CN109262464B - 一种螺杆的砂轮修形方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了砂轮修形技术领域内的一种螺杆的砂轮修形方法及其装置，修形方法为：先将修形头和刀柄安装好，再根据螺杆直线廓形的角度，调节旋转外套体相对壳体的角度，角度调节结束后，将旋转外套体固定在壳体上；将修形装置安装到机床工作台上，带动壳体转动的旋转轴与机床上的旋转盘连接；将修形头调节到最长伸长位置，再对刀；砂轮高速旋转，控制机床上的旋转盘缓慢转动，控制工作台的移动，根据旋转盘的转动角度控制工作台的移动距离，控制旋转盘的转动角度，使两者实现转动盘转动一周，机床工作台移动一个螺杆导程的联动；若修形结束，再以相同的方法修形砂轮的另一侧；否则继续对砂轮一侧修形；本发明修形简单，效率高。

Description

一种螺杆的砂轮修形方法及其装置
技术领域
本发明属于螺杆成型技术领域，特别涉及一种螺杆的砂轮修形方法及其装置。
背景技术
砂轮修形作为螺杆成型磨削加工技术的核心，直接影响着螺杆最终的齿形精度和表面质量。目前对于螺杆磨削加工砂轮的修形，首先需要通过啮合原理分析成型砂轮磨削螺旋面时的位置关系，建立螺杆磨削加工的数学模型，然后依据相切条件推导空间接触线方程，经过变换得到砂轮轴截面的廓形，然后根据砂轮轴截面的廓形对砂轮进行修形，但计算砂轮廓形较为困难，且随着砂轮直径的变化需要不断计算接触线；砂轮廓形修形复杂，效率低下。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于解决上述现有技术中修形复杂、效率低下的技术问题，提供一种螺杆的砂轮修形方法及其装置，本发明修形简单，效率高。
本发明的目的是这样实现的：一种螺杆的砂轮修形方法，包括以下步骤：
（1）将修形头安装在刀柄上，刀柄安装在可转动的旋转外套体内，刀柄可在旋转外套体中做伸缩移动；
（2）根据螺杆直线廓形的角度，调节旋转外套体相对壳体的角度，角度调节结束后，将旋转外套体固定在壳体上；
（3）将修形装置安装到机床工作台上，带动壳体转动的旋转轴与机床上的旋转盘连接；
（4）将修形头调节到最长伸长位置，并使金修形头的伸缩移动方向对准砂轮的回转中心，移动工作台使修形头笔尖对准砂轮廓线的最底端边缘，实现对刀；
（5）砂轮高速旋转，控制机床上的旋转盘缓慢转动，控制工作台的移动，实现修形头向着砂轮一侧所在方向缓慢移动，根据旋转盘的转动角度控制工作台的移动距离，控制旋转盘的转动角度，使两者实现转动盘转动一周，机床工作台移动一个螺杆导程的联动；判断修形头是否移动到砂轮廓线的最顶端边缘，若修形头移动到砂轮廓线的最顶端边缘时，控制工作台移动，移开修形头，砂轮一侧廓线修形结束，再以相同的方法修形砂轮的另一侧；否则继续对砂轮一侧修形。
为了实现砂轮的修形，包括支撑架和具有开口的壳体，所述壳体可转动地连接在支撑架上，所述壳体内连接有角度可调的旋转外套体，所述旋转外套体内可滑动的设有刀柄，伸出旋转外套体外的刀柄上连接有修形头。
为了进一步实现刀柄的伸缩移动，还包括固定在壳体内的凸轴，在左右方向上，所述凸轴相对旋转外套体设置，凸轴相对旋转外套体设置的一侧铰接有曲柄，所述曲柄远离凸轴所在一端铰接有连轴，所述连轴远离曲柄所在一端与旋转外套体内的刀柄铰接。
作为本发明的进一步改进，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述旋转外套体设置在下壳体上侧，旋转外套体的角度调节结束后，上壳体分别与下壳体和旋转外套体连接，所述上壳体和下壳体之间形成所述开口。
为了实现凸轴的固定，所述旋转轴经旋转轴轴承可转动地连接在支撑架的一端，所述支撑架的另一端固连有固定轴，所述凸轴的一端设置在伸进壳体内的固定轴所在一端，所述壳体与旋转轴连接。
为了进一步提高轴承与旋转轴连接的可靠性，所述旋转轴上连接有轴承端盖，所述轴承端盖的一端抵触在旋转轴轴承端面上，轴承端盖的另一端与壳体固连。
