CN104002251B - 一种动态磨削砂轮的磨削方法 - Google Patents
一种动态磨削砂轮的磨削方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104002251B CN104002251B CN201410194635.XA CN201410194635A CN104002251B CN 104002251 B CN104002251 B CN 104002251B CN 201410194635 A CN201410194635 A CN 201410194635A CN 104002251 B CN104002251 B CN 104002251B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- emery wheel
- grinding
- workpiece
- grinding wheel
- gyration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
Abstract
本发明的目的是提供一种经济实用、修整方便、应用范围广的动态磨削砂轮，一种动态磨削砂轮及其磨削方法，包括砂轮基体，所述砂轮基体的单个侧面上设置有一圈凹型槽。通过改变砂轮的转速，利用砂轮基体的变形，用变形后砂轮磨料层来磨削工件，磨削出异形面。在砂轮基体单个侧面上分布的凹形槽的作用下，高速旋转的砂轮基体发生相应非对称形变，改变砂轮的转速，控制磨料层不同区域参与工件的加工。不受工件加工宽度和形状的限制，大大扩大了砂轮的应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及磨削加工领域，特别涉及一种动态磨削砂轮的磨削方法。
背景技术
在磨削加工领域，成型磨削是指工件成品需要依靠磨削将之加工成为特定形状的磨削加工方法。在成型磨削工艺中，一般先将砂轮直接制造成加工工件所需的特定型状，或是把砂轮修整成与工件型面完全吻合的反型面，通过切入磨削加工方式使工件成为与砂轮相同的形状。在磨削加工过程中，对砂轮的修整是不可或缺的步骤。现有技术中修整砂轮的方法很多，其中对成型砂轮的磨削主要是通过各种专业修整工具来完成的。例如，在修整非圆弧曲面时，若被磨削的工件形状比较复杂或轮廓又是非圆弧时，需采用专门的靠模工具来修整砂轮。现有切入成型磨削加工方式存在以下不足：（1）制备成型砂轮的加工成本相对较高；（2）成型修整工序要求严格，在修整过程中，不但修整工作量很大，而且需要专用修整工具，给成型磨削加工带来诸多不便；（3）由于机床设备或磨削工艺的局限性，不同磨削宽度、表面形状的工件需要不同厚度、不同磨料层轮廓形状的成型砂轮进行加工，限制了单款成型砂轮的应用场合。为此，亟待一种可以根据加工表面的变化而调整磨削区域、制造修整成本低、应用范围广的动态砂轮的出现。
发明内容
本发明的目的是提供一种经济实用、修整方便、应用范围广的动态磨削砂轮的磨削方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种动态磨削砂轮，包括砂轮基体，所述砂轮基体的单个侧面上设置有一圈凹形槽。
所述的凹形槽横切面形状为“［”形或“V”形或锯齿形或弧形。
一种动态磨削砂轮的磨削方法，它包括如下步骤：
①根据砂轮基体的材质和结构，计算出不同转速下砂轮基体的形变量；
②根据工件成品的表面形状的尺寸差值，确定对工件进行加工时需要的砂轮基体的形变量，进而根据计算出的砂轮基体的形变量确定加工工件时需要的砂轮加工转速；
③对工件进行加工前，在砂轮修整转速下将磨料层修整成平整面；
④在对工件进行加工中，在选定的砂轮加工转速下，使砂轮从工件的一端切入进行磨削加工；在工件的不同被加工位置采用不同的砂轮加工转速，通过改变磨料层在不同转速下参与磨削加工的区域实现对工件的加工，磨削出工件需要的异形面。
所述步骤①为，根据砂轮基体的材质和结构，得出砂轮有凹形槽侧R点在砂轮回转速度为V1时的变形量R1，在砂轮回转速度为V2时的变形量R2，在砂轮回转速度为V3时的变形量R3；同时得出砂轮无凹形槽侧L点在砂轮回转速度为V1时的变形量L1，在砂轮回转速度为V2时的变形量L2，在砂轮回转速度为V3时的变形量L3。
所述步骤②为，砂轮回转速度为V1时，R点相对L点变形差值l1 =R1-L1；砂轮回转速度为V2时，R点相对L点变形差值l2 =R2-L2；砂轮回转速度为V3时，R点相对L点变形差值l3 =R3-L3；当[（l3- l1）/B]×W/2<h时，确定砂轮加工转速为V1~V3，其中B为砂轮磨料层的宽度，W为工件的加工宽度，h为工件的表面形状的尺寸差值，V1<V2<V3。
