CN105290927B - 一种高精度圆弧面磨削装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度圆弧面磨削装置，属于磨削设备技术领域。该磨削装置包括滚筒、底座、直线运动装置、曲线运动装置、磨削装置及张紧装置；所述磨削装置包括与所述曲线运动装置滑动连接的电机连接板、固接于所述电机连接板上的驱动电机、固接于所述驱动电机的驱动轴上的主动轮、通过偏心轴固接于所述电机连接板上的从动轮；所述主动轮与从动轮通过一砂带连接；用于绷紧所述砂带的张紧装置，该张紧装置设于所述主动轮与从动轮之间。本发明能以沿滚筒轴向的直线运动和沿滚筒径向的曲线运动进行叠加运动，具有周向和轴向位置定位的功能，能够有效提高磨削的精度，操作简便、安全可靠，提高圆弧的粗糙度、线轮廓度并减轻劳动强度。

Description

一种高精度圆弧面磨削装置
技术领域
本发明涉及磨削设备技术领域，具体涉及一种高精度圆弧面磨削装置。
背景技术
在机械加工生产中，经常会遇到圆弧面工件的加工，对于圆弧面的加工，最早采用人工修研或在镗床上按划线对刀加工，也有使用手工角磨机或砂轮机加工，这样要求加工者必须有相当的熟练程度，且加工质量难以保证，成本高又得不到实际精度要求且效率低、劳动强度大。为了提高加工精度，现有的较为常用的圆弧面加工方法就是把单独工件安装在数控机床上，利用成型R铣刀或球头刀对圆弧进行逼近铣削的，圆弧面保留一定的余量，然后利用坐标磨床的金刚笔将砂轮修整成与工件成形面完全吻合的反形面对圆弧进行修磨，或采用盘型砂轮(油石)在数控系统下沿圆弧轨迹进行磨削，在砂轮刚性磨削时存在一定的安全因素，如工件需要重新定位等；如果对安装在机器上的零件圆弧面进行修磨，需要拆下零件才能在机床上修磨，条件不允许，磨床有场地使用局限性。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种便携式、独立、高效率的高精度圆弧面磨削装置，该磨削装置结构简单、操作简便、安全可靠，可有效提高生产效率，降低操作人员的劳动强度，提高圆弧面的粗糙度和线轮廓度。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下:
一种高精度圆弧面磨削装置，其包括
滚筒；
底座，其与所述滚筒连接；
直线运动装置，其包括固接于所述底座上的直线导轨副；
曲线运动装置，其包括固接于所述直线导轨副上的导轨安装座、固接于所述导轨安装座一侧的定位装置，所述导轨安装座与定位装置相对的一侧上固接有曲线导轨副，所述导轨安装座对应于所述曲线导轨副左右两侧的位置上分别设有左限位块和右限位块；
磨削装置，其包括与所述曲线导轨副滑动连接的电机连接板、固接于所述电机连接板上的驱动电机、固接于所述驱动电机的驱动轴上的主动轮、通过偏心轴固接于所述电机连接板上的从动轮；所述主动轮与从动轮通过一砂带连接；
用于绷紧所述砂带的张紧装置，该张紧装置设于所述主动轮与从动轮之间。
由上述方案可见，本发明通过设置直线导轨副和曲线导轨副使得磨削装置能以沿滚筒轴向的直线运动和沿滚筒径向的曲线运动进行叠加运动，能够有效提高磨削的精度；另外，由于设置了直线导轨副和曲线导轨副，使得磨削装置具有周向和轴向位置定位的功能，操作简便、安全、可靠，可以应用于具有圆弧特征的磨削中，提高圆弧的粗糙度、线轮廓度并减轻劳动强度。
所述张紧装置包括与所述电机连接板转动连接的张紧轮安装架、固接于所述张紧轮安装架上的张紧轮、用于为所述张紧轮提供张紧力的弹性组件；所述弹性组件的一端与所述电机连接板转动连接，弹性组件的另一端与所述张紧轮安装架固定连接。
通过设置张紧装置，能够有效保证磨削过程的稳定性。
具体地，所述张紧轮通过固接于所述张紧轮安装架上的固定轴、固接于所述固定轴上的第一轴承与所述张紧轮安装架固定连接。
具体地，所述弹性组件包括弹簧、内套筒、活动轴；所述活动轴套设于所述内套筒内并能与所述内套筒相对滑动；所述活动轴远离所述内套筒的一端通过第一销轴与所述张紧轮安装架固定连接；所述内套筒远离所述活动轴的一端通过第二销轴与所述电机连接板转动连接；所述弹簧套设于所述内套筒和活动轴的外侧。
优选地，所述直线导轨副为滚珠导轨副。
优选地，所述直线导轨副的直线度为0.012mm/m。
优选地，所述曲线导轨副的曲线导轨为圆弧形导轨。
优选地，所述曲线导轨副的加工精度为0.012mm。
具体地，所述偏心轴固接于所述电机连接板上；所述偏心轴上套设有第二轴承，该第二轴承通过螺钉固定于所述偏心轴上；所述从动轮套设于所述第二轴承上。