为了进一步提高连轴与刀柄连接的可靠性，所述刀柄上连接有压盖，所述压盖的下侧抵触在连轴与刀柄铰接处的上侧。
本发明与现有技术相比，具有以下技术效果，本发明中的修形方法是将标准螺杆设计为修形工具，标准螺杆与砂轮接触，螺杆直接对砂轮修形；该方法不需要计算砂轮和螺杆的接触线以及砂轮的廓形,修形过程快捷、精确；具体的为，通过工作台的直线运动、修形头的旋转运动合成模拟出螺杆的螺旋线，通过砂轮修形装置的设置使修形头做伸缩移动，修形头的直线运动模拟出螺杆的直线廓形线，利用修形头模拟出要加工螺杆的螺旋面，然后用砂轮去磨削加工模拟出的螺杆，这样砂轮多余的部分会被修形头磨削掉，实现砂轮的修形，修形效率高；可应用于修形砂轮的工作中。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明中修形头对准砂轮时的工作状态示意图。
其中，1支撑架，2旋转轴，3下壳体，4上壳体，5旋转外套体，6连轴，7固定轴，8刀柄，9凸轴，10曲柄，11压盖，12轴承端盖，13旋转轴轴承，14修形头，15推力轴承，16连接孔，17紧固孔，18砂轮，19连接架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
一种螺杆的砂轮修形方法，包括以下步骤：
（1）将修形头14安装在刀柄8上，刀柄8安装在可转动的旋转外套体5内，刀柄8可在旋转外套体5中做伸缩移动；
（2）根据螺杆直线廓形的角度，调节旋转外套体5相对壳体的角度，角度调节结束后，将旋转外套体5固定在壳体上；
（3）将修形装置安装到机床工作台上，带动壳体转动的旋转轴2与机床上的旋转盘连接；
（4）将修形头14调节到最长伸长位置，并使金修形头的伸缩移动方向对准砂轮18的回转中心，移动工作台使修形头笔尖对准砂轮18廓线的最底端边缘，实现对刀；
（5）砂轮18高速旋转，控制机床上的旋转盘缓慢转动，控制工作台的移动，实现修形头向着砂轮18一侧所在方向缓慢移动，根据旋转盘的转动角度控制工作台的移动距离，控制旋转盘的转动角度，使两者实现转动盘转动一周，机床工作台移动一个螺杆导程的联动；判断修形头14是否移动到砂轮18廓线的最顶端边缘，若修形头14移动到砂轮18廓线的最顶端边缘时，控制工作台移动，移开修形头，砂轮18一侧廓线修形结束，再以相同的方法修形砂轮18的另一侧；否则继续对砂轮18一侧修形。
以上方法中，假设步骤（4）中对刀位置为砂轮18的一条直径所在线段的一端对应，步骤（5）中砂轮18廓线的最顶端边缘是上述直径所在线段的另外一端对应；修形头14的材质为金刚石；在修形时，砂轮18的转速为1000～2000r/min，旋转轴2缓慢转动，旋转轴22～5min转1圈。
如图1～图3所示的砂轮修形装置，包括支撑架1和具有开口的壳体，壳体可转动地连接在支撑架1上，壳体内连接有角度可调的旋转外套体5，旋转外套体5内可滑动的设有刀柄8，刀柄8上连接有压盖11，压盖11的下侧抵触在连轴6与刀柄8铰接处的上侧，伸出旋转外套体5外的刀柄8上连接有修形头14；实现刀柄8的伸缩移动的结构具体的为，壳体内设有固定的凸轴9，在左右方向上，凸轴9相对旋转外套体5设置，凸轴9相对旋转外套体5设置的一侧铰接有曲柄10，曲柄10与凸轴9的连接处偏离凸轴9的中心，曲柄10远离凸轴9所在一端铰接有连轴6，连轴6远离曲柄10所在一端与旋转外套体5内的刀柄8铰接；壳体包括上壳体4和下壳体3，旋转外套体5设置在下壳体3上侧，旋转外套体5的角度调节结束后，上壳体4分别与下壳体3和旋转外套体5连接，上壳体4和下壳体3上开有连接孔16，使用螺钉穿过上壳体4上的连接孔16和下壳体3上的连接孔16将上壳体4和下壳体3固定连接在一起，上壳体4上还开有紧固孔17，紧固孔17设置有两个，使用螺钉穿过紧固孔17将上壳体4和旋转外套体5固连在一起，上壳体4和下壳体3之间形成开口；为了实现凸轴9的固定，旋转轴2经旋转轴轴承13可转动地连接在支撑架1的一端，支撑架1的另一端固连固定轴7的一端，凸轴9的一端设置在伸进壳体内的固定轴7所在一端，凸轴9与固定轴7设为一体，固定轴7的另一端经推力轴承15连接在壳体内，旋转轴2上连接有轴承端盖12，轴承端盖12的一端抵触在旋转轴轴承13端面上，轴承端盖12的另一端与壳体固连；机床上固连有连接架19，砂轮18可转动地连接在连接架19内，砂轮18由一个电机驱动动作（本发明中机床没有画出，机床为现有技术），旋转盘由机床上的另外一个电机驱动动作。
