆周上要建立的轮廓相应的图形在垂直于轮的旋转轴线方向进行移动，该轮廓包括至少一个环槽，该环槽具有至少一个侧壁，该侧壁延伸在一给定的倾斜方向，即对该轮旋转轴线相垂直的平面倾斜的角度不大于20°角，其特征为：该轮设有一个圆周部分，这部分在以后的加工运行中无用，而且，利用该钻尖，在该圆周部分上形成一倾斜表面，该倾斜表面延伸在与该轮旋转轴线正交平面成一定角度的倾斜方向，该角度比前述至少一个环槽壁的角度大。
下面通过结合附图对仅作为举例来说的一个最佳实施例的阐述，使本发明更易明了。
唯一的图为按本发明进行修整的一个磨轮上圆周部分的横断面详视图。
本图表示正被修整成具有所述轮廓的一个磨轮2的圆周部分，是利用一台数字控制机进行的，控制机具有工具架4，在其刀刃上设有一金刚钻尖6，被切割的轮廓延伸过磨轮2圆周的整个轴线区12，被切出的轮廓将随后用于磨削具有相应断面轮廓的刀具。
在所述的实例中，在区12中被切削的轮廓是由一连续的环形突台和凹槽构成，相对于轮2旋转轴线的各正交平面来说，每槽的左侧壁延伸在14°角方向，每槽的右侧壁延伸在30°角方向，每槽的底和每突台的顶（或脊）延伸在稍小于90°角方向，以及轮廓区12在其右手侧终止于一个壁处，该壁与上述平面形成1°数量级的角。
磨轮12是由前行的刀架4连同其上的金刚钻尖6沿X轴线在所
选的方向进行修整，同时以合适的程序控制刀架4跟踪所期望的轮廓平行于Y轴地进行移动。在X轴线方向每次行程的终端处，该刀架4能够回程并返回到其行程的左端，或曰能造成向左前进的有效行程，这时仍是跟踪所期望的轮廓。在刀架4进行修整运动的期间，轮2以一合适的速度绕其轴线旋转，所述的这种磨削运行即按已知技术中的原则直到完成所述的加工。
曾发现，按照先有技术切削如图所示的一般型式的轮廓时，在该轮廓上出现了所不期望的凹突巅坡，这就防碍了保持高精度的公差，并且检查金刚钻尖6时发现它的作用表面受到不均匀磨耗，在钻尖6的外形上引起最明显变化之处是在与每一轮廓槽左侧壁接触的区域。
在磨削每轮廓槽右侧壁期间也产生磨耗，发现钻尖6的形状彼此磨耗造成的改变很少，这是因为这些槽壁对着较大的角度，以及因为磨削各槽底、突台顶和各槽角是由钻尖6的前棱边加工造成的，该钻尖6被磨耗成这种样子，即与右侧各槽壁接触的该钻尖部分几乎保持为该钻尖原来的环形轮廓。
根据对该钻尖在修整加工过程中受到磨耗情况的理解，申请人构思出利用将钻尖6运行过程中的两侧磨耗均衡化的方法，以使这一加工过程达到更大的精度;并发现在轮2上利用或建立一个部分14能获得这一结果。该部分在以后的切削研磨加工中为无用部分，并藉驱动工具架4，以致在每次修整运行中，钻尖6将在该无用部分14上形成一个表面16，由此而对上述不均匀磨耗进行有效的补偿。还发现上述结果也能这样地获得即，该表面16倾斜成与造成不均匀磨耗的各槽壁相同倾斜方向，并且相对于轮2旋转轴线的倾斜比造成钻尖不均匀磨耗的槽壁的倾斜更大些。在所述的实例中发现，如果表面
16对轮2旋转轴线正交的平面倾斜55°角，则可获得最佳效果，在产生制造表面16的同时，使钻尖6的稍微变平表面区的前沿部分（由区域12中的左侧槽壁所造成的）被这样地磨耗，即力求恢复或维持该钻尖的原来环形外廓。
曾发现，应用上述技术时，所不期望的前述凹突巅坡被消除，或至少大大减少，以致能够维持区域12中的尺寸公差小到±1.25微米（±0.00005英寸）。
当发现表面16弄成55°角倾斜时产生最佳效果的同时，进一步引伸出，若表面16形成倾斜在30°到60°之间的范围，则钻尖6的性能呈现出显著的改进。
还发现到，本发明可用于这样的磨削加工，即每槽的一壁或至少某些槽的侧壁，其被形成的轮廓延伸在与轮2轴线正交的平面成1-20°角的方向。为此进行的试验进一步指出，表面16的最佳倾斜将按该槽壁表面或企图造成不均匀磨耗各表面的倾斜的直接函数而改变，也即，如果槽壁表面倾斜大于14°角，则表面16的最佳倾斜将为大于55°角，然而，若所讨论的槽壁倾斜比14°角小，则表面16的最佳倾斜度将小于55°。在所有情况中，补偿表面16的倾斜将取造成金刚钻尖6不均匀磨耗的各槽壁倾斜的相同方向。
对槽壁的倾斜引用了最小值1°角，这是因为对企图应用的起码类型的机器设备来说这是能进行切削的最小角度。对于角度大于20°，则钻尖6的不均匀磨耗被补偿到磨削槽角、槽底和突台顶时遭受的磨耗的基本程度。
如果两侧槽壁都倾斜为角20°或以下，则按照本发明，可在轮2的左侧建立一第二无用部分，并把刀架4驱动到使钻尖6形成类似于
表面16的表面，但在每一修整加工通道中向相反方向倾斜。
如上所述，区域12的右侧末端是由一个槽壁部分构成，该部分延伸于与轮2旋转轴线正交的平面成一小角度的方向。由于该槽壁部分这一较小延伸，以及在靠近该壁部分的槽底处时大半径钻尖的补偿影响，曾发现该壁部分的形成对钻尖6的轮廓没有明显作用。如果情况不是这样，则由该壁部分造成的不均匀磨耗即能以上述方式得到补偿。
应用S.E.Huffman公司出售的型号87R研磨机，配有Winter Diamend公司出售的90Flieson（TM）金刚钻尖已实现本发明，该钻头的起始部分的直径为0.6毫米（0.024英寸），切割的轮廓具有如图所示的倾斜尺寸，及在半径为0.8毫米（0.31英寸）数量级的槽底角处具有最小半径。
87R型研磨机配备有一个数控系统，设有Apt（刀具机的控制程序）软件程序，它可使该机器进行编程而创造任何的磨轮轮廓。
当上面描述涉及到由线性动线形成圆锥截面形式的补偿表面时，本发明可根据选择的弓形动线所构成的表面，以产生所期望的磨耗补偿。主要的要求为，该补偿表面的整体倾斜在于诸如消除在钻尖6轮廓的前述处形成的尖点，该尖点是随着进一步修补具有倾斜20°或以下角度的槽壁而引起的。
在本发明的实践中，至今应用的金刚钻尖开始时是一种具有圆形截面同时，本发明尚能应用具有任何截面轮廓的金刚钻尖。
上述描述展示了本发明的具体实施例，同时需知可以做出许多修改而不离开其构思，因此意图利用下述待审定的权利要求来复盖这些将落入本发明实际范围和构思之内的各种修改。
因此，目前所公开的实施例在各方面都将被认为是为了解释本发明待定权利要求（而不是前述说明）所指出的保护范围，并且也不是限制该保护范围，所有在意义和范围方面等价于该权利要求的各种改变都将隶属其中。
Claims (6)
1、一种修整磨轮(2)的方法，采用在该轮(2)绕其轴线旋转时控制一个金刚钻尖(6)接近轮(2)外圆周的位置的方法，其中，该金刚钻尖(6)从平行于轮(2)旋转轴线的一个方向多次通过，同时该钻尖(6)按照拟在轮(2)圆周上建立的轮廓所相应的图形在垂直于轮(2)旋转轴线的方向进行移动，该轮廓包括至少一个环形槽，该槽具有至少一个侧壁延伸在一定倾斜方向，该方向与垂直于轮(2)旋转轴线的平面形成不大于20°的角度，其特征为，该轮(2)上设有一个圆周部分(14)，这部分在以后的研磨加工中无用，并且藉助于钻尖(6)在所述圆周部分(14)上形成一个倾斜表面(16)，该圆周部分(14)延伸在一定倾斜方向，该方向与垂直于轮(2)旋转轴线的平面所形成角度大于至少一个所述的槽壁的角度。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，该圆周部分（14）上的倾斜表面（16）形成在靠近磨轮（2）轴向的一个端面处。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，该倾斜表面（16）为由线性动线形成的一个圆锥截面。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，该倾斜表面（16）对与轮（2）旋转轴线垂直的平面倾斜30°-60°角。
5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，该倾斜的角度是55°数量级。
6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，该金属钻尖（6）起始时具有一个圆形截面。
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