所述底座与滚筒之间通过螺钉可拆卸连接。所述底座与滚筒之间还设有调节螺钉，可通过调整调节螺钉的位置来控制所述直线导轨副与所述滚筒缺口侧面即滚筒侧母线的平行度。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过设置直线导轨副和曲线导轨副使得磨削装置能以沿滚筒轴向的直线运动和沿滚筒径向的曲线运动进行叠加运动，能够有效提高磨削的精度；另外，由于设置了直线导轨副和曲线导轨副，使得磨削装置具有周向和轴向位置定位的功能，操作简便、安全、可靠，可以应用于具有圆弧特征的磨削中，提高圆弧的粗糙度、线轮廓度。本发明结构简单、方便携带移动、独立运行，可有效提高生产效率，降低操作人员的劳动强度。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明所述高精度圆弧面磨削装置的整体结构图；
图2为本发明所述高精度圆弧面磨削装置去掉滚筒的结构示意图；
图3为本发明所述高精度圆弧面磨削装置去掉滚筒、磨削装置和张紧装置的结构示意图；
图4为本发明所述高精度圆弧面磨削装置的磨削装置和张紧装置的结构示意图；
图5为本发明所述高精度圆弧面磨削装置的张紧装置的结构示意图；
其中，1、滚筒；11、轴头；12、容置槽；2、底座；21、固定块；22、安装块；23、调节螺钉；3、直线运动装置；31、直线导轨；32、第一滑块；4、曲线运动装置；41、曲线导轨；42、第二滑块；43、左限位块；44、右限位块；5、导轨安装座；6、定位装置；7、磨削装置；71、电机连接板；72、驱动电机；73、主动轮；74、偏心轴；75、从动轮；76、砂带；8、张紧装置；81、张紧轮安装架；82、张紧轮；83、弹性组件；831、弹簧；832、内套筒；833、活动轴；834、第一销轴；835、第二销轴；84、固定轴。
具体实施方式
参照图1-图5，为本发明所述的一种高精度圆弧面磨削装置，其包括滚筒1、底座2、直线运动装置3、曲线运动装置4、磨削装置7、张紧装置8。
如图1所示，滚筒1整体为一具有侧壁和左右两个侧面的圆柱体，滚筒1的左侧面和右侧面上分别设有以滚筒1中心轴线为中心的轴头11，轴头11用于将滚筒1放置于V型木架上；滚筒1的侧壁上设有与底座2相匹配的容置槽12，容置槽12的底部上设有用于安装底座2的安装孔。根据实际生产需求，容置槽12的数量可设置成多个，多个容置槽12以滚筒1的中心轴线为中心均布于滚筒1的侧壁上。
底座2包括固定块21、安装块22和调节螺钉23，底座2的横截面呈“T”形。固定块21容置于滚筒1的容置槽12内，并与容置槽12的底部固定连接；底座2的安装块22用于安装直线运动装置3，安装块22上设有安装孔，安装块22与滚筒1之间通过螺钉(图中未示出)插接于安装块22上的安装孔实现可拆卸连接；调节螺钉23设于安装块22与滚筒1之间，通过调节螺钉23来调整直线运动装置(3)与滚筒(1)缺口侧面即滚筒(1)侧母线之间的平行度。为了加强底座2的结构稳定性，安装块22与固定块21之间的连接处还设有加强筋。
直线运动装置3包括固接于底座2上的直线导轨副；可通过调整调节螺钉23的位置来控制直线导轨副与滚筒1侧壁的平行度。直线导轨副为滚珠导轨副，其包括直线导轨31、套设于直线导轨31上的第一滑块32，第一滑块32内设有钢珠，钢珠在第一滑块32跟直线导轨31之间无限滚动循环，从而使第一滑块32上的负载平台沿着直线导轨31进行高精度线性运动。直线导轨副的直线度为0.012mm/m。当然，也可采用滚轮直线导轨副、圆柱直线导轨副代替滚珠导轨副。
曲线运动装置4包括导轨安装座5、定位装置6及曲线导轨副。导轨安装座5固接于直线导轨副的第一滑块32上，定位装置6固接于导轨安装座5一侧上，曲线导轨副固接于导轨安装座5与定位装置6相对的一侧上。曲线导轨副包括曲线导轨41、套设于曲线导轨41上的第二滑块42，第二滑块42可沿曲线导轨41左右滑动；导轨安装座5对应于曲线导轨副左右两侧的位置上分别设有左限位块43和右限位块44，以防止曲线导轨副的第二滑块42脱离曲线导轨41。曲线导轨41为圆弧形导轨，曲线导轨副的加工精度为0.012mm。
磨削装置7包括电机连接板71、固接于电机连接板71上的驱动电机72、固接于驱动电机72的驱动轴上的主动轮73、通过偏心轴74固接于电机连接板71上的从动轮75，主动轮73与从动轮75通过一砂带76连接。电机连接板71与曲线导轨副上的滑块固定连接，通过偏心轴74，从而使得磨削装置7具有磨削力可调的功能。偏心轴74固接于电机连接板71上；偏心轴74上套设有轴承，该轴承通过螺钉固定于偏心轴74上；从动轮75套设于第二轴承上。