本发明与现有技术相比，具有以下技术效果，本发明中的修形方法是将标准螺杆设计为修形工具，标准螺杆与砂轮18接触，螺杆直接对砂轮18修形；该方法不需要计算砂轮18和螺杆的接触线以及砂轮18的廓形,修形过程快捷、精确；具体的为，通过工作台的直线运动、修形头14的旋转运动合成模拟出螺杆的螺旋线，通过砂轮18修形装置的设置使修形头14做伸缩移动，修形头14的直线运动模拟出螺杆的直线廓形线，利用修形头14模拟出要加工螺杆的螺旋面，然后用砂轮18去磨削加工模拟出的金刚石螺杆，这样砂轮18多余的部分会被修形头14磨削掉，实现砂轮18的修形，修形效率高；可应用于修形砂轮18的工作中。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明保护范围内。

Claims (6)

1.一种螺杆的砂轮修形方法，其特征在于，修形砂轮使用到的装置包括支撑架和具有开口的壳体，所述壳体可转动地连接在支撑架上，所述壳体内连接有角度可调的旋转外套体，所述旋转外套体内可滑动的设有刀柄，伸出旋转外套体外的刀柄上连接有修形头，支撑架上连接有旋转轴，旋转轴与壳体连接，包括以下步骤：
（1）将修形头安装在刀柄上，刀柄安装在可转动的旋转外套体内，刀柄可在旋转外套体中做伸缩移动；
（2）根据螺杆直线廓形的角度，调节旋转外套体相对壳体的角度，角度调节结束后，将旋转外套体固定在壳体上；
（3）将修形装置安装到机床工作台上，带动壳体转动的旋转轴与机床上的旋转盘连接；
（4）将修形头调节到最长伸长位置，并使修形头的伸缩移动方向对准砂轮的回转中心，移动工作台使修形头笔尖对准砂轮廓线的最底端边缘，实现对刀；
（5）砂轮高速旋转，控制机床上的旋转盘缓慢转动，控制工作台的移动，实现修行笔向着砂轮一侧所在方向缓慢移动，根据旋转盘的转动角度控制工作台的移动距离，控制旋转盘的转动角度，使两者实现转动盘转动一周，机床工作台移动一个螺杆导程的联动；判断修形头是否移动到砂轮廓线的最顶端边缘，若修形头移动到砂轮廓线的最顶端边缘时，控制工作台移动，移开修行笔，砂轮一侧廓线修形结束，再以相同的方法修形砂轮的另一侧；否则继续对砂轮一侧修形。
2.根据权利要求1所述的一种螺杆的砂轮修形方法，其特征在于，修形砂轮使用到的装置还包括固定在壳体内的凸轴，在左右方向上，所述凸轴相对旋转外套体设置，凸轴相对旋转外套体设置的一侧铰接有曲柄，所述曲柄远离凸轴所在一端铰接有连轴，所述连轴远离曲柄所在一端与旋转外套体内的刀柄铰接。
3.根据权利要求1所述的一种螺杆的砂轮修形方法，其特征在于，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述旋转外套体设置在下壳体上侧，旋转外套体的角度调节结束后，上壳体分别与下壳体和旋转外套体连接，所述上壳体和下壳体之间形成所述开口。
4.根据权利要求2所述的一种螺杆的砂轮修形方法，其特征在于，所述旋转轴经旋转轴轴承可转动地连接在支撑架的一端，所述支撑架的另一端固连有固定轴，所述凸轴的一端设置在伸进壳体内的固定轴所在一端，所述壳体与旋转轴连接。
5.根据权利要求4所述的一种螺杆的砂轮修形方法，其特征在于，所述旋转轴上连接有轴承端盖，所述轴承端盖的一端抵触在旋转轴轴承端面上，轴承端盖的另一端与壳体固连。
6.根据权利要求1～3任一项所述的一种螺杆的砂轮修形方法，其特征在于，所述刀柄上连接有压盖，所述压盖的下侧抵触在连轴与刀柄铰接处的上侧。
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