CN103317443A - 一种砂轮离线修整机及修形方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种砂轮离线修整机及修形方法，所述砂轮离线修整机主要包括铲齿磨床、磨头、砂轮离线修整机；所述砂轮离线修整机修形方法，该方法主要包括：步骤一，将铲齿磨床上的砂轮卸下来；步骤二，将砂轮放在专用数控砂轮修整机上修形；步骤三，然后再将修形后的砂轮装回到铲齿磨床上。本实用型提供的砂轮离线修整机及修形方法，提高了工作效率，操作简单方便，设备利用率高，投资成本低；此外，当装、卸磨头时，用定位环确定磨头的轴向位置，不需要人工对刀，提高了装、卸磨头的效率和定位精度。

Description

一种砂轮离线修整机及修形方法

技术领域

本发明属于砂轮修整机技术领域，尤其涉及一种砂轮离线修整机及修形方法。

背景技术

在滚刀（包括齿轮滚刀、蜗轮滚刀、花键滚刀、链轮滚刀等）的制造工程中，铲磨滚刀齿侧面是保证滚刀齿形精度的关键工序。随着对滚刀齿形的形状要求越来越复杂、精度要求越来越高，对铲磨滚刀所用砂轮的截形修形技术提出了更高的要求。目前该工序的实现主要有两种方案，一种是在数控滚刀铲磨床上，利用数控技术在线修整砂轮；另一种是在普通铲齿磨床，利用靠模，由操作工人手动修整砂轮。前一种方案初始投资大，许多企业难以承受；后一种方案目前在我国大量使用，但是依靠操作工人手工修形，对工人技能要求高、效率低，且修形精度难以保证，不能满足目前对滚刀齿形的要求。

贵阳工具厂提出的“数控滚刀铲齿磨床”，公开了一种数控滚刀铲磨床，就是上述的第一种方案。该方案是制造一种全新的数控铲磨机床，用户投资大，推广困难。

德国Gleason-Pfauter、重庆大学提出的“用于复杂截形砂轮加工的高精度砂轮修整器”、上海理工大学提出的“成型磨削砂轮在线修整器”，公开了多种砂轮修整装置，对砂轮进行修形。然而，这些发明都是将修整装置安装在相应的机床上，实现在线修整砂轮。

由于修整装置体积大，且存在安装问题、机床震动问题等，不适用于本项目所涉及的铲齿磨床。

目前齿轮刀具制造行业，大量使用普通铲齿磨床。如果大量购买新型数控铲齿磨床，将现有普通铲齿磨床淘汰，对企业来说是不现实的。于是，就提出对现有铲齿磨床进行技术改造。但是，由于铲齿磨床机械结构的限制，在原机床上安装数控砂轮修整装置，一直无法实现。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种砂轮离线修整机及修形方法。

本发明是这样实现的，一种砂轮离线修整机，主要包括：

铲齿磨床，砂轮装在磨头上，磨头安装在磨头架上，磨头架装在X向滑台上，床身上设置有Z向滑台，被磨工件滚刀装夹在主轴上，皮带连接电动机5与磨头，磨头架上设有螺钉；

磨头，砂轮和带轮与芯轴固定连接，芯轴设置在磨头座套内，定位环用螺钉夹紧在磨头座套上；

砂轮离线修整机，计算机将计算好的截形曲线传输给数控系统，数控系统控制伺服电机。

进一步，所述砂轮离线修整机，所述带轮的直径小于磨头座套的直径。

本发明的另一目的在于提供一种砂轮离线修整机修形方法，该方法主要包括：

步骤一，将铲齿磨床上的砂轮卸下来；

步骤二，将砂轮放在专用数控砂轮修整机上修形；

步骤三，然后再将修形后的砂轮装回到铲齿磨床上。

进一步，所述砂轮离线修整机修形方法，所述步骤二，砂轮连同磨头一起从铲齿磨床上卸下。

进一步，所述砂轮离线修整机修形方法，所述步骤三，砂轮连同磨头一起装回到铲齿磨床上。

本实用型提供的砂轮离线修整机及修形方法，提高了工作效率，操作简单方便，设备利用率高，投资成本低；此外，当装、卸磨头时，用定位环确定磨头的轴向位置，不需要人工对刀，提高了装、卸磨头的效率和定位精度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的铲齿磨床的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的磨头的结构示意图。

图中：1、Z向滑台；2、磨头；3、螺钉；4、皮带；5、电动机；6、磨头架；7、X向滑台；8、铲磨滚刀；9、滚刀装夹；10、主轴；11、Z向移动；12、X方向；13、床身；14、砂轮；15、芯轴；16、带轮；17、磨头座套；18、定位环。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明提供的铲齿磨床的结构示意图。为了便于说明，仅仅示出了与本发明相关的部分。

