CN1095727C - 装备有便于更换砂带的装置的磨削加工设备 - Google Patents

Abstract

一种用于磨削加工工件预定部位的设备，其中砂带与工件预定部位保持加压接触的同时，砂带与工件作相对运动，而且砂带沿纵向送进，该设备包括：一砂带夹持部份和一装载砂带，其中砂带盒有一壳体，一连接于壳体压向工件预定部位的加压件，以及一置于壳体内并容纳被用过的砂带的收带部份，被用过的砂带部份已在与工件加压接触情况下被用于对工件预定部位进行磨削加工。砂带夹持部份可包括两个或更多个每个均夹持砂带盒的砂带夹持器。

Description

装备有便于更换砂带的装置的 磨削加工设备

技术领域：

    本发明涉及一种适于利用砂带进行磨削加工作业的设备或系

统。

背景技术：砂带压向工件表面待加工部位时，砂带与待加工工件彼此相对

运动而且砂带沿其纵向送进的一种磨削加工设备是公知的。术语

＂砂带＂指一种带形件，此带形件由用纤维、纸、合成树脂、或其它

合适材料制作的一种扁平基层及通常以磨粒形式粘接于扁平基层

表面的磨削材料组成。砂带在磨削加工之中、之前或之后均被送

进。磨削加工工艺例如包括磨削和抛光。

    下面将结合附图21介绍一种上述类型的公知磨削加工设备。

图21所示的现有技术设备与在JP-U-60-7952(日本实用新型申请，

于1985年公开)中公开的一种磨削加工设备不完全一样，但定是相

似的。

    首先，简要地介绍该现有技术设备。该设备用于磨削一园柱形

工件W的外周面，此磨削作业在沿工件径向相对的两个外周面上预

定区域进行。此磨削加工设备使用一条砂带T，砂带T在上面指定的

两个沿径向相对的磨削区域被同时压向工件W的外周面。在设备作

业中，工件W沿其轴线相对砂带T回转，由此而对工件W进行磨削。在

此设备中，在对工件W的每次磨削加工即每个磨削周期内，砂带T是静止不动的，在每个磨削周期之后，即下一个周期之前，砂带沿纵向被送进一预定距离，以便使砂带T末被使用部份在下一个磨削周期中，被压向工件W的预定区域。

详细地说起来，此磨削加工设备包括一对置于工件W相对两侧并沿工件W径向对置的导向板400，其情况如图21所示。这些导向板400与压板臂402的端部相连，压板臂402可绕轴401的轴线作枢轴转动。两个压板臂402的另一端与压缩空气汽缸403相连，汽缸403可使两个相对的导向板400运动着趋近或远离工件W。

由砂带进行磨削作业的工件W的两预定磨削区域是工件W的两个沿径向相对的外周面区域，两个导向板400与这些区域沿径向彼此相对。如图21所示，砂带T通带被从右向左送进。设备的右侧部份呈砂带进入侧，其左侧部份是砂带送出侧。砂带T绕过设备，即在导向板400与工件W的外周面之间通过。进一步说，被用过的砂带T卷由供给卷轴404支承，卷轴404以可转动方式支承于设备基座上。未被使用的、来自供给卷轴404的砂带在一定数目的导向辊406引导下通过导向板400穿绕，使用过的砂带T部份被引向设备的送出侧，并最终被排入配置于该处的砂带盘408中。

下面详细说明砂带T穿绕的路径。来自供给卷轴404的砂带T引导端部首先沿着在设备的砂带进入侧上压板臂402的外表面穿过，同时还被一些导向辊406导向。之后，砂带T导引端部沿砂带进入侧上导向板400的内表面穿过。砂带T在两个导向板400之间环绕工件W180°而没有变向，但是在绕过置于工件W和轴401及两压板臂402之间的导向辊406时是变向的。接着砂带T就沿设备的砂带送出侧处导向板400的内表面及砂带送出侧处压板臂402的外表面穿行。这样，绕过设备的砂带T有两段分别同时与工件W外周表面上两径向相对的园弧部份相接触的部份。砂带在其与工件接触的两部份之间还有一段非接触部份。

如上所述，砂带T是绕过设备的，以便使砂带T不与工件W外周面上两弧形部接触。这种安排显然是为了容易、平稳地将砂带从安装在设备上的工件W上取下和将工件W从该磨削加工设备上取下，以及便于更换砂带T。

此磨削加工设备适用于通过转动一对相互啮合的收卷辊410，在每一个磨削周期结束之后使砂带送进一预定长度，从而使砂带T末使用的一预定长度被从供给卷轴404上朝一对导向板400传送，并且使相应的使用过的一段砂带T被放入砂带盘408中。

这种现有技术的设备是一种工件旋转型的设备，它适合于通过使工件W相对在磨削作业期间处于静止状态的砂带T转动来完成磨削作业。但是，工件W和砂带T的相对运动也可以通过在磨削作业期间，使工件W保持不动而连续送进砂带加以实现。

现有技术的磨削设备中无论工件与砂带间的相对运动为何种类型，均有下列不足。

通常，在设备上使用的砂带要随着设备操作者的需要被更替。例如，当砂带加工表面变钝、或由于某种原因砂带断裂时，或在该设备作业期间的其它因素出现时，要求更换砂带。

但在这种公知的磨削加工设备中，与砂带更换相关的部件如导向辊、导向板，即确定砂带路径的那些部件是不可拆卸地安置到该设备上的。因此，在更换使用过的砂带时，设备操作者必须从导向辊上取下砂带，将新砂带绕过导向辊并进行使新砂带沿预定轨道正确绕过该设备所需要的调整。这种操作是麻烦的，且耗费时间，从而不能实现高效率的磨削作业。在利用一条砂带同时磨削一个工件的两段或多段部位时，以及在利用一条砂带磨削工件的一个部位时，该设备均有上述不足之处。

因此，对于由其部件确定砂带路径的那些公知设备，不考虑砂带与工件之间相对运动的类型，也不管这条砂带是用于磨削工件表面一个部位还是多个部位，均不能消除更换砂带的低效率问题。

如上所述，图21所示的磨削加工设备使用一条砂带，同时对工件的两个磨削部进行磨削加工。砂带在沿一个方向通过时，与工件外周面上两个径向相对的部位中的一个接触，而在沿相反方向通过时，砂带又与工件外周面上另一个部位接触。因此，使砂带的绕行路径复杂化，因而增加了更换砂带的难度，这就导致了另一个问题，即更换砂带所需时间增加了。

对图21所示公知设备的另一个问题说明如下。

该设备是一种工件回转型设备，它用于通过回转工件以及在对工件上两个加工部位进行每一加工周期后使砂带送进一预定长度，来实现磨削加工作业。处于砂带进入侧的、工件上两个部位之一在砂带被送进时必须与砂带未使用部份接触。在砂带送出侧处工件上另一部位也必须与砂带未使用部份接触。用于工件上砂带进入侧部份的砂带部份作为上面指明的未接触部份被送入工件上两部份之间。该用过的砂带部份不应再被用于工件上砂带送出侧部份。因此，当砂带用过的部份已到达工件上砂带送出侧(部份)附近处时，砂带应被送进一段相应于工件两部份之间砂带长度的长度。砂带的这种送进控制是复杂的，而且砂带的一部份不能被使用。如

果砂带送进的长度大于工件上两部份之间的砂带长度、以使工件

上砂带送出侧部份与未被用过的砂带接触，那末相当大部份的砂带

就被浪费了。因此，现有技术的设备有浪费砂带或对送进砂带需要

一种复杂控制的不足。

发明内容：因此，本发明的第一个目的是提供一种可以容易地更换砂带的

磨削加工设备。

    本发明的第二个目的是提供一种能容易地更换砂带，且利用各

自的砂带在多个预定加工部位对工件进行磨削加工作业的磨削加

工设备。

    上述的第一发明目的可以根据本发明的第一技术方案加以实

现，其中提供一种磨削加工设备，它用于在一工件的一预定部份表

面进行磨削加工，在砂带与工件预定部位表面保持加压接触的同时，

砂带与工件彼此间进行相对运动，并且使得砂带沿其纵向送进，该

设备包括：一砂带夹持部份；以及一个由砂带夹持部份以可拆下方

式夹持着的砂带盒，砂带盒上装载砂带，砂带盒有(a)一壳体，(b)一

安置于壳体中的砂带供给部份，此供应部份容纳一未被用过的砂带，

以便使这段未被使用过的砂带的一部份露在壳体之外，(c)连接于

壳体的一加压件，它用于将未被使用过的在壳体外面的部份砂带压

向工件预定部位表面上，以及(d)一安置于壳体内的砂带部份，用于

容纳已被用于在与工件预定部位表面加压接触中对其进行磨削加

工的一段已用过砂带。

    在本发明上述结构的磨削加工设备中，砂带是由砂带盒承载的，

砂带盒以可拆卸方式夹持于设备的砂带夹持部份上。在此方案中，

已用过的砂带可容易地与砂带盒一起被简单地拆下，并安装上另一个载装有新的未被用过砂带的砂带盒。这种更换使用过的砂带的工艺不要求设备使用者或操作者直接接触或操作用过的或未用过的砂带。因此，砂带的更换可以比要求操作者与用过的和未用过的砂带直接接触的公知的设备更容易、效率更高地进行。

