CN110253438A - 一种数控在线修整砂轮的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控在线修整砂轮的装置，包括底板、伺服电机、伺服电机支架、联轴器、丝杠、丝母座、带座轴承、导轨、横板、连接板、立板、托板支架、砂轮修整电机、砂轮修整电机支架、金刚石滚轮轴、金钢石滚轮、垫片、压紧螺母、筋板。本装置在实际应用中受磨床数控系统控制的伺服驱动器的控制，来实现和磨床主轴的联动。本发明提供了两个移动轴和一个转动轴，可以适应不同长度的磨杆以及不同型号的螺纹牙形状的数控在线修整，保证了砂轮修整后具有较高的形状精度。并且可以在加工的过程中，随着砂轮的钝化而进行修整，以保证零件的加工质量和精度。

Description

一种数控在线修整砂轮的装置

技术领域

本发明涉及一种数控在线修整砂轮的装置，属于磨削加工技术领域。

背景技术

磨削过程中，砂轮的磨削特性很大程度上取决于砂轮的表面特性，成形砂轮的形状精度直接影响工件的加工质量。因此，需要实现成形磨削，首先要解决砂轮的修整问题。

砂轮修整通常分为整形和修锐两个过程，整形是对砂轮表面进行微粒去除，是砂轮达到一定精度要求的几何形状；修锐是去除磨粒间的结合剂，使磨粒间有一定的容屑空间，并使磨粒突出结合剂之外，形成切削刃。成形砂轮的修整常用的整形方法有车削法、磨削法、挤压法、金刚石滚轮法，对金属结合剂砂轮还可用电加工法；修锐的方法主要有固结式磨料、游离式磨料及电加工三大类，电加工修正法只用于金属结合剂超硬磨料砂轮，包括电解修正法和电火花修整法。

随着对磨削质量和形位精度要求的逐渐提高，高速、超高速磨削的优点开始显现，在高速、超高速磨削中由于机床主轴的转速较高，对砂轮的动平衡要求很高，所以需要砂轮在线修整，由于很多磨床的主轴只有旋转和一个方向的直线运动，无法实现砂轮的数控在线修整。本发明即解决了砂轮的数控在线修整，又保证了砂轮的形状精度。上述的几种砂轮修整方法中金刚石滚轮修整法适用于数控在线修整。

金刚石滚轮修整法即金刚石滚轮以一定转速旋转，通过对高速旋转的砂轮表面产生磨削和碾压作用，使砂轮获得与滚轮型面吻合的锋利工作表面。砂轮成形后再磨削工件，从而把滚轮外形轮廓及精度通过砂轮“复制”到工件上，可提高工件各型面的形位精度。该方法具有修整机构简单、精度高、效率高、稳定性好、工具寿命长、便于实现磨削自动化、对操作人员的技术水平要求不高等特点，但金刚石滚轮制造复杂、造价高。主要用于对复杂型面的白刚玉和碳化硅砂轮进行修整。适于在大批量生产中修整磨削特殊成形表面(如螺纹)的砂轮。

数控修整是基于成形砂轮对工件进行磨削加工的原理，建立与成形表面共轭的修整砂轮运动轨迹的数学模型，期目的是使金刚石滚轮的圆弧中心按预定的轨迹运动，使之形成一个金刚石滚轮外圆的包络线，即砂轮的成形表面。通过数控装置控制金刚石滚轮修整器产生Z、X坐标方向的联动，把金刚石砂轮修整出所需要的表面。对能实现Z-X坐标联动的金刚石滚轮的修整器来说，采用不同的数学模型，就可以修整出不同的砂轮表面。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种数控在线修整砂轮的装置，此装置的坐标与机床的坐标重合，在不进行修整作业时此装置处于参考点位置，不影响机床的正常加工作业。因为Z向和X向的运动是由两个伺服电机分别控制的，伺服电机同时接收数控系统的指令，在数控系统中分别输入Z、X的坐标就可以实现在进行Z向移动的同时进行X向的移动，使两个方向同时达到砂轮修整时的坐标位置，即该装置可以实现Z-X轴的联动，此装置可以适应不同长度的磨杆及不同型号的螺纹类型的砂轮的修整，在磨削的工件较长、螺距较小时，可以实现砂轮在加工中进行砂轮的在线修整，这样既保证了砂轮修整的形状精度也可以保证加工工件的表面质量以及精度。