砂轮20装在磨头2上，磨头2安装在磨头架6上，磨头架装在X向滑台7上，X向滑台7相对Z向滑台1，可以沿X方向12往复运动，形成铲磨运动；Z向滑台1相对床身13可以沿Z向移动11。被磨工件滚刀8的滚刀装夹9在主轴10上，随主轴10一起转动。铲磨时，电动机5通过皮带4，带通磨头2上的砂轮20旋转；主轴10的转动与Z向滑台1的Z向移动11组成与滚刀螺旋线相对应的螺旋运动；同时，X向滑台7沿X方向12做高频往复运动，带动磨头2和砂轮20铲磨滚刀8。

图2示出了本发明提供的磨头的结构示意图。对于新砂轮，或经过一段时间使用后的砂轮，需要修整砂轮截面形状。这时，松开磨头架上的螺钉3，将砂轮14连同磨头2一起卸下来，安装到本发明所公开的砂轮离线修正机上修形。砂轮14和带轮16与芯轴15固定连接，在磨头座套17内转动。带轮16的直径必须小于磨头座套17的直径，以便将磨头2从磨头架6上抽出来。定位环18用螺钉夹紧在磨头座套17上，当磨头2装到磨头架6上时用于确定磨头的轴向位置。

砂轮14和磨头2装夹在修整机的磨头架6上，由电动机通过皮带带动砂轮旋转。金刚石滚轮安装在电主轴上，由电主轴带动旋转。电主轴安装在XY工作台上，在两个伺服电机的驱动下，沿X方向12和Y方向移动。

修整砂轮的过程是，首先根据滚刀8的结构参数和齿形要求、砂轮14的直径及在铲磨床上的安装参数，由计算机内的专用软件，计算出砂轮的截形曲线，然后，将计算好的截形曲线传输给数控系统，由数控系统控制两个伺服电机，进而驱动XY工作台和金刚滚轮运动。同时，被修砂轮14由电机带动旋转，金刚滚轮由电主轴带动旋转。由金刚滚轮“切削”砂轮，实现对砂轮的修形。最后，松开螺钉，卸下砂轮14和磨头2，装回到铲齿磨床（图1）上，铲磨滚刀8。

本发明技术方案带来的有益效果：

（1）本发明将铲齿砂轮卸下来，在专用数控修整砂轮机上修整，避开了普通铲齿磨床上不能安装数控砂轮修整装置的难题，解决了铲齿砂轮的修形问题，使得普通铲齿磨床能像数控铲磨机一样，铲磨出高精度、复杂形状的滚刀齿形。

（2）与手动修整砂轮相比，虽然增加了拆卸、装夹磨头的操作，但避免了“试修砂轮——磨削——检测——再修砂轮——磨削——检测……”的试凑法，工作效率显著提高，且对铲齿磨床操作工人的技术要求降低了。

（3）对于数控滚刀铲磨床，每台配有在线砂轮修整修整装置，磨滚刀时，修整装置闲置，在整个滚刀铲磨过程中，修砂轮的时间所占比例很小。本发明提出的砂轮离线修正机，可同时支持8～10台铲齿磨床的砂轮修整。设备利用率高，投资成本低。

（4）本发明强调修砂轮时，砂轮连同磨头一起从铲齿磨床上卸下，在离线修整机上修整好后，再一起装回到铲齿磨床上。而不是将砂轮从铲齿磨床的磨头上拆下、装到修整机的磨头上，修整好后，再从修整机的磨头上拆下、装回到铲齿磨床的磨头上。将砂轮多次从磨头上卸下再装回，将带来的很大的安装误差，影响磨齿精度。

（5）本发明在磨头上增加一个定位环，当装、卸磨头时，用定位环确定磨头的轴向位置，不需要人工对刀，提高了装、卸磨头的效率和定位精度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种砂轮离线修整机，其特征在于，所述砂轮离线修整机主要包括： 

铲齿磨床，砂轮装在磨头上，磨头安装在磨头架上，磨头架装在X向滑台上，床身上设置有Z向滑台，被磨工件滚刀装夹在主轴上，皮带连接电动机与磨头，磨头架上设有螺钉； 

磨头，砂轮和带轮与芯轴固定连接，芯轴设置在磨头座套内，定位环用螺钉夹紧在磨头座套上。 

2.如权利要求1所述砂轮离线修整机，其特征在于，所述带轮的直径小于磨头座套的直径。 

3.一种砂轮离线修整机及修形方法其特征在于，该方法主要包括： 

步骤一，将铲齿磨床上的砂轮卸下来； 

步骤二，将砂轮放在专用数控砂轮修整机上修形； 

步骤三，然后再将修形后的砂轮装回到铲齿磨床上。 

4.如权利要求3所述砂轮离线修整机修形方法，其特征在于，所述步骤二，砂轮连同磨头一起从铲齿磨床上卸下。 

5.如权利要求4所述砂轮离线修整机修形方法，其特征在于，所述步骤三，砂轮连同磨头一起装回到铲齿磨床上。 

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