一种磨削加工设备通常都有一种将砂带压向工件的加压件。一般地，加压件被配置于设备的砂带夹持部份外的一个部份上。在本发明的设备中，在另一方案中，加压件配置在砂带盒上。通常，加压件部份限定砂带路径。在本发明的设备中，砂带盒对砂带夹持部份的连接使加压件自动地定位，以便使其与工件合作确定砂带的路径。因此，本方案整个或部份地消除了砂带路径的调整工序。

上述的本发明第一技术方案的磨削加工设备还进一步包括控制砂带送进的一种控制器。控制器可用于送进砂带，从而使已被用于工件磨削加工的任何长度的砂带不被再次使用。这种砂带盒被称为＂一次性盒＂。

但是，砂带也可在磨削加工中反覆使用。即，已被使用过的砂带可被再用。在此情况下，砂带供给部份和收带部份必须被安排得使砂带可以在砂带供给和收带部份之间循环，而控制器适用于重复地使用砂带。在此情况下，砂带最好设置修整砂带用的修整器，以便除去钝的磨料粒子和除去从工件转移到砂带表面上的颗粒。

如果砂带盒是一次性盒，即如果砂带只能被使用一次，一次性砂带盒将适用于下述的，即砂带供应部份包含一容纳砂带未被使用部份的供给卷轴，及包括用于将用过的砂带部份绕卷起来的收带卷轴的收带部份。

本磨削加工设备还可以包括一个具有一驱动源的砂带送进机构，送进机构被启动，以便在磨削加工作业之前、期间或之后使砂带沿其纵向送进一预定长度。

在具有送进机构的上述设备中，砂带盒可以配设一用于送进砂带的驱动源。作为一种替换方式，驱动源也可以配设在一个与砂带盒分开的件上。在此情况下，砂带送进机构可以包括一个支承驱动源并与砂带盒分开的支承件，以及用于有选择地将驱动源与砂带盒相连或与该盒断开的装置，从而使得在磨削作业期间，驱动源与砂带盒断开，并可在磨削加工作业前、后或期间将其与砂带盒相连，以将砂带送进一预定的长度。在驱动源不配设在砂带盒的方案中，即使在磨削加工作业要求砂带盒根据被加工工件部位移动时，驱动源也保持不动。此方案不会导致磨削作业期间砂带盒惯性的增加从而使砂带盒平稳地运动。此外，本方案还取消了额外要求防止连接驱动源的电线断开的装置，并克服因驱动源与砂带盒一起运动而可能出现的其它缺陷。

本磨削加工设备还具有：一个将工件夹持着绕其轴线转动的工件夹持机构；一个在磨削作业期间工件由工件夹持机构以可转动方式夹持时，使工件绕该轴线转动的工件回转机构；以及一个在每次磨削作业完成后使砂带沿纵向送进一预定长度，以使得砂带未被使用部份的一部份露在砂带盒外并使其与工件预定部位表面接触的砂带送进机构。在此情况下，在砂带送进机构不运行而使砂带不动时，工件回转机构被起动以转动工件，于是使工件与砂带彼此相对运动以实现磨削加工作业。

但是，磨削加工作亦可以通过在工件保持不动时使与工件预定部位表面处于加压接触的砂带连续送进的方式来实现。

砂带夹持部份可以有两个砂带夹持器，两夹持器中的每一个均以可拆卸方式夹持着砂带盒，在此情况下，两个砂带夹持器安置得使露在两个砂带盒壳体外面的未使用过的砂带部份彼此相对，并被置于工件预定部位的相对的两侧。这种方案是较佳的。因为，由两条砂带之一磨削加工而作用于工件上的径向力被由另一条砂带因磨削加工而作用于该工件上的径向力抵消，这是由于这两径向力是沿工件径向相反方向作用的，即由于两条磨削砂带是沿工件上两个径向相对的园周面上的两个位置处压向该工件的缘故。因而本设备不要求防止工件在磨削加工期间发生偏斜或弯曲的任何装置。

砂带夹持部份还可以有三个砂带夹持器，其中的每一个均可拆卸地夹持砂带盒。在此情况下，三个夹持器可安置在一垂直于工件轴线的平面内，以使得露在三个砂带盒壳体外面的砂带未被使用部份彼此等间距地环绕着工件圆周面设置。

砂带夹持部份具有多个砂带夹持器，每个夹持器均以可拆卸方式夹持砂带盒，而且它们安置于一个垂直于工件轴线的平面内，以便使多个露在砂带盒壳体外面的砂带未被使用部份均位于该平面内，而且环绕着工件轴线安置。

通常，上面所指的平面是垂直平面，且大致垂直于工件轴线，但是，其上安置砂带夹持器的该垂直平面并不需要垂直于工件轴线，而是可以倾斜于工件轴线。

如果砂带盒是具有供给卷轴和收带卷轴的一次性盒，则此砂带盒可以有一个用于当通过收带卷轴将砂带未被使用部份从供应卷轴上拽出时，对供给卷轴施加一个阻碍其转动的阻力的装置。当通过收带卷轴的转动使砂带从供给卷轴上拽出时，或当磨削作业期间通过工件回转而砂带被拉拽时此方案可有效地防止砂带的松驰。将一转动阻力施加于供给卷轴的装置可以有一个安置于供给卷轴与砂带盒壳体之间的弹性件。例如，弹性件可以是由与供给卷轴同轴安置的环形钢垫圈，垫圈在沿其园周方向是波纹状的，以便提供沿其径向延伸的交替分布的突起和凹陷部份。

如果该弹性件被安插在供给卷轴与砂带盒壳体之间，砂带盒还可有一个可被操纵着改变弹性件之变形量的装置，由此对供给卷轴转动之阻力加以调节。

收带卷轴可以有一单向离合器并将其安装在砂带盒壳体上，从而此单向离合器允许收带卷轴沿第一方向转动而将用过的砂带卷绕起来，并禁止收带卷轴沿与第一方向相反的第二方向转动。此方案有效地防止砂带在磨削作业期间被从收带卷轴上拽出，由此防止收带卷轴与工件之间砂带松驰现象。

如砂带盒包括如上所述的供给卷轴及收带卷轴，本设备还可具有：一个用于将砂带沿纵向送进一预定长度的砂带送进机构，此砂带送进机构具有回转收带卷轴的马达126；一配置于砂带夹持部份上的送进长度传感器，它用于检测被砂带送进机构送进的砂带长度；以及一个根据送进长度传感器的输出讯号控制砂带速进机构中马达的控制器。

其中的砂带盒具有供给卷轴和收带卷轴的磨削加工设备还可以具有：一用于检测已卷绕于收带卷轴上的已用过的砂带长度的已用过长度传感器；以及一用于通知设备操作者需要更换砂带盒的示警器；以及用于根据已用过长度传感器的输出讯号起动示警器的控制器。

作为一种替换方式，磨削加工设备还可以具有：用于检测已被卷绕于供给卷轴上的未使用的砂带长度的未使用长度传感器；一如上所述的示警器；以及根据未被使用长度传感器的输出讯号起动示警器的控制器。

安装于砂带盒壳体上的加压件可以被制成在一个位置处与工件接触，例如沿一条直线或复盖工件表面的一个相对较宽区域而与工件接触。在后一种情况下，加压件在工件待加工外周面预定部位处可以有一个适应工件外周面部份的一局部外周面接触表面。作为一种替换方式，加压件还可以被制作得可以在两个或多部位处与工件接触，例如，沿两条或更多条直线，或覆盖工件表面的两个或更多个相对较宽区域而与工件接触。在前一种情况中，加压件可以具有沿两条直线与工件接触的V形或U形接触表面。在后一种情况中，加压件可以有两个或更多个沿其与待加工工件预定部位有相同直径的一圆环安置的两个或更多个局部圆周接触面部份。

根据本发明的第二技术方案可以实现上述的第二发明目的，本发明第二技术方案提供一种在工件预定部分表面上实施磨削加工作业的磨削加工设备，其中，当砂带在与工件轴线相交的一个平面内的多个预定加工区域处与工件予定区域的表面加压接触的同时，多条砂带与此工件彼此相对运动，并使得各砂带沿其纵向送进，本设备具有多个用于彼此独立地、在预定加工位置处夹持各条砂带部份的多个砂带夹持器。

在如上所述的根据本发明第二技术方案构成的磨削加工设备中，工件的预定部位在二个或更多个预定加工位置处由被各个独立的砂带夹持器夹持的各砂带进行加工。在此方案中，每条砂带的路径可以容易地制作，并比只用一条砂带与工件的不同部位处相接触的方案中的路径要短。因此，每条砂带可更易于高效更换。此外，如果磨削加工是，使各条砂带保持不动，例如只是在每次磨削加工作业之后将砂带送进一预定距离的同时通过回转工件来实现，则砂带可以被高效地利用，使其浪费量最小。