张紧装置8设于主动轮73与从动轮75之间，用于绷紧砂带76和保证磨削过程的稳定性。张紧装置8包括与电机连接板71转动连接的张紧轮安装架81、固接于张紧轮安装架81上的张紧轮82、及用于为张紧轮82提供张紧力的弹性组件83。弹性组件83的一端与电机连接板71转动连接，弹性组件83的另一端与张紧轮安装架81固定连接。张紧轮82通过固接于张紧轮安装架81上的固定轴84和固接于固定轴84上的轴承与张紧轮安装架81固定连接。
弹性组件83包括弹簧831、内套筒832、活动轴833；活动轴833套设于内套筒832内并能与内套筒832相对滑动；活动轴833远离内套筒832的一端通过第一销轴834与张紧轮安装架81固定连接；内套筒832远离活动轴833的一端通过第二销轴835与电机连接板71转动连接；弹簧831套设于内套筒832和活动轴833的外侧。
本发明通过设置直线导轨副和曲线导轨副使得磨削装置能以沿滚筒轴向的直线运动和沿滚筒径向的曲线运动进行叠加运动，能够有效提高磨削的精度；另外，由于设置了直线导轨副和曲线导轨副，使得磨削装置具有周向和轴向位置定位的功能，操作简便、安全、可靠，可以应用于具有圆弧特征的磨削中，提高圆弧的粗糙度、线轮廓度并减轻劳动强度。

Claims (10)

1.一种高精度圆弧面磨削装置，其特征在于：其包括
滚筒(1)，其侧壁上设有容置槽(12)；
底座(2)，其与所述容置槽(12)连接；
直线运动装置(3)，其包括固接于所述底座(2)上的直线导轨副；
曲线运动装置(4)，其包括固接于所述直线导轨副上的导轨安装座(5)、固接于所述导轨安装座(5)一侧的定位装置(6)，所述导轨安装座(5)与定位装置(6)相对的一侧上固设有曲线导轨副，所述导轨安装座(5)对应于所述曲线导轨副左右两侧的位置上分别设有左限位块(43)和右限位块(44)；
磨削装置(7)，其包括与所述曲线导轨副滑动连接的电机连接板(71)、固接于所述电机连接板(71)上的驱动电机(72)、固接于所述驱动电机(72)的驱动轴上的主动轮(73)、通过偏心轴(74)固接于所述电机连接板(71)上的从动轮(75)；所述主动轮(73)与从动轮(75)通过一砂带(76)连接；
用于绷紧所述砂带(76)的张紧装置(8)，该张紧装置(8)设于所述主动轮(73)与从动轮(75)之间。
2.根据权利要求1所述的高精度圆弧面磨削装置，其特征在于：所述张紧装置(8)包括与所述电机连接板(71)转动连接的张紧轮安装架(81)、固接于所述张紧轮安装架(81)上的张紧轮(82)、用于为所述张紧轮(82)提供张紧力的弹性组件(83)；所述弹性组件(83)的一端与所述电机连接板(71)转动连接，弹性组件(83)的另一端与所述张紧轮安装架(81)固定连接。
3.根据权利要求2所述的高精度圆弧面磨削装置，其特征在于：所述张紧轮(82)通过固接于所述张紧轮安装架(81)上的固定轴(84)、固接于所述固定轴(84)上的第一轴承与所述张紧轮安装架(81)固定连接。
4.根据权利要求2所述的高精度圆弧面磨削装置，其特征在于：所述弹性组件(83)包括弹簧(831)、内套筒(832)、活动轴(833)；所述活动轴(833)套设于所述内套筒(832)内并能与所述内套筒(832)相对滑动；所述活动轴(833)远离所述内套筒(832)的一端通过第一销轴(834)与所述张紧轮安装架(81)固定连接；所述内套筒(832)远离所述活动轴(833)的一端通过第二销轴(835)与所述电机连接板(71)转动连接；所述弹簧(831)套设于所述内套筒(832)和活动轴(833)的外侧。
5.根据权利要求1所述的高精度圆弧面磨削装置，其特征在于：所述直线导轨副为滚珠导轨副。
6.根据权利要求1所述的高精度圆弧面磨削装置，其特征在于：所述直线导轨副的直线度为0.012mm/m。
7.根据权利要求1所述的高精度圆弧面磨削装置，其特征在于：所述曲线导轨副的曲线导轨(41)为圆弧形导轨。
8.根据权利要求1所述的高精度圆弧面磨削装置，其特征在于：所述曲线导轨副的加工精度为0.012mm。
9.根据权利要求1所述的高精度圆弧面磨削装置，其特征在于：所述偏心轴(74)固接于所述电机连接板(71)上；所述偏心轴(74)上套设有第二轴承，该第二轴承通过螺钉固定于所述偏心轴(74)上；所述从动轮(75)套设于所述第二轴承上。
10.根据权利要求1所述的高精度圆弧面磨削装置，其特征在于：所述底座(2)与滚筒(1)之间通过调节螺钉(23)调整直线运动装置(3)与滚筒(1)侧母线之间的平行度。
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