所述步骤③为，对工件进行加工前，砂轮在转速V2状态下运行平稳后，将砂轮磨料层修整成平整面。
本发明与普通的成型砂轮相比，不但制备工艺简单，而且制造成本相对较低。在成型磨削加工中，应用该动态磨削砂轮，修整工艺简单，对修整工具要求不高，降低了对砂轮修整和使用成本。同时，动态磨削砂轮通过改变磨料层在不同转速下参与磨削加工的区域实现工件异形面的加工，不受工件加工宽度和形状的限制，大大扩大了砂轮的应用范围。在砂轮基体单个侧面上分布的凹形槽的作用下，高速旋转的砂轮基体发生相应非对称形变，改变砂轮的转速，控制磨料层不同区域参与工件的加工。
附图说明
图1是本发明的凹形槽横切面形状为“［”形的主视图。
图2是沿图1中A-A线的剖视图。
图3是本发明的凹形槽横切面形状为弧形的主视图。
图4是沿图3中A-A线的剖视图。
图5是本发明的凹形槽横切面形状为“V”形的主视图。
图6是沿图5中A-A线的剖视图。
图7是本发明的凹形槽横切面形状为锯齿形的主视图。
图8是沿图7中A-A线的剖视图。
图9是砂轮磨料层在V2状态下修整前结构示意图。
图10是砂轮磨料层在V2状态下修整后结构示意图。
图11是加工工件时，进刀示意图。
具体实施方式
如图2所示的动态磨削砂轮，磨料层4与砂轮基体1之间由粘接层3连接固定，砂轮基体1的单个侧面上设置有一圈凹形槽2，凹形槽横切面的形状可以根据需要作出不同的变化。
如图1和图2所示，凹形槽横切面为“［”形；如图5和图6所示，凹形槽横切面为“V”形；如图3和图4所示，凹形槽横切面的形状为弧形；如图7和图8所示，凹形槽横切面的形状为锯齿形。
一种动态磨削砂轮的磨削方法，它包括如下步骤：
①根据砂轮基体的材质和结构，得出砂轮有凹形槽侧R点在砂轮回转速度为V1时的变形量R1，在砂轮回转速度为V2时的变形量R2，在砂轮回转速度为V3时的变形量R3；同时得出砂轮无凹形槽侧L点在砂轮回转速度为V1时的变形量L1，在砂轮回转速度为V2时的变形量L2，在砂轮回转速度为V3时的变形量L3；
②根据工件成品表面形状的尺寸差值，确定对工件进行加工时需要的砂轮基体的形变量，进而根据计算出的砂轮基体的形变量确定加工工件时需要的砂轮加工转速；砂轮回转速度为V1时，R点相对L点变形差值l1 =R1-L1；砂轮回转速度为V2时，R点相对L点变形差值l2 =R2-L2；砂轮回转速度为V3时，R点相对L点变形差值l3 =R3-L3；当[（l3- l1）/B]×W/2<h时，确定砂轮加工转速为V1~V3，其中B为砂轮磨料层的宽度，W为工件的加工宽度，h为工件成品表面形状的尺寸差值，V1<V2<V3。以加工曲轴连杆颈为例，轴颈档宽为W，中部要求有高度为h的突起，根据h≥（l3- l1）/B×W/2，确定砂轮回转速度V1、V2、V3；
③如图9和图10所示，对工件进行加工前，砂轮在转速V2状态下运行平稳后，将砂轮磨料层修整成平整面；
④在对工件进行加工中，在选定的砂轮加工转速下，使砂轮从工件的一端切入进行磨削加工；在工件的不同被加工位置采用不同的砂轮加工转速，通过改变磨料层在不同转速下参与磨削加工的区域实现对工件的加工，磨削出工件需要的异形面。如图11所示，在V1速度下从工件加工部位一端切入磨削加工，完成后，退刀，移动砂轮到工件加工部位另一端，在速度V3下切入磨削加工；根据工件加工形状，利用不同速度对工件加工部位两端之间的部位加工。
下面以砂轮基体材料为经过调质处理的40Cr为例说明：
①根据砂轮基体的材质，利用有限元分析和Pro/E模拟仿真计算对砂轮基体进行应力和形变分布情况进行模拟仿真计算，得出砂轮有凹形槽侧R点在砂轮回转速度为80m/s时变形量为0.107mm，在砂轮回转速度为50m/s时变形量为0.041mm；同时得出砂轮无凹形槽侧L点在砂轮回转速度为80m/s时变形量0.090mm，在砂轮回转速度为50m/s时变形量为0.034mm；
②砂轮回转速度为50m/s时R点相对L点变形量差值为（0.041-0.034）mm，即0.007mm，砂轮回转速度为80m/s时R点相对L点变形差值为（0.107-0.090）mm，即0.017mm；以加工曲轴为例，曲轴轴颈档宽为40mm时，中部要求有高度为h=0.003mm的突起时，砂轮磨料层宽度为36mm，砂轮的加工转速为50m/s~80m/s，曲轴轴颈加工后的中部突起为0.005/36×20mm=0.0028mm，能够满足曲轴轴颈加工后中部凸起（0.003±0.0002）mm的要求；