每个砂带夹持器可以有一个机体部，及一个以可拆卸方式由砂带夹持器夹持的砂带盒，砂带盒具有(a)一壳体，(b)一砂带供给部份，它置于壳体内并容纳未被使用砂带部份以便使得部份未被使用部份露于壳体之外，以及(c)一置于壳体内并容纳使用过的砂带部份的收带部份，该已用过砂带部份为已在与工件预定部位表面进行加压接触中对其进行磨削加工。

在上述方案中，各条砂带由各个可被从砂带夹持器机体部份上取下的砂带盒承载。因此，已使用过的砂带可通过简单地从夹持器上取下该砂带盒、并装一个新砂带盒、于该砂带夹持器上的方式来进行更换，无需操作者直接接触或处理新的和使用过的砂带。

砂带可以包括两种或更多种不同宽度的砂带。换言之，砂带夹持器包括两个或更多个能夹持不同宽度砂带的夹持器。此方案允许以更高的效率，在预定加工部位上以不同的条件对工件进行磨削加工。

根据本发明第二技术方案的磨削加工设备还可以具有一以环绕其轴可回转的方式夹持工件的工件夹持机构；一用于当工件以可转动方式由工件夹持机构夹持时，在磨削期间使工件绕该轴线转动的工件转动机构；及一砂带送进机构，用于在每次完成磨削加工作业后使多条砂带沿纵向送进一预定长度，以便使每条砂带未被用过的部份与工件预定部位的表面接触。在本实例中，在砂带送进机构不运行而使砂带静止不动时，工件回转机构被启动以转动工件，由此而实现工件与砂带间的相对运动以完成磨削加工作业。

在本发明的第二技术方案中，砂带夹持器也可由两个砂带夹持器组成，它们安置得使各砂带未被使用部份彼此相对，并被置于与工件预定部位相对的侧部上。这些砂带夹持器可安置在一垂直于工件轴线的平面内，其安置方式使砂带未被使用部份处于该垂直于轴线的平面内且是环绕着工件轴线布置的。

根据本发明，还提供一种在工件预定部位表面上进行磨削加工作业的磨削加工设备，其中，与工件预定部位不同位置处表面进行加压接触的两条砂带处于静止的情况下，使工件转动，并使得砂带沿其纵向送进，本设备具有：一有下延伸部的支架；一与下延伸部相连接，且具有一对彼此可作趋近和远离运动的压板臂的压紧组件；各由该对压板臂支承的一对砂带夹持器，该对夹持器分别独立地夹持两条砂带；用于在砂带被砂带夹持器夹持的情况下，使两条砂带沿纵向送进的砂带送进机构；以回绕其轴线可转动的方式夹持工件的工件夹持机构；以及在工件被工件夹持机构以可转动方式夹持的情况下，在磨削加工期间使该工件转动的工件回转机构。

上述设备最好适用于，压紧组件与支架的下延伸部份相连接，以在与由工件夹持机构以可转动方式夹持的工件轴线相交的平面内使压紧组件相对支架作相对运动。当工件由工件转动机构转动时，工件预定部位被沿径向偏离轴线并绕该轴线转动的情况下本方案是特别理想的。在此情况下，压紧组件在该平面内被相对支架运

动，从而使该对由压紧组件的压板臂支承的砂带夹持器追随着工件

预定部件回绕工件轴线的旋转而旋转。

    通过下面结合附图，对本发明较佳实施例的详细说明，将更能

理解本发明上述的以及其它的发明目的、特点、优点以及技术的、

工业的重要性。附图说明如下：

附图说明：图1为包括本发明一实施例的磨削加工设备的磨削加工系统的

立体图，

    图2为由图1所示的磨削加工系统磨削曲轴类工件的一个实例

的局部平面视图，

    图3为图1所示系统中工件回转机构及有关组成件的放大侧视

图，

    图4是图3所示工件回转机构中转动件及相关组成件的放大的

正视图，

    图5是图1所示系统所具有的磨削加工组件U放大状正视图，

    图6是示出一对放大的砂带盒的立体图。

    图7是旋转支承图6砂带盒中砂带供给卷轴用的一机构剖视图。

    图8是示出用于收取卷砂带的马达及图6砂带盒相关件的局剖

正视图。

    图9是图6砂带盒中锁紧机构放大的侧剖视图。

    图10(a)、10(b)分别示出处于松开状态和锁紧状态的锁紧机

构的正视图。

    图11是示出在图5所示的每个压板臂上配设着使用长度传感器

和未使用长度传感器的正视图。

    图12示出本磨削加工设备的电控布局的框图。

    图13是根据用于控制砂带送进的图12之控制器的ROM中贮存的

程序资料实施的程序流程图。

    图14示出本发明磨削加工设备另一实施例中一对砂带盒与工

件之间关系的立体图。

    图15示出图14所示实施例中砂带盒与工件之间关系的平面图。

    图16示出图14所示实施例中砂带盒与工件之间关系的正视图。

    图17示出包括有根据本发明另一实施例构成的磨削加工设备

的磨削加工系统立体图。

    图18是示出砂带盒连接于压板臂上的说明方式的正视图。

    图19示出图6所示砂带盒局剖的放大正视图。

    图20(a)和20(b)是磨削加工组件中用的改进后导向板的正视

图。

    图21示出公知磨削加工设备的正视图。

具体实施方式：首先参看图1，图中示出包括根据本发明一实施例构成的磨削

加工设备的磨削加工系统。比磨削加工系统用于对工件W进行磨削

加工，此时工件W围绕其轴线旋转，而使砂带T与工件所希望部位压

接触地保持不动。砂带在完成对工件进行的每一次磨削加工作业

后就被送进一预定长度，以便使未被使用的砂带T的部份在下一次

磨削加工作业中被使用。磨削加工系统使用两条砂带以在工件两

完全相反的圆周部份上对该工件进行磨削加工。2条砂带T彼此独

立地被压向工件的外圆周面所相应的两完全相反的部位，以这两

个预定的磨削部位彼此独立地进行磨削加工。

    准备用本磨削系统进行磨削加工的工件是曲轴，此曲轴有沿轴

向彼此隔开的多个外圆周面。

作为工件的曲轴在图1，2中用数码10表示，它是汽车发动机组件之一，具有由汽缸体支承的多个轴颈部份12及通过连杆与活塞连接的多个枢轴部分14。轴颈部份12与枢轴部份沿曲轴10轴向交替布置着，轴颈部份12与曲轴10的回转轴线同轴，而枢轴部份14偏离曲轴10轴线。在发动机运行时，活塞的往复运动被转变为曲轴10的回转运动。相邻的轴颈部份12和枢轴部份14通过沿曲轴10径向延伸的臂16而相互连接。臂16在其最远离枢轴部份14处有配重18。在曲轴相对的两轴端之一处有一输出突缘19。

本磨削加工系统被设计用于对每个轴颈部份12及枢轴部份14的外圆周面进行磨削加工，更详细地说，本系统用于进行两步磨削加工工序。在第一步加工工序中，曲轴10的所有轴颈部份12均同时被研磨，在第二步加工工序中，所有的枢轴部份14被同时研磨。在本实例中的磨削加工是一种，通过利用由载有或浸满合适的磨削颗粒之纸带制成的磨削带T，对轴颈部份12和枢轴部份14的外圆周面进行超精表面加工的一种研磨工艺。研磨加工是在有一种合适的研磨加工液的情况下进行的。

如图1所示，磨削加工系统具有支架20，压紧组件22，一对砂带夹持器24，工件夹持机构26，工件回转机构28及摆动机构30。压紧组件22与一对砂带夹持器24组成磨削加工组件U。虽然，通过举例在图1中仅示出了一个磨削加工组件U，但此磨削加工系统应使用相应于各轴颈或枢轴部份12，14的多个磨削加工组件，从而使轴颈或枢轴部份12，14可如上所述那样同时被研磨。

工件夹持机构26具有一个有平顶面的工作台31a及安装于工作台31a上的两个工件支承部份31b。这些工件支承部份31b是具有分别与曲轴10相对的两端面相结合顶尖的头架和尾架，由此夹持曲轴10使其可围绕其轴线转动。正如图3侧视图所示，工作台31a通过导轨31c被安装于固定支架20上，从而使工作台31可沿曲轴10轴向移动。

工件夹持机构26的头架31b配置一驱动轴31e，轴31e具有顶尖和驱动销轴31d。顶尖与驱动轴31e的轴线对准，驱动销轴31d径向偏离驱动轴31e的轴线。如图2所示，在曲轴10的突缘部份19内有一孔31f，它偏离曲轴10的轴线。在曲轴10以可转动方式支承于前架、尾架形式的两工件支承部份31b之间时，驱动销轴31d就被插入孔31f中，从而曲轴10由驱动轴31e带着转动。工件夹持机构26的头架31b支承驱动轴31e，从而驱动轴31e在作为驱动源的压缩气汽缸31g驱动下可沿轴向移动，趋近或离开尾架31b。

