CN102615595A - 基于双端面加工的砂轮修整方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于双端面加工的砂轮修整方法和装置，采用两个工具轮的双端面同时对安装在工件轴上的工件双侧面进行修整加工；工具轮为杯形砂轮或碗形砂轮或蝶形砂轮，工件为超硬材料砂轮。本发明可用于超硬材料砂轮（厚度0.5-10.0mm）双侧面的修整加工。由于采用了端面加工，增大了工具轮与工件接触区面积；同时由于在工件的两侧面各设置了一个工具轮，当两个工具轮同时相向运动而对工件进行修整加工时，两工具轮对工件的法向作用力大小相等、方向相反，两者相互抵消。因此提高了系统刚性和加工精度。
Description
技术领域
本发明属于磨具加工技术领域，尤其涉及一种超硬材料砂轮修整方法。
背景技术
如图1所示，超硬材料砂轮一般是由外圆部磨料工作层2和中心部金属材质1组成，中心部金属材质简称基体，磨料工作层一般高于基体，通常在出厂前需要对其磨料工作层2进行修整加工，以获得一定的几何形状和精度。对于超硬材料砂轮（以下简称工件）双侧面的修整加工（即厚度加工），目前主要有单面修整法和双面修整法。单面修整法即先修整加工工件一侧面、再修整加工工件另一侧面的方法，但此方法辅助时间长、加工效率低，且工件厚度检测困难；双面修整法也称双面开刃法，即利用两个双平形砂轮（即工具轮）同时对工件的双侧面进行修整加工，但此方法是利用工具轮的外圆对工件的双侧面修整加工，由于工具轮与工件的接触区小，修整过程易振动、加工精度低、工件端面平整性差，且只能用于超硬材料砂轮开刃，不能用于超硬材料砂轮整形等。
在矿石和混凝土行业也有双端面磨平机，但工件移动是借助送料器采用贯穿式（或皮带式或圆盘式）导向进给，主要用于矿石、混凝土力学测试标本制作；并且，由于工件是整体贯穿双工具轮的端面之间，此法只能用于正方体或圆柱体的双平形平面加工，不能用于带金属基体的超硬材料砂轮磨料工作层的修整加工。在机械加工行业，也有双端面磨床，工件移动也是借助送料器采用贯穿式（或皮带式或圆盘式）导向进给，同上只能用于活塞环、活塞销、轴承套、垫片、连杆等双平形平面加工，不能用于带金属基体的超硬材料砂轮磨料工作层的修整加工；另外双工具轮使用平形（1A8）砂轮。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对超硬材料砂轮双侧面修整加工现有方法的不足，提供了一种新的砂轮修整方法及装置，以提高修整加工效率和加工精度。
为了解决上述技术问题采用以下技术方案：一种基于双端面加工的砂轮修整方法，采用两个工具轮的双端面同时对安装在工件轴上的工件双侧面进行修整加工；工具轮为杯形砂轮或碗形砂轮或蝶形砂轮，工件为超硬材料砂轮。
工件的切入不借助送料器而是直接旋转。
首先通过法兰将两个工具轮和一个待加工的工件分别固定在工具轴和工件轴上，再启动工具轮电机和工件轴电机使两个工具轮和一个工件旋转，进而通过工件丝杠使工件切入工作区进行往复移动，然后驱动正反丝杠使双工具轮相向进给，利用双工具轮的双端面来加工工件待加工部位的双侧面，加工到尺寸后即可退回双工具轮和工件，换装下一个工件。
一种基于双端面加工的砂轮修整装置，包括两个相对设置的工具座滑台及导轨和一个与工具座滑台垂直设置的工件座滑台及导轨；工具座滑台上平行安装有工具轴电机和工具轴系统，工具轴电机和工具轴系统通过皮带传动，工具轴系统的工具轴上设有工具轮；两个工具轮的端面相对设置；工件座滑台上设有工件轴电机和工件轴系统，工件轴上可安装工件，工作时工件待加工部位位于两工具轮之间；两个工具座滑台由一个正反丝杠驱动，工件座滑台由工件丝杠或液压缸驱动。
工具座滑台和工件座滑台在同一水平面上，两个工具座滑台的导轨设置在同一直线上，工件座的导轨与工具座滑台的导轨相互垂直。
本发明可用于超硬材料砂轮（厚度0.5-10.0mm）双侧面的修整加工。由于采用了端面加工，增大了工具轮与工件接触区面积；同时由于在工件的两侧面各设置了一个工具轮，当两个工具轮同时相向运动而对工件进行修整加工时，两工具轮对工件的法向作用力大小相等、方向相反，两者相互抵消。因此提高了系统刚性和加工精度。