③对工件进行加工前，砂轮在转速68m/s状态下运行平稳后，将砂轮磨料层修整成要求的形状尺寸；
在对曲轴连杆颈磨削时，加工部位一端使用砂轮无凹形槽侧L点区域作为主磨削加工时，砂轮的使用速度为50m/s；加工部位另一端使用砂轮有凹形槽层R点区域作为主磨削加工时，砂轮的使用速度为80m/s；
为保证曲轴轴颈以中部相对称的轮廓度，砂轮在磨削使用速度80m/s时需要相对在磨削使用速度50m/s时径向进给补偿（0.090-0.034）=0.056mm。
本发明的磨削原理就是：由于砂轮在高速旋转过程中产生较大的离心力，当进行磨削时，砂轮高速旋转，在砂轮基体单个侧面上分布的凹形槽的作用下，砂轮基体发生相应非对称形变，具有凹形槽一侧的直径较没有凹形槽一侧的直径变大或变小，故能实现磨料层与工件接触的区域发生变化。通过改变砂轮的转速，可以控制磨料层不同区域参与工件的加工，从而实现加工异形面的目的。
Claims (3)
1.一种动态磨削砂轮的磨削方法，其特征在于：它包括如下步骤：
①砂轮基体的单个侧面上设置有一圈凹形槽，所述凹形槽横切面形状为“［”形或“V”形或锯齿形或弧形，根据砂轮基体的材质和结构，得出砂轮有凹形槽侧R点在砂轮回转速度为V1时的变形量R1，在砂轮回转速度为V2时的变形量R2，在砂轮回转速度为V3时的变形量R3；同时得出砂轮无凹形槽侧L点在砂轮回转速度为V1时的变形量L1，在砂轮回转速度为V2时的变形量L2，在砂轮回转速度为V3时的变形量L3；
②根据工件成品的表面形状的尺寸差值，确定对工件进行加工时需要的砂轮基体的形变量，进而根据计算出的砂轮基体的形变量确定加工工件时需要的砂轮加工转速；
③对工件进行加工前，在砂轮修整转速下将磨料层修整成平整面；
④在对工件进行加工中，在选定的砂轮加工转速下，使砂轮从工件的一端切入进行磨削加工；在工件的不同被加工位置采用不同的砂轮加工转速，通过改变磨料层在不同转速下参与磨削加工的区域实现对工件的加工，磨削出工件需要的异形面。
2. 根据权利要求1所述的动态磨削砂轮的磨削方法，其特征在于：所述步骤②为，砂轮回转速度为V1时，R点相对L点变形差值l1 =R1-L1；砂轮回转速度为V2时，R点相对L点变形差值l2 =R2-L2；砂轮回转速度为V3时，R点相对L点变形差值l3 =R3-L3；当[（l3- l1）/B]×W/2<h时，确定砂轮加工转速为V1~V3，其中B为砂轮磨料层的宽度，W为工件的加工宽度，h为工件成品的表面形状的尺寸差值，V1<V2<V3。
3.根据权利要求2所述的动态磨削砂轮的磨削方法，其特征在于：所述步骤③为，对工件进行加工前，砂轮在转速V2状态下运行平稳后，将砂轮磨料层修整成平整面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410194635.XA CN104002251B (zh) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | 一种动态磨削砂轮的磨削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410194635.XA CN104002251B (zh) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | 一种动态磨削砂轮的磨削方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104002251A CN104002251A (zh) | 2014-08-27 |
| CN104002251B true CN104002251B (zh) | 2017-05-24 |
Family
ID=51363305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410194635.XA Active CN104002251B (zh) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | 一种动态磨削砂轮的磨削方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104002251B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106078519B (zh) * | 2016-06-17 | 2018-03-13 | 湘潭大学 | 一种采用金刚石纤维微切削进行砂轮形貌重构的方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4683681A (en) * | 1986-08-12 | 1987-08-04 | Russ Iii Peter J | Grinding wheel with balancing ring |