工件夹持机构26与一定位机构协作，以使曲轴10在环绕其轴线转动方向定位。正如图4正视图所示，此定位机构包括(a)回转件31h(亦在图3中示出)，它随驱动轴31e一起转动，并在一预定园周位置处有一切口31i，(b)一作为驱动源的压缩空气汽缸31j，及(c)一接合部份31k，在汽缸31j作用下，进行趋近或远离回转件31h的移动。

由汽缸31j驱动的接合部份31k通常位于远离转动件31h的缩回位置处，为了沿其回转方向使曲轴10定位，汽缸31j被驱动，以使接合部份31k与回转件31h的外园周面接触，同时使回转件31h带着驱动轴31e及曲轴10一起转动。与回转件31h滑动接触的接合部份31k沿曲轴回转方向在曲轴10的预定位置处与切口31i相结合。即，曲轴10在相应于切口31i的园周面位置的预定位置处被锁住。回转件31h由将要介绍的一马达驱动回转，并被配置一掣子31n，见图4所示，掣子31n由一近程开关31m检测。在对曲轴10的磨削加工即研磨完成后第一次由近程开关31m检测到掣子31n时，转动回转件31h的马达就被减速即慢下来，之后气动汽缸31j就被起动，以使接合部份31k与回转件31h的外周面滑动接触。本方案有效地避免由回转件31极高回转速度引起的接合部份31k与切口31i之间接合失败现象，并防止因接合部份31k与切口31表面贴靠接触的极大力量而使接合部份31k和/或回转件31n遭到机械损伤的状态。

工件回转机构28包括一个作为驱动源的电动机28C，用于使驱动轴31e环绕其轴线转动，相应地也使曲轴10转动。工件回转机构28安装于支架20上从而使马达28a的输出轴键连于驱动轴31e，以使马达28a输出轴与驱动轴31e作相对的轴向运动，由此使工作台31a与驱动轴31e(头架31b)一起沿驱动轴31e的轴向移动。

图1所示的摆动机构30是为了沿工件夹持机构26中工作台31a的纵向使工作台31a摆动。更确切地说，是为了在对曲轴10进行磨削加工期间，使曲轴10沿其轴向摆动。如图2所示，每个枢轴部份14均有一轴向长度C、每个轴颈部份12均有一轴向长度C′。此外每个枢轴部份14均有一个轴向中央园柱表面，该表面用于与发动机的连杆接合，在该表面的两端侧有两个环槽。枢轴部份14的园柱形表面有一轴向长度D，其长度短于轴向长度C。与之相似的是，每个轴颈部份12也有一用于与发动机之汽缸体相接合的轴向中央园柱形表面。轴颈部份12的园柱形表面有一其长度短于轴向长度C′的轴向长度D′。在本实施例中，每条砂带T的宽度大约等于每个枢轴部份14的轴向长度D，从而在砂带与轴颈和枢轴部份12，14中中央园柱形表面保持接触时，能使轴颈部份12和枢轴部份14在轴向往复移动。在磨削加工系统作业时，在曲轴10回转期间，曲轴10由摆动机构30带着沿轴向摆动。曲轴10相对砂带T的回转和轴向运动使得轴颈部份12和枢轴部份14的园柱形表面经受十字交叉方式的磨削加工，由此使经过加工的表面得到一预定的表面粗糙度和留住润滑剂的特性。

如图1所示，支架20有一个从其位于工件夹持机构26之上的部份向下垂直延伸的下延伸部份34。在此下延伸部份34上安装了上述的压紧组件22，它可沿两方向中的一个方向有选择地操作，以使一对砂带卡持器24彼此趋近或远离。压紧组件22配置有机体部36及一对压板臂38，其情况如图5所示。

如果每一磨削加工组件U用于研磨仅仅与曲柄轴10轴同轴的相应的轴颈份12，则并不要求组件U在纵平面内可移动，然而，磨削加工组件U被驱动以用于研磨枢轴份14以及轴颈份12。由于在研磨曲柄10期间，曲柄10的转动引起枢轴部份14围绕曲轴10的回转轴线转动，磨削加工组件U被要求在该垂直平面内运动，以追随枢轴部份14围绕曲轴10回转轴线的转动。为此，压紧组件22以下述方式与支架20连接。

压紧组件22机体部36上端部上有一枢轴孔40，而支架20的下延伸部份34有一纵向长园孔42。机体部36通过插入枢轴孔40及长园孔42中的销轴44而与下延伸部份34连接。在此方案中，机体部3 6可绕销轴44自由地转动，销轴44可在长园孔42中纵向移动。因此，压紧组件U可在此垂直平面内(在图5中的平面内)回绕着纵向可运动的销轴孔40的中心线转动。

在机体部36下端部上有另一个销轴孔48。销轴孔48用于禁止机体部36的运动，即用于使机体部36保持在一预定位置处。更详细地说，销轴孔48可与作为一定位件配置在下延伸部份34上的销轴50相结合。销轴50由内连在下延伸部份34内的压缩空气汽缸49操纵。在此磨削系统的磨削加工作业中，销轴50处于远离销轴孔48的缩回位置，由此允许机体部36运动。作为一实例当工件W被相对一对砂带夹持器24定位时，气动汽缸就被启动使销轴50进入销轴孔48，以此将机体部36锁紧在预定位置。通过锁轴孔48与销轴50结合的机体部36的这种锁紧，是在曲轴10由包括气动汽缸31的工件夹持机构26的定位机构而被沿曲轴回转方向定位在预定位置之后进行的。

一对平行支承轴54穿过压紧组件22的机体部36延伸，以使机体部36可相对支承轴54滑动。两个支承轴54沿垂直方向相互分开，而它们的相对的端部均露在机体部36之外。两个压板臂38装在支承轴54露出的端部上。即，如图5所示，在压板臂38被固定于支承轴54左端的露裸部份，而右压板臂38则支承在支承轴54右端的露裸端部，以便使右压板臂38可在支承轴54上轴向滑动。在支承轴54的最右端，固定一个压紧汽缸58的壳体，活塞杆60从压紧汽缸58中伸出，且在其远离压紧汽缸58的端部与压板臂38连接。在本实施例中，压紧汽缸是液压操纵的。

在上述结构的压紧组件22中，使活塞杆60运动至其缩回位置的压紧汽缸58的动作会使两个压板臂38互相移离，而使活塞杆60运动至其前进位置的压紧汽缸58的动作会使两压板臂38互相趋近。

接下来介绍其压紧组件22已被仔细介绍过的每个磨削加工组件U的一对砂带夹持器24，24。由于两个砂带夹持器24在结构上是完全一样的，故只对其中的一个砂带夹持器24进行介绍。

如图5所示，砂带夹持器24由一个形成作为相应压板臂38自由端部的机体部64及一砂带盒70组成。机体部64有一个盒容纳空间74，砂带盒70以可拆卸方式安放于空间74。

更详细地说，如图11所示，压板臂38的自由端有一个通槽80，从而两个压板臂38的槽80的开口如图5所示那样彼此面对。压板臂38的自由端部有一个闭锁件，它为一对连接于其相对表面的板件82形式。板件82(平行于图5平面)在纵向相互平行地延伸以便闭锁槽80，由此在每个砂带夹持器24内确定盒容纳空间74。两砂带夹持器24的盒容纳空间74沿垂直方向延伸，而且使两个空间74的底面以彼此相对的方式形成。如图5所示，板件82具有多个窗口，以允许使用者观察容纳于空间74中砂带盒70的状况。应注意的是，图5示出了板件82连接到压板臂38之后的左侧砂带夹持器24，以及板件82连接到压板臂38之前的右侧砂带夹持器24。

如在图6可以最清楚地看到的那样，砂带盒70容纳并夹持一对卷轴，而这些卷轴处于同一平面内。砂带T被卷绕在这些卷轴上。更详细地说，砂带盒70包括壳体90，一供给卷轴92及一卷带卷轴94，卷轴均安装于壳体90内并由壳体90支承，以及还有一个导向板95形式的连接于壳体90内的加压件。在图6中，在左侧砂带盒70中的供给、卷带卷轴92，94被展示于包含这些卷轴回转轴线的一个剖切平面中。

壳体90是一个矩形箱体结构，具有形成矩形架的4侧壁，及一个平行于卷轴92，94回转平面并封闭矩形架一开口端的底壁。这样，盒70在矩形箱体结构之一侧面上有一开口，其侧面在上述底壁的对面。当盒70安置于砂带夹持器24的盒容纳空间内时，盒70的开口如图5所示被两个板件82(左侧砂带器24)中之一封闭。此砂带盒70在没有面向底壁的侧壁处有一个减小的厚度，因而也就减轻了重量。在本实施例中，壳体90由铝制成，有助于减轻砂带盒70的重量。

如图18所示，每个壳体90矩形架的相对的上下壁均有一个平行的外表面90a及一倾斜于平行表面90a的倾斜外表面90b。上、下壁上平行外表面90a相互平行，且当盒70安置于盒容纳空间74中时它们沿水平方向延伸。倾斜外表面90被形成为在远离平行外表面90a的方向上两倾斜外表面90b之间的距离递减。这样，壳体90就有两个有助于盒70插入砂带架24空间74中的倾斜角。此外，平行的外表面90a的作用是使盒70在空间74内定位安置，而不沿垂直方向振颤。

再参看图6，上述壳体90的底壁用数码96标示。在底壁96内表面上形成一隔离壁98以朝着壳体90的开口伸展。隔离壁98处于壳体90上、下壁的中间，并被分叉成两支，以便将壳体90的空间分成三部份，即供给卷轴腔100，卷带卷轴腔102及锁紧腔104。供给卷轴92被安置于供应卷轴腔100，卷带卷轴94则安置于收取卷轴腔102。

下面介绍用于转动砂带盒70内供给卷轴92及卷带卷轴94的机构。

如图7的剖视图所示，供给卷轴92由带突缘的回转轴110支承，转轴110由壳体90底壁可旋转地支承着。供给卷轴92安装于回转轴110上的方式使其可在转轴110上滑动，并可与转轴110一起转动。在本实施例中，防止供给卷轴92与转轴110相对转动的装置包括沿转轴110径向穿过转轴110的销110a及沿卷轴92轴线方向在供给卷轴92内周面上形成的槽111b。供给卷轴92安装在回转轴110上，而销110a与轴向沟槽111b保持滑动接合。

供给卷轴92必须装备一种用于对其旋转提供阻力的机构，以便在因卷带卷轴94回转而使砂带T从供给卷轴92上向前送进时，防止砂带T松驰。下面介绍此机构。

供给卷轴92由回转轴110借助一套筒形式的回转件112支承，从而使回转件112随供给卷轴92一起转动。回转件112有一底壁114，底壁114与壳体90的底壁96配合以在两者之间确定一环形空间115。空间115中放置了一对隔热116及一个形式为基本为环状钢垫圈的波纹垫圈118的弹性件，垫圈118沿其园周方向如波浪起伏，以便交替地提供沿其径向延伸的突起和凹槽。回转轴110穿过两隔垫116及波纹垫圈118，垫圈118被夹在两隔垫116之间。

在上述方案中，回转件112的底壁114通过成对隔垫116及垫圈118而与底壁96结合，由此当回转件112被转动时，在回转件112与底壁96之间产生一增大了的摩擦力。因而在由卷带卷轴94通过砂带T使供给卷轴92转动期间，供给卷轴92受到一种转动的阻力，以防止砂带T松驰。应当理解到：波纹垫圈118构成了给予供给卷轴92回转阻力的装置的主要部份。

回转件112有多个与回转轴110轴线方向平行的锥形通孔120。调节螺丝122拧入各锥形孔120中从而使调节螺丝122的末端与隔垫116之一接合。随着调节螺丝122的拧紧，调节螺丝122与底壁96间的距离就逐渐减少，波纹垫圈118厚度也就相应地减少。这样，调节螺丝122就可被用来调节由波纹垫圈118产生的、沿垂直于垫圈平面方向的弹性力，由此而调节在回转件112与底壁96之间产生的摩擦力，从而调整对供给卷轴92的转动阻力。应理解到，调节螺丝122构成了用于对供给卷轴122回转阻力加以调节的装置的主要部份。

在图7中，标示数码124表示一套筒，数码125标示一垫圈，配置套筒124是为了减小由回转轴110引起的底壁96磨损，而配置垫圈125是为使回转轴110突缘部份与底壁96之间的摩擦力小于由于波纹垫圈118存在而产生的磨擦力。

另一方面，对卷带卷轴94必须防止其沿与卷收砂带T的正常方向相反的方向转动，这样才能在对曲轴10进行磨削加工期间防止砂带T松驰。如在下面要详细介绍的那样，在砂带送进时，卷带卷轴94与马达126连接，并给予一卷绕砂带T的转矩。在磨削加工作业期间，如图6所示，马达126与卷带卷轴94断开，曲轴10被沿着要在曲轴10与砂带T之间产生磨擦力的方向转动，此摩擦力的作用是将砂带T从卷带卷轴94向供给卷轴94方向拉拽，也就是沿与收带卷轴94正常转动相反的方向拉砂带。因此，收带卷轴94必须配置一种用于在磨削加工系统作业期间防止卷轴94反转的装置。

防止收带卷轴94反转的装置包括一单向离合器128，如图6左部所示，通过离合器128，回转轴130由壳体90的底壁96可回转地支承着。收带卷轴94安装于回转轴130上，使收带卷轴94可在回转轴130上作轴向移动，并可随回转轴130一起转动。单向离合器128只允许回转轴130沿两方向中的一个方向回转，通常只可沿使收带卷轴94卷收砂带T的方向转动，而禁止回转轴130沿另一个使被绕卷砂带T从收带卷轴94上松开的方向转动。在本实施例中，由于砂带T与曲轴10之间的摩擦力，通过单向离合器128禁止砂带T从收带卷轴94上解开，因此，在对曲轴10磨削加工作业期间，防止了砂带T的松驰。

马达126可通过一对离合器132、134形式的离合装置与回转轴130相连。作为离合装置从动件的离合器132与回转轴130连接并随之一起转动，而作为离合器装置驱动件的离合器134与马达126连接并使之随马达126的输出轴转动。

离合装置的成对离合器132，134并不总是互相结合的。即只在不进行磨削作业时，以及在磨削加工组件U安置于预定位置处时，离合器132，134才被互相结合。当曲轴10枢轴部份14被砂带T研磨时，如图6所示，成对砂带盒70被如上所述那样在上述垂直平面内作枢轴转动或摆动。如果马达126与回转轴130永久地结合在一起，就需要提供一种用于防止连接马达126的电缆断开的合适装置，那末砂带盒70的重量就会被不希望的增大。因而，在本发明中，在对工件10进行磨削作业时，马达126与砂带盒70的回转轴是分开的。

参看图8，该图展示出马达126与砂带盒70断开时，两个马达126与两个砂带盒70之间的关系，在此情况下，磨削加工系统有两组磨削加工组件U。

如图8所示，每个马达126均被安装于滑块形式的可动件142上。支架20上固定有两个相互平行并沿平行于每个砂带盒70回转轴130延伸的导向杆144。滑块142被导向杆144支承着可沿导向杆144延伸方向滑动。连接每个马达126的离合器134通常与连接回转轴130的离合器132断开，其情形如图8所示。在此情况下，相应的砂带盒70可以在垂直平面内转动。滑块142与气动汽缸152的活塞杆154相连，从而在气动汽缸152启动时滑块142可相对砂带盒70运动。当马达126与砂带盒70的回转轴130相连时，通过销轴50与机体部36上的销轴孔48的结合，压板臂38被设置在预定的位置上。在此位置上，气动汽缸152被起动而使活塞杆154运动至它的前进位置，由此而使滑块142与马达126朝砂带盒70运动，从而使离合器134与离合器132接合。这样，马达126就被与回转轴130连接。在此状态下，马达126被接通而使收带卷轴94转动，由此使砂带T送进。下面详细地介绍马达126控制方式。

在每个砂带盒70中，未被使用的砂带T如一卷筒似地卷绕在供给卷轴92上，砂带T的部份裸露于壳体90外，以便与曲轴10接触。已用过的砂带段被收带卷轴94卷起。壳体90的矩形架前壁在图6中用数码150标示。在用砂带盒70过程中，前壁150面向曲轴10。此前壁150的上、下端部上有两个孔。此两孔之一被用作砂带出口，从供给卷轴92送出的砂带T穿过该孔而被引到壳体90外，另一个孔被用作砂带入口，裸露在外的砂带T的部份穿过此入口进入壳体90，并被卷绕于收带卷轴94上。每个砂带盒70均分别在上述砂带入、出口处配置两个导向辊156。

在砂带盒70上壳体90矩形架的每个上、下壁上，均有用于排出壳体90内部加工液的通孔158。在对曲轴10磨削加工期间，加工液趋向于粘附在砂带T上，当此砂带T被从供给卷轴92朝收带卷轴94送进时，该液体就会被导入砂带盒70。如图19所示，所形成的通孔158邻近两个导向辊156中的每一个处，导向辊很可能会收集由砂带T运载的加工液。形成有通孔158的壳体90的上、下壁具有倾斜面160，以有助于通过重力使砂带盒70中的加工液流入通孔158。

使用合适的紧固件如螺钉，将导向板95以可拆卸方式连接到壳体90前壁150上。导向板95的作用是使砂带T裸露部份的一部份(延伸于壳体90外的两导向辊156之间的一部份)，与曲轴10的枢轴部份或轴颈部份14，12的外园周面上合适部位加压接触。此部位(指研磨加工部位)是准备由砂带T研磨的。在本实施例中，与砂带T裸露部份内表面接触的导向板95，在其端面上形成有大致为V形的槽，从而使砂带T在曲轴10的沿轴颈部份12或枢轴部份14外园周方向彼此分开的两点处的曲轴10研磨部位相接触。

虽然作为加压件的导向板95有大致为V形的端面，用于使砂带T与曲轴10外周面在沿圆周方向彼此分开的两点进行加压接触，但加压件还可有别的形状或轮廓。例如，加压件可以被用于在一个点或覆盖一个相对较宽的区域加压使砂带T与曲轴接触。后一种情况下的导向板例子示于图20(a)。这些导向板有各自的接触件，每个接触件均有用于在其整个区域范围内将砂带T压向曲轴的局部园柱形内表面(例如其截面形状为C形)。例如，每个导向板可有一半园柱形的接触件。

导向板也可以用于在三处区域或更多处区域将砂带T压向工件，这些区域沿工件研磨区域园周方向彼此分开。这种改进型的实例示于图20(b)。图20(b)中，每个导向板具有三个分别有局部园柱形表面的接触件。这三个接触件彼此分隔开，从而砂带T被这些接触件压向工件的各自园柱形分开的表面区域上以进行接触。

在本实施例中，导向板95由一个与砂带T接触的接触部份及一个与壳体90联结的基部组成。这些基部与接触部各用不同材料制作。例如，接触部份用具有较高抗磨损性能的陶瓷材料制作，而基部则用钢材制作。

但是，导向板95亦可用任何别的材料制作。例如，接触砂带T的接触部份可用在磨削作业期间，接触部份可以弹性变形的氨基甲酸乙酯或别的弹性材料制作。

当砂带盒70被安放到盒空间74内时，要求砂带盒70不滑出空间74。也要求在进行磨削加工作业期间砂带盒70不在空间74内作相对运动。为此，砂带盒70及压板臂38配置有将砂带盒70锁定于砂带夹持器24空间74内的锁紧装置。下面结合图6，9，10(a)及10(b)对此锁紧装置加以说明。

如图6所示，壳体90的矩形架在上述前壁150对面有一后壁170。后壁170在邻近锁定腔104处有切口172。在砂带盒70安插入容纳空间74中时，切口172允许锁板176(以后会介绍的)进入锁紧腔104如图10(a)所示，切口172是U形的，并在沿平行于供给卷轴、收带卷轴92，94的回转轴线的方向上敞开。

如图9所示，锁板176固定于由压板臂38支承的回转轴180的端部。回转轴180延伸过压板臂38的底壁178。压板臂38限定盒容纳空间74的底部。因此，回转轴180由底壁178可回转地支承着。回转轴180有一在盒容纳空间74内的外螺纹部182。锁板176在其固定端处被拧在外螺纹部份182上。一操作部份186被固定于回转轴180的端部，此端部位于压板臂38外侧面上。

回转轴180在其沿轴向中间部位处有阶梯面188，一挡板190被配合于阶梯面188，从而使得挡板不能朝操作部份186运动。在挡板190与锁板176之间，置有螺卷簧形式的弹性件192。在弹簧192弹性力作用下，锁板176不容易相对回转轴180转动。一E环194配置于回转轴180端部，以用作防止锁板176从轴180上脱开的构件。

当带盒70未插入盒空间74中时，锁板176被置于图10(a)的未锁紧位置，在此位置上，锁板176沿水平方向延伸，即沿平行于盒70插入空间74中时的盒70延伸方向延伸。因此，在此未锁紧位置上，当盒70插入空间74时，锁板176不与盒70的后板170发生干涉。

在盒70已被插入砂带夹持器24上空间74中预定位置上后，由本磨削加工系统的使用者操作操作部份186，使锁板176与回转轴180一起转动而到达图10(b)所示锁紧位置。由于在锁板176与盒后壁170内表面之间有一间隙，故锁板176的这种回转是可能的。在图10(b)所示的锁紧位置上，锁板176沿垂直于切口172延伸方向的纵向延伸。后壁170上配置有一防止锁板进一步转离其垂直位置用的挡块196。这样，被置于其锁紧位置即纵向位置的锁板176防止后壁170移动地通过锁板176。

但在垂直于切口172延伸方向的锁板176的锁紧位置上，如上所述那样，在锁板176与后壁170内表面之间存在间隙。在对工件进行磨削加工作业时，此间隙会使砂带盒70作相对运动。为了消除此间隙，甚至在锁板176已被转到其由挡块196确定的锁紧位置上后，仍由使用者转动操作部份186。由于锁板176并没有被紧固于回转轴180上，而是被拧在外螺纹部份182上的，故继续由操作部份186转动回转轴180，会使锁板176由挡块196保持在其锁定位置的同时，还朝操作部份186移动。其结果是，后壁170与压板臂38被锁板176和操作部份186紧密地彼此靠贴于锁板176和操作部份186之间，由此在本磨削加工系统作业期间防止砂带盒70在空间74内窜动。

本系统还配备有用于检测经操作马达126送进的砂带T长度的机构，及检测已被使用过的砂带T长度的机构。

砂带送进检测机构在图6和11中用数码200标示。砂带送进检测机构200包括(a)在砂带T被马达126运转而送进时回转的齿轮202，及(b)用电检测齿轮202转动量的送进长度传感器204，该转动量相应于由马达126运转而送进的砂带T长度。在本实施例中，齿轮202，安置于砂带盒70外面，且被以同轴方式固定到位于砂带盒70的壳体90矩形架的上壁附近的导向辊156上。另一方面，送进长度传感器204安装到压板臂38上，从而在砂带盒70置于带夹持器24的空间74内时，使送进长度传感器204位于盒70上的齿轮202附近。送进长度传感器204是一种用于电磁检测齿轮202的齿通路的近程开关。齿轮的齿以预定的节距形成在齿轮202外周面上。根据检测到的齿轮202的齿数，近程开关204产生相应的讯号脉冲。

在图6和11中，被使用过的长度检测机构用数码210标示。被用过的长度检测机构210包括(a)一个根据被用过的砂带T部份卷绕在收带卷轴94上的卷筒外直径的变化而移动的柱塞212，以及(b)一个被用过长度传感器214，用于以电检测相应于砂带T被使用长度的柱塞212移动量。

如图11所示，柱塞212延伸着穿过壳体90的后壁170及压板臂38的底壁178。柱塞212两端之一位于邻接被用过砂带T卷到收带卷轴94上的卷外直径处，而柱塞212另一端则邻近于被用过长度传感器214。柱塞212由压板臂38支承，从而使柱塞212可沿轴向移动，并被向其最内位置拽拉。当砂带卷外直径达到预定值时，此最内位置的确定能使柱塞212内端与砂带T在收带卷轴94上的砂带卷外周面接触。之后，随着砂带T卷筒外直径增大而使柱塞212逐渐向压板臂38外面移动。被用过长度传感器214是一个近程开关，被用于在被用过砂带T卷筒外直径超过预定数量时，以电磁方式检测柱塞212的外端。近程开关214根据检测柱塞212外端而产生讯号。

马达126对砂带T的送进是由控制器220根据送进长度传感器204及被用过长度传感器214的输出讯号控制的。如图12所示，控制器220基本上由一与中央处理器(CPU)222相配合的计算器228，只读存储器(ROM)224及随机存取存储器(RAM)226组成。控制器220接收送进长度传感器204及被用过长度传感器214的输出讯号，然后将一控制讯号施加于马达126。控制器220还控制一示警器232，当使用过的砂带T超过一预定数量时就启动示警器232，从而使本磨削加工系统的操作者被告知：砂带已差不多被用尽了，应该在一个短使用周期后将之更换。

如图13的流程图所示，ROM 224贮存实施控制砂带T送过程序的一种程序资料，CPU222利用RAM226的功能实施间断地送进砂带T的程序。

图13中砂带送进控制程序可被重复实施。此程序在步骤S10开始，判断砂带T卷绕于收带卷轴94上的、及由使用过长度传感器214检测的被使用过的砂带T长度是否等于或超过预定值，如在步骤S10中得到否定判定(否)，控制流程就进到步骤S20，判断磨削加工周期是否已被完成。此决定根据在RAM226中的标记实施。如果在步骤S20中获得负判定(否)，那末实施此程序的周期就被结束。

如果磨削加工周期已被完成，在重复施行此程序期间，没有在步骤S10中获得肯定判定(是)，也就是说，如果在步骤S10中获得负判定(否)而在步骤S20中获得肯定判定(是)，控制流程就进到步骤S30，将已与收带卷轴94回转轴130连接的马达126接通。之后，实施步骤40，判断马达126是否应关断，即判断由送进长度传感器204检测的砂带T送进长度(亦即是马达126输出轴的回转量)是否等于或大于相应的预定值。此预定值相应于需要送进的砂带T送进长度，以便使砂带T未被用过部份在下一次与待加工工件部份接触。即，已被用过的砂带部份不能再被用于磨削加工。在步骤S40中获得肯定判定(是)之前，马达126一直运转。在步骤S40中获得肯定判定(是)时，实施此程序的周期就完成。

如果砂带T被用过长度已达到预定量，在步骤S10中就获得一肯定判定(是)，控制流程就进到步骤S50，在此步骤S50中，就启动示警器232，通知操作者：此砂带盒70应在近期内被更换。这样，实现此程序的周期就结束了。

当操作者决定，砂带盒应该被更换时，就断开磨削加工系统，上述的磨削加工组件U就被放在预定位置(以便更换盒70或曲轴10)。之后操作者使一对压板臂38相互分开，从工件夹持机构26中取走曲轴10。接着，操作者操作操作部份186，将锁板176置于松开位置，并将盒70从砂带夹持器26的空间74中取走。之后，操作者将一新的砂带盒70放入空间74，并通过操作部份186将锁板176置于其锁紧位置。

如果在砂带已被用完后更换供给卷轴92和收带卷轴94，操作者需将卷轴92，94从盒70的轴110、130上取下，并将新的卷轴92，94安装到轴110，130上。在此情况下，砂带T部份应沿导向板95端面通过，并应通过转动收带卷轴94消除砂带T的松驰状态。

如果盒70上用过的供给和收带卷轴92，94被用新的更换，则要求使用者直接接触砂带T。一方面，在磨削加工组件U上使用的砂带盒70本身能通过简单地将用过的砂带盒70取走并将一个新盒70装于组件U中的方式容易地更换，无需操作者用手操纵砂带T。在此系统中通过简单地更换砂带盒70，砂带T可以很容易地被在一缩短的时间内更换。

在本实施例中，导向板95并不配置于磨削加工组件U的砂带夹持器24上，而是被配置于砂带盒70上。因此，在更换砂带盒70时，无需将使用过的砂带T从导向板95处取走，亦无需使新砂带T沿导向板95穿过。于是，可以更高的效率更换砂带T。

根据需要，作为加压件的导向板95也应该被更换。由于砂带盒70被配置在导向板95上并可与导向板95一起被更换，因此无需与砂带T(砂带盒70)无关地更换导向板95。因此，本实施例不仅保证高效率地更换砂带盒70，而且也确保高效率地更换导向板95，因而使此系统的维修效率提高。

当工件待加工部份绕工件轴线转动，磨削加工组件应被支承得使此加工组件可在垂直于工件回转轴线的平面内移动，从而使此组件跟随工件加工部份环绕工件轴线转动。在现有技术的磨削加工设备中，将砂带供应至磨削加工组件的机构及将用过的砂带收卷起来的机构是固定于该设备主体上的。在本方案中，磨削加工组件相对设备主体的运动，以能使之追随工件加工部位的转动，而所要求的磨削加工组件与砂带供应、收卷机构之间的定位关系就被免除了。因此，要求有防止由于磨削加工组件运动而可能出现的砂带断裂或松驰的专门装置。然而，在本靡削加工系统中，带供给和收卷机构是组合在磨削加工组件U中的，并与该组件U一起运动。按照这种方案，砂带T在磨削加工作业期间不可能被张得过紧或松驰。因此，本系统无需要求任何防止砂带断裂或松驰的专门装置，因而在降低成本方面是有效的。

在图21所示的已有技术的磨削加工设备中，一条砂带T与工件W外园周面的两个区域接触，而且当一对导向板400彼此分开时，砂带T被张紧。为了避免砂带T的这种张紧，位于导向板400上方的导向辊406被压板臂402弹性支承着，从而可使导向辊406运动着趋向或离开导向板400。而在本发明的磨削加工系统中，两条独立的砂带T同时与曲轴10的轴颈或枢轴部份12，14外园周面接触，当一对导向板95彼此移离时，砂带T不会被张紧。因而，无一个导向辊156需要以弹性方式支承，故本系统可以用比较低的成本就能得到。

下面参看图14-16，介绍根据本发明另一实施例构成的磨削加工系统。立体图14展示一组两个砂带盒300，302，以及工件W被由使用砂带盒300，302的本系统加工。

在第一实施例中，每个磨削加工组件U使用两个结构、大小均相同的砂带盒70，并且两个砂带盒70的两条砂带是完全相同的。如果第一实施例的系统如图15所示那样被用于对工件W的二个较大直径部份290和一个较小直径部份292进行磨削加工，应该完成三个磨削加工周期，其中两个周期用于加工两个较大直径部份290的外周面，而另一个周期用于加工较小直径部份292的外周面。较小直径部份292同轴地插放于两个较大直径部份290之间。

在第二实施例中，两个如图14所示砂带盒300和302沿工件W轴向测量的尺寸是不同的，如图15所示，第一砂带盒300装有宽度为A的宽砂带TW，而第二砂带盒302则装有宽度为B的窄砂带TN。在本磨削加工系统运行时，工件W的三个部份290，292被用2个砂带盒300，302同时加工。窄带TN与较小直径部位292保持接触，而宽砂带Tw则与两个较大直径部位290保持接触，其情况如图15，16所示，在本系统中，三个部位290，292的外园周表面可在一个周期中加工。

尽管两个砂带盒300，302使用的砂带T在第二实施例中具有不同的宽度，但两个砂带盒可以使用宽度一样，但其上粘有磨料粒子大小及粘结密度不同的砂带。此外，两砂带盒可使用相同砂带但可用不同的加工液进行作业。

参看图17，此图中介绍根据本发明第三实施例构造的磨削加工系统。

以上实施例均使用多个磨削加工组件U，每个组件U均有两个砂带盒70，300，302，各砂带盒相应于工件W上的各待加工部位。即，组件U的数目是与工件待加工部位数目相同的。但在本实施例中，只配置一组磨削加工组件U，在工件的每个部位被加工之后，此组件U就沿工件10的轴向移动。为此配设一个由支架20支承的相对移动装置350。下延伸部份34与装置350的可动件相连。

在第三实施例中，相对移动装置350是丝杠送进型，它具有：(a)沿工件10轴向延伸的送进丝杠354，(b)用于转动送进丝杠354的送进丝杠回转机构358，以及(c)以螺纹连接于送进丝杠354的滑块形式的可动件360，它由支架20支承，从而使滑块360不会围绕送进丝杠354相对支架20转动。通过送进丝杠354的双向回转，滑块360沿送进丝杠354的轴向往复移动。在第一实施例中已详细介绍过的下延伸部份34被连接于滑块360下面。

在本实施例中丝杠回转机构358具有：(a)作为驱动源的电动机，以及(b)用于将驱动马达370的驱动力矩传送至送进丝杠354的驱动力矩传送装置372。

在本实施例中，在每次对工件10的给定部位完成磨削加工作业后，就使马达370运行转动送进丝杠354，使磨削加工组件U沿工件10送进一预定距离，从而使该磨削加工组件U被调定在工件10的下一次要加工的部位处。之后，就对工件10的该部位进行磨削加工作业。

在图示的实施例中，对工件W所有待加工的部位来说，砂带T送进的长度和时间均相同。但是，对于工件不同部位来说，至少砂带T送进长度和时间之一可以不同。

尽管图示的实施例都适用于这样的情况，即每个磨削加工组件U的两条砂带均被用于同时加工工件待加工的一个部位上两个区域，但是每个磨削组件U可以只用一条砂带加工工件的一个部位，或者是可用三条或更多条砂带同时加工工件的三个或多个部位。

本发明已对其较佳实施例进行了详细说明，但仅仅是为了说明起见。应该理解到，对本领域普通技术人员来说，本发明也可以在不偏离所附上的权利要求所限定的本发明精神和范围的前提下而作出各种变化、改型和改进。

Claims (17)

1.一种用于在工件(10，W)预定部位(12，14，290，292)的各表面上进行磨削加工作业的磨削加工设备，在砂带(T)与工件预定加工部位表面保持加压接触的同时，砂带(T)与工件彼此相对运动，并且砂带被沿其纵向送进，该设备包括：砂带送进机构(126，130，132，134，142，144，152，220)；砂带夹持部分(22，24，34)；以及由砂带夹持部分以可拆卸方式夹持着并装载有砂带(T)的砂带盒(70，300，302)，所述砂带盒包括：(a)一壳体(90)；(b)一置于所述壳体中的砂带供给部分(92)，供给部分(92)容纳未使用过的砂带部分，使得一部分未使用砂带露于壳体外；(c)一安装到壳体上的加压件(95)，用于将露于壳体外的未使用过的砂带部分压向工件(10，W)预定部位(12，14，290，292)的所述表面；以及(d)一收带部分(94)，它安装于壳体内，并容纳已在与工件加压接触中被用于对工件预定部位的表面进行磨削的砂带的已被用过部分，其中，所述带盒可相对于工件移动，以进行磨削加工操作，其特征在于，

所述砂带送进机构(126，130，132，134，142，144，152，220)包括一驱动源(126)，它被启动以使砂带在磨削加工作业之前或之后沿纵向送进一预定长度；和一可选择地连接或断开装置(130，132，134，152)，它用于有选择地将驱动源与砂带盒连接或断开，以在磨削加工作业期间，使驱动源与砂带盒断开，而在磨削加工作业之前或之后将驱动源与砂带盒相连接，以使砂带送进一预定距离，因此，当磨削加工作业要求砂带盒根据被加工工件部位移动时，驱动源保持不动。

2.如权利要求1所述的磨削加工设备，其特征在于，还包括：

以可绕工件轴线转动的方式夹持工件(10，W)的工件夹持机构(26)；

工件回转机构(28)，在工件由工件夹持机构以可回转方式夹持的同时，在磨削加工作业期间使工件绕所述轴线回转；以及

所述砂带送进机构(126，130，132，134，142，144，152，220)在每次磨削加工作业完成后，将砂带沿纵向送进所述预定长度，从而使露在砂带盒(70，300，302)的壳体(90)外面的砂带未用过部分与工件预定部位表面接触；

在砂带送进机构不运行以使砂带保持不动的同时，工件回转机构(28)被启动以转动工件，由此使工件与砂带产生相对运动，以实行磨削加工作业。

3.如权利要求1或2所述的磨削加工设备，其特征在于，砂带夹持部分(22，24，34)包括两个砂带夹持器(24)，其中每一个均以可拆卸方式夹持砂带盒(70，300，302)，两个砂带夹持器安置成使露于两砂带盒壳体外的砂带的未被使用部分彼此相对，且被置于工件预定部位的两相对侧边处。

4.如权利要求3所述的磨削加工设备，其特征在于，所述两个砂带盒分别夹持两个具有不同宽度的砂带(T_W，T_N)。

5.如权利要求1或2所述的磨削加工设备，其特征在于，砂带夹持部分(22，24，34)包括多个砂带夹持器(24)，其中每一个均以可拆卸方式夹持砂带盒(70，300，302)，该多个砂带夹持器被安置在垂直于工件(10，W)轴线的一个平面中，从而使砂带露在多个砂带盒壳体外的未被使用部分位于该平面内，且被环绕工件轴线布置。

6.一种用于对工件(10，W)的至少一个连续表面(12，14，290，292)进行磨削加工作业的磨削加工设备，所述工件绕工件的轴线转动，与此同时，两个砂带(T)在两个预定加工部分与工件的所述连续表面保持加压接触，所述工件预定加工部分位于与工件轴线垂直的一平面内，相互面对，位于工件的每个连续表面的两侧，该设备包括两个砂带夹持器(24)，它们被将两条砂带(T)的彼此独立地分别夹持在两个预定加工部位处，每个砂带夹持器(24)均包括一机体部(64)，及一个由所述机体部以可拆卸方式夹持着的砂带盒(70，300，302)，该砂带盒包括：(a)一壳体(90)；(b)一供给卷轴(92)，它置于壳体内，并容纳砂带的未被使用的部分，以便使一部分未被使用的砂带部分露于壳体外；(c)一加压件(95)，其连接在所述壳体上，以把所述壳体外侧的所述未被使用的所述部分压靠在所述工件的所述预定部分(12，14，290，292)的每个连续表面上；和(d)一收带卷轴(94)，它被安置于壳体内，且容纳砂带之已被用过的部分，此被用过的部分已在与工件加压接触中被用于对工件的每个连续表面进行磨削加工，其特征在于，

所述两个砂带夹持器(24)的每一个都可线性移动，这样，所述两个砂带夹持器都可在所述平面内线性地接近或远离工件(10，W)的每个连续表面(12，14，290，292)的两个预定加工部位，这样，当所述两个砂带夹持器线性地移动至所述两个预定加工部位时，压靠力沿两个相反的方向从两个砂带夹持器的所述加压件施加至所述连续表面。

7.如权利要求6所述的磨削加工设备，其特征在于，所述加压件具有在端面上形成的总体上呈V形的槽，以使所述砂带在两点处压靠在每个连续表面上。

8.如权利要求6所述的磨削加工设备，其特征在于，所述加压件具有局部圆柱形的端面，以使所述砂带在所述局部圆柱形的端面的整个范围内压靠在每个连续表面上。

9.如权利要求6所述的磨削加工设备，其特征在于，所述加压件具有数个接触元件，各接触元件沿每个连续表面的圆周方向相互分离，并且具有各自的局部圆柱形的端面，以使所述砂带压靠在各自的局部圆柱形的区域，每个局部圆柱形的区域对应于各自的局部圆柱形的端面。

10.如权利要求6所述的磨削加工设备，其特征在于，所述两个砂带(T)包括两个具有不同宽度的带(T_W，T_N)，所述两个砂带夹持器包括两个夹持器(300，302)，以夹持所述的两个具有不同宽度的带。

11.如权利要求6-10其中之一所述的磨削加工设备，进一步包括：

以可绕工件轴线转动的方式夹持工件(10，W)的工件夹持机构(26)；

工件回转机构(28)，在工件由工件夹持机构以可回转方式夹持的同时，在磨削加工作业期间使工件绕所述轴线回转；以及

所述砂带送进机构(126，130，132，134，142，144，152，220)在每次磨削加工作业完成后，将砂带沿纵向送进所述预定长度，从而使两个砂带的未用过部分都与工件的连续表面接触；

在砂带送进机构不运行以使砂带保持不动的同时，工件回转机构(28)被启动以转动工件，由此使两个砂带和工件产生相对运动，以实行磨削加工作业。

12.一种用于在工件(10，W)预定部位(12，14，290，292)的表面上进行磨削加工作业的磨削加工设备，在砂带(T)与工件预定加工部位表面保持加压接触的同时，砂带(T)与工件彼此相对运动，并且砂带被沿其纵向送进，该设备包括：砂带夹持部分(22，24，34)，其包括具有砂带容纳空间(74)的机体部(64)；以及以可拆卸方式容纳在砂带容纳空间的砂带盒(70，300，302)，所述砂带盒包括：(a)一壳体(90)；(b)一供给卷轴(92)，其置于所述壳体中，可在回转平面内转动，容纳未使用过的砂带部分，使得一部分未使用砂带露于壳体外；(c)一安装到壳体上的加压件(95)，用于将露于壳体外的未使用过的砂带部分压向工件预定部位的所述表面；以及(d)一收带卷轴(94)，它安装于壳体内，可在回转平面内转动，并容纳已在与工件加压接触中被用于对工件预定部位的表面进行磨削的砂带的已被用过部分，其特征在于，

所述砂带盒(70，300，302)的所述壳体(90)具有一箱形结构，该结构在相对两侧中的一侧被封闭，在相对两侧中的另外一侧有开口，因此，底壁(96)平行于所述的转动平面，在面对所述底壁的一侧没有侧壁，至少由所述机体部(64)的一部分(82)局部封闭，从而，当所述砂带盒容纳在所述砂带容纳空间内时，部分地限定了所述的砂带盒容器空间(74)。

13.如权利要求12所述的磨削加工设备，其特征在于，所述砂带盒(70，300，302)进一步包括两个回转轴(110，130)，这两个回转轴由所述壳体(90)支持，可绕垂直于所述回转平面的相应的轴线转动，这样，所述供给卷轴(92)和所述收带卷轴(94)可分别在所述两个回转轴上沿轴线滑动。

14.如权利要求13所述的磨削加工设备，其特征在于，所述供给卷轴和收带卷轴分别安装在所述两个回转轴(110，130)上，这样，所述供给卷轴和收卷卷轴不能相对于所述两个回转轴转动。

15.如权利要求12-14其中之一所述的磨削加工设备，进一步包括：

以可绕工件轴线转动的方式夹持工件(10，W)的工件夹持机构(26)；

工件回转机构(28)，在工件由工件夹持机构以可回转方式夹持的同时，在磨削加工作业期间使工件绕所述轴线回转。

16.如权利要求12-14其中之一所述的磨削加工设备，进一步包括具有一对压板臂(38)的压紧组件(22)，压板臂可作相互趋近和离开的运动；每个压板臂支承砂带夹持器(24)，这样，一对压板臂支承两个砂带夹持器，而砂带夹持器夹持两条砂带，当这对压板臂相互移动时，两砂带压靠在工件所述预定部位(12，14，290，292)的所述表面上。

17.如权利要求16所述的磨削加工设备，其特征在于，所述两个砂带夹持器(24)分别由一对压板臂(38)支撑，这样，位于所述砂带夹持器的砂带盒(70，300，302)的壳体(90)的外侧的所述两个砂带的未被使用过的部分可同时压靠在所述工件的预定部位的圆柱形表面的沿直径两端的位置。

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