附图说明
图1为本发明背景技术中超硬材料砂轮的结构示意图。
图2为本发明基于双端面加工的砂轮修整装置的结构示意图。
具体实施方式
一种基于双端面加工的砂轮修整方法，采用两个工具轮的双端面同时对安装在工件轴上的工件双侧面进行修整加工；工具轮为杯形砂轮，工件为超硬材料砂轮。工件的切入不借助送料器而是直接旋转。
如图2所示，一种基于双端面加工的砂轮修整装置，包括两个相对设置的工具座滑台4及导轨和一个与工具座滑台垂直设置的工件座滑台8及导轨，两个工具滑台和一个工件滑台的移动方向如图中箭头所示；工具座滑台和工件座滑台在同一水平面上，两个工具座滑台的导轨设置在同一直线上，工件座的导轨与工具座滑台的导轨相互垂直。工具座滑台4上平行安装有工具轴电机3和工具轴系统5，工具轴电机3和工具轴系统5通过皮带传动，工具轴系统的工具轴上设有杯形砂轮6；两个杯形砂轮的端面相对设置；工件座滑台8上设有工件轴电机9和工件轴系统7，工件轴上安装超硬材料砂轮10；两个工具座滑台4由一个正反丝杠驱动，实现水平方向上的相对运动，工件座滑台8由工件丝杠（或液压缸）驱动，实现垂直方向上的运动。
当正反丝杠正向旋转时，两个杯形砂轮在工具座滑台的带动下相向运动向中心移动，其距离逐渐变小，可实现对超硬材料砂轮10磨料工作层双侧面的加工；当正反丝杠反向旋转时，两个杯形砂轮背向运动离开中心移动，其距离逐渐变大，可实现两个杯形砂轮的分离。超硬材料砂轮10的移动由另一单独工件丝杠（或液压缸）来驱动，可实现工件的切入和撤离。
当工作时，首先通过法兰将两个杯形砂轮6和一个待加工的超硬材料砂轮10分别固定在工具轴和工件轴上，再启动工具轮电机3和工件轴电机9使两个杯形砂轮6和超硬材料砂轮10旋转，进而通过工件丝杠（或液压缸）使超硬材料砂轮10磨料工作层切入工作区进行往复移动，然后驱动正反丝杠使双杯形砂轮6相向进给来加工超硬材料砂轮10磨料工作层的双侧面，待加工到尺寸后即可退回双杯形砂轮6和超硬材料砂轮10，换装下一个超硬材料砂轮。
工具轮还可以为碗形砂轮或蝶形砂轮。
本加工方法与单面修整法相比，超硬材料砂轮10装夹、检测等辅助时间短，加工效率高；与双面修整法（利用双工具轮的外圆）相比，接触面积大、工件端面平整性好，目前已应用于金刚石切割砂轮厚度的整形和开刃，效果良好。另外也可应用于高精度圆盘类零件的双侧面加工。
Claims (5)
1.一种基于双端面加工的砂轮修整方法，其特征是：采用两个工具轮的双端面同时对安装在工件轴上的工件双侧面进行修整加工；工具轮为杯形砂轮或碗形砂轮或蝶形砂轮，工件为超硬材料砂轮。
2.根据权利要求1所述的基于双端面加工的砂轮修整方法，其特征是：工件的切入不借助送料器而是直接旋转。
3.根据权利要求1所述的基于双端面加工的砂轮修整方法，其特征是：首先通过法兰将两个工具轮和一个待加工的工件分别固定在工具轴和工件轴上，再启动工具轮电机和工件轴电机使两个工具轮和一个工件旋转，进而通过工件丝杠使工件切入工作区进行往复移动，然后驱动正反丝杠使双工具轮相向进给，利用双工具轮的双端面来加工工件待加工部位的双侧面，加工到尺寸后即可退回双工具轮和工件，换装下一个工件。
4.一种基于双端面加工的砂轮修整装置，其特征是：包括两个相对设置的工具座滑台及导轨和一个与工具座滑台垂直设置的工件座滑台及导轨；工具座滑台上平行安装有工具轴电机和工具轴系统，工具轴电机和工具轴系统通过皮带传动，工具轴系统的工具轴上设有工具轮；两个工具轮的端面相对设置；工件座滑台上设有工件轴电机和工件轴系统，工件轴上可安装工件，工作时工件待加工部位位于两工具轮之间；两个工具座滑台由一个正反丝杠驱动，工件座滑台由工件丝杠或液压缸驱动。
5.根据权利要求4所述的基于双端面加工的砂轮修整装置，其特征是：工具座滑台和工件座滑台在同一水平面上，两个工具座滑台的导轨设置在同一直线上，工件座的导轨与工具座滑台的导轨相互垂直。
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