| CN2135428Y (zh) * | 1992-09-15 | 1993-06-09 | 天津市砂轮厂 | 一种加工槽的砂轮 |
| GB2445025B (en) * | 2006-12-21 | 2011-10-26 | Cinetic Landis Grinding Ltd | Grinding surfaces of workpieces |
| CN202399157U (zh) * | 2011-11-29 | 2012-08-29 | 台钻科技（郑州）有限公司 | 金刚石磨盘动平衡矫正装置 |
| CN203527273U (zh) * | 2013-08-28 | 2014-04-09 | 常州市金牛研磨有限公司 | 一种磨砂圆盘 |
-
2014
- 2014-05-09 CN CN201410194635.XA patent/CN104002251B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104002251A (zh) | 2014-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhu et al. | Research on rotary surface topography by orthogonal turn-milling | |
| CN107335868B (zh) | 用于对工件进行齿加工的方法 | |
| CN104718042B (zh) | 借助一种工具而修整齿轮的齿面的方法 | |
| KR101456457B1 (ko) | 중력주조와 다단 플로우포밍을 이용한 휠 제조공법 | |
| CN104968461B (zh) | 齿轮加工装置 | |
| CN101143421A (zh) | 微型凸缘外圈轴承挡边复合磨削砂轮的修整方法 | |
| ITTO20130145A1 (it) | Procedimento di rollatura a freddo per la formatura di anelli di cuscinetto | |
| CN104002251B (zh) | 一种动态磨削砂轮的磨削方法 | |
| CN107030241A (zh) | 一种旋锻机用模具及其制造方法 | |
| CN108356485A (zh) | 一种带榫齿小零件的加工方法 | |
| CN104889698B (zh) | 一种钛合金环槽铆钉整体式加工方法 | |
| CN102091980A (zh) | 缓进给端面磨削外廓形线为凸函数回转件的加工方法 | |
| CN205033023U (zh) | 一种轴承内圈滚道及滚子凸度加工装置 | |
| JP2000246636A (ja) | グラインディングウォームのシェーピング方法、シェーピング工具及びシェーピング装置 | |
| CN112170606A (zh) | 一种大深径比薄壁封头的旋压方法 | |
| CN116099967A (zh) | 一种螺杆滚压加工用的滚丝轮组及其加工工艺 | |
| CN201872062U (zh) | 双主轴数控磨床 | |
| RU2514256C1 (ru) | Способ обработки сложных криволинейных поверхностей | |
| CN103317187A (zh) | 槽拉刀 | |
| JP6407986B2 (ja) | 歯の平滑化のための装置及び製作のための方法 | |
| CN103433815A (zh) | 螺栓头组合锪窝钻的加工方法 | |
| CN106239061A (zh) | 带角度滚道挡边的精加工方法 | |
| CN113263401A (zh) | 一种冲头备件的加工方法 | |
| CN103722493B (zh) | 数控螺杆转子磨床用砂轮修型装置及工艺 | |
| CN207387444U (zh) | 一种用于修整麻花钻头磨削砂轮的金刚石滚轮 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |