CN102152238A - 一种超声振动在线砂轮修整的磨削加工方法及其装置 - Google Patents

Abstract

一种超声振动在线砂轮修整的磨削加工方法及其装置，涉及砂轮修整方法及其装置。提供一种结构简单、控制精度高、使用方便的超声振动在线砂轮修整的磨削加工方法及其装置。设有支架、振动轴、纵向压电陶瓷、横向压电陶瓷、修整块、冷却液喷管、第一波函数发生器、第一功率放大器、第二波函数发生器和第二功率放大器；振动轴安装在支架上，纵向压电陶瓷与振动轴轴向连接，横向压电陶瓷与振动轴径向连接，修整块安装在横压电陶瓷上，第一波函数发生器接第一功率放大器，第一功率放大器接纵向压电陶瓷，第二波函数发生器接第二功率放大器，第二功率放大器接横向压电陶瓷，冷却液喷管置于支架上。将支架安装在磨床上，可对砂轮进行在线磨削修整。

Description

一种超声振动在线砂轮修整的磨削加工方法及其装置

技术领域

本发明属于磨削加工技术领域，涉及一种超声振动在线砂轮修整的磨削加工方法及其装置。

背景技术

砂轮作为磨削刀具，在精密加工等领域中有着广泛的应用，但随着砂轮的使用，砂轮自身也会磨损，这就需要对砂轮进行修整，目前采用的修整方法主要是将砂轮从加工机床上卸载下来，安装到专门的砂轮修整装置上进行修整，这种传统的方式存在以下缺陷：浪费时间和材料，另外，由于修整砂轮而造成的加工不连续性，严重影响了砂轮精密加工时的加工精度。为了克服上述缺点。现已有一些有关在线砂轮修整装置的技术报道，它们各具优缺点。

中国专利CN02152114.X公开一种外圆磨床砂轮修整器，包括修整工具、底座及数控系统，底座安装于磨床工作台上，底座上面设有一转盘，数控系统控制伺服电机A驱动转盘转动，修整工具安装在转盘上，修整工具直接修整砂轮，其刃口的圆弧圆心落在转盘的转动轴心线上。

中国专利CN101341003公开一种砂轮修整装置，由旋转驱动部和砂轮修整工具组成，旋转驱动部安装在主轴座上或安装在与主轴座形成一体的部件上，砂轮修整工具被该旋转驱动部支承并被驱动旋转，并在外周部设有与砂轮的磨削面抵接并对其进行修整的修整部，旋转驱动部配置在从主轴座沿Z方向的相对移动的行程长度范围内作为加工部件侧的切削加工区域内、靠近主轴座且不与加工部件抵接的位置处，向半径方向外侧偏离主轴，同时，在修整部与磨削面抵接的状态下，砂轮修整工具的旋转轴线趋向砂轮的旋转轴线附近，通过使砂轮座相对于主轴座进行移动，使砂轮修整工具的修整部与砂轮的磨削面进行抵接，从而对其进行修整。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、控制精度高、使用方便的超声振动在线砂轮修整装置。

本发明的另一目的在于提供一种超声振动在线砂轮修整的磨削加工方法。

所述超声振动在线砂轮修整装置设有支架、振动轴、纵向压电陶瓷、横向压电陶瓷、修整块、冷却液喷管、第一波函数发生器、第一功率放大器、第二波函数发生器和第二功率放大器；振动轴通过轴承安装在支架上，纵向压电陶瓷与振动轴上端轴向连接，纵向压电陶瓷与振动轴同轴心线，横向压电陶瓷与振动轴径向连接，横向压电陶瓷轴心线与振动轴轴心线垂直，修整块通过修整块支座安装在横向压电陶瓷上，第一波函数发生器输入端外接电源，第一波函数发生器输出端接第一功率放大器输入端，第一功率放大器输出端接纵向压电陶瓷，第二波函数发生器输入端外接电源，第二波函数发生器输出端接第二功率放大器输入端，第二功率放大器输出端接横向压电陶瓷，冷却液喷管安装在支架上，冷却液喷管喷口朝向修整块前端。

所述振动轴最好为圆柱形轴。

所述纵向压电陶瓷最好为圆柱形压电陶瓷，所述纵向压电陶瓷与振动轴上端轴向连接可通过联轴器连接。

所述横向压电陶瓷可为圆柱形压电陶瓷，横向压电陶瓷与振动轴径向连接可通过联轴器连接。

所述超声振动在线砂轮修整的磨削加工方法，采用所述超声振动在线砂轮修整装置，将支架安装在磨床的磨头上，将修整块前端径向抵触在砂轮水平直径处的外圆周壁上，使修整块所处平面与砂轮所处平面为同一平面；第一波函数发生器和第一功率放大器驱动纵向压电陶瓷产生超声波振动，使安装在支架上的振动轴在竖直方向产生超声上下振动；同时第二波函数发生器和第二功率放大器驱动横向压电陶瓷在水平直径方向产生超声左右振动，两个方向的振动共同实现修整块作平面二维椭圆运动，从而实现对旋转工作的砂轮进行在线磨削修整。

与现有的在线砂轮修整的磨削加工设备和方法相比，本发明具有以下突出优点：

1)可根据实际情况对纵向压电陶瓷和横向压电陶瓷进行设定控制，从而使修整块达到合适的的磨削量，以满足修整砂轮的要求。

2)冷却液喷管喷出磨削冷却液，可保证磨削修整工作的正常进行。

3)超声振动在线砂轮修整装置的结构十分简单，使用非常方便，利用压电陶瓷逆压电效应产生超声振动来对砂轮进行在线修整，不影响磨床自身的运转，不影响工作效率。

附图说明

图1为本发明所述超声振动在线砂轮修整装置实施例的结构组成及使用示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明所述超声振动在线砂轮修整装置实施例设有支架7、振动轴9、纵向压电陶瓷10、横向压电陶瓷4、修整块6、修整块支座5、冷却液喷管8、第一波函数发生器1、第一功率放大器2、第二波函数发生器11和第二功率放大器12。振动轴9通过轴承3安装在支架7上，纵向压电陶瓷10与振动轴9上端轴向连接，纵向压电陶瓷10与振动轴9同轴心线。横向压电陶瓷4与振动轴9径向连接，横向压电陶瓷4轴心线与振动轴9轴心线垂直。修整块6通过修整块支座5安装在横压电陶瓷4上，第一波函数发生器1输入端外接电源，第一波函数发生器1输出端接第一功率放大器2输入端，第一功率放大器2输出端接纵向压电陶瓷10，第二波函数发生器11输出端接第二功率放大器输入端12，第二波函数发生器11输入端外接电源，第二功率放大器12输出端接横向压电陶瓷4。冷却液喷管8安装在支架7上，冷却液喷管8喷口朝向修整块6前端。支架7固定安装在磨头P1上。

在图1中，P2表示砂轮；P3表示正在被加工的工件；旋转单向箭头表示砂轮P2旋转方向；水平双向箭头表示砂轮P2水平往复运动方向；2个双向折线箭头分别表示纵向压电陶瓷10和横向压电陶瓷4的形变振动方向。

Claims (5)

1.一种超声振动在线砂轮修整装置，其特征在于设有支架、振动轴、纵向压电陶瓷、横向压电陶瓷、修整块、冷却液喷管、第一波函数发生器、第一功率放大器、第二波函数发生器和第二功率放大器；振动轴通过轴承安装在支架上，纵向压电陶瓷与振动轴上端轴向连接，纵向压电陶瓷与振动轴同轴心线，横向压电陶瓷与振动轴径向连接，横向压电陶瓷轴心线与振动轴轴心线垂直，修整块通过修整块支座安装在横压电陶瓷上，第一波函数发生器输入端外接电源，第一波函数发生器输出端接第一功率放大器输入端，第一功率放大器输出端接纵向压电陶瓷，第二波函数发生器输入端外接电源，第二波函数发生器输出端接第二功率放大器输入端，第二功率放大器输出端接横向压电陶瓷，冷却液喷管安装在支架上，冷却液喷管喷口朝向修整块前端。

2.如权利要求1所述的一种超声振动在线砂轮修整装置，其特征在于所述振动轴为圆柱形轴。

3.如权利要求1所述的一种超声振动在线砂轮修整装置，其特征在于所述纵向压电陶瓷为圆柱形压电陶瓷。

4.如权利要求1所述的一种超声振动在线砂轮修整装置，其特征在于所述横向压电陶瓷为圆柱形压电陶瓷。

5.超声振动在线砂轮修整的磨削加工方法，其特征在于，采用如权利要求1所述超声振动在线砂轮修整装置，将支架安装在磨床的磨头上，将修整块前端径向抵触在砂轮水平直径处的外圆周壁上，使修整块所处平面与砂轮所处平面为同一平面；第一波函数发生器和第一功率放大器驱动纵向压电陶瓷产生超声波振动，使安装在支架上的振动轴在竖直方向产生超声上下振动；同时第二波函数发生器和第二功率放大器驱动横向压电陶瓷在水平直径方向产生超声左右振动，两个方向的振动共同实现修整块作平面二维椭圆运动，从而实现对旋转工作的砂轮进行在线磨削修整。