为了解决上述问题，本发明提供了一种数控在线修整砂轮的装置，包括：底板、伺服电机、伺服电机支架、联轴器、丝杠、丝母座、带座轴承、导轨、横板、连接板、立板、托板支架、砂轮修整电机、砂轮修整电机支架、金刚石滚轮轴、金钢石滚轮、垫片、压紧螺母和筋板。

使用时，底板通过螺栓与磨床的床身相连接，伺服电机、砂轮修整电机分别通过伺服电机驱动器与数控系统相连接；将伺服电机通过螺栓与伺服电机支架相连接，伺服电机支架通过螺栓与底板相连接，伺服电机通过联轴器与丝杠相连接，丝杠与带座轴承相连接；带座轴承通过螺栓与底板相连接，丝杠通过螺栓与丝母座相连接；丝母座通过螺栓与横板相连接，横板通过螺栓与导轨相连接；导轨通过螺栓与底板相连接；横板通过螺栓与连接板相连接；立板通过焊接的方式与连接板相连接并对称焊接有四个筋板；立板上的伺服电机、丝杠、丝母座、带座轴承、导轨与底板上的伺服电机、丝杠、丝母座、带座轴承、导轨具有相同的连接方式；托板支架通过螺栓与立板上的丝母座相连接，砂轮修整电机支架通过螺栓与托板支架相连接；砂轮修整电机通过螺栓与砂轮修整电机支架相连接，砂轮修整电机通过联轴器与金刚石滚轮轴相连接；金刚石滚轮通过键与金刚石滚轮轴相连接，金刚石滚轮通过垫片和压紧螺母压紧在金刚石滚轮轴上。

在修整砂轮时，将修整程序输入到数控系统中，即可实现砂轮的数控在线修整，修整后的砂轮可直接进行磨削加工，也可在加工一定时间后在线对砂轮进行修整。

本发明是的优点和效果是：本发明可以实现数控修整砂轮，根据X向的移动距离，可适应配有不同长度的磨杆的砂轮的修整，在螺纹修整时，修整砂轮轴中心线与机床主轴中心线不一定在同一水平面上，修整装置的Z向移动可以满足两中心线的不同高度差，这样就可以满足不同规格的螺纹形状的砂轮的修整，调整方便，在工件很长，螺距很小的工况下，砂轮磨削时间较长，砂轮磨钝的可能性较大，此时可以实现在加工中途对砂轮进行在线修整，保证了砂轮的形状精度，同时也可以保证零件的加工质量及精度。

附图说明

图1为本发明的底板结构示意图。

图2为本发明的伺服电机支架结构示意图。

图3为本发明的立板结构示意图。

图4为本发明的丝母座结构示意图。

图5为本发明的丝杠与丝母座连接结构示意图。

图6为本发明的横板结构示意图。

图7为本发明的连接板结构示意图。

图8为本发明的托板支架结构示意图。

图9为本发明的修整装置的导轨结构示意图。

图10为本发明的滚轮轴结构示意图。

图11为本发明的筋板结构示意图。

图12为本法明的单一方向运动结构示意图。

图13为本发明的修整装置装配结构示意图。

具体实施方式

见图1-12，本发明的一种数控在线修整砂轮的装置包括：底板1、伺服电机2、伺服电机支架3、联轴器4、丝杠5、丝母座6、带座轴承7、导轨8、横板9、连接板10、立板11、托板支架12、砂轮修整电机13、砂轮修整电机支架14、金刚石滚轮轴15、金钢石滚轮16、垫片17、压紧螺母18、筋板19。

上述方案中，所述底1板通过螺栓与磨床的床身相连接；所述伺服电机2、砂轮修整电13机分别通过伺服电机驱动器与数控系统相连接；所述伺服电机2通过螺栓与伺服电机支架3相连接；所述伺服电机支架3通过螺栓与底板1相连接；所述伺服电机2通过联轴器4与丝杠5相连接，所述丝杠5与带座轴承7相连接；所述带座轴承7通过螺栓与底板1相连接；所述丝杠5通过螺栓与丝母座6相连接；所述的丝母座6通过螺栓与横板9相连接；所述横板9通过螺栓与导轨8相连接；所述导轨8通过螺栓与底板1相连接；所述的横板9通过螺栓与连接板10相连接；所述立板11通过焊接的方式与连接板10相连接并对称焊接有4个筋板19；所述立板11上的伺服电机2、丝杠5、丝母座6、带座轴承7、导轨8与底板1上的伺服电机2、丝杠5、丝母座6、带座轴承7、导轨8具有相同的连接方式。

所述托板支架12通过螺栓与立板11上的丝母座6相连接；所述砂轮修整电机支架14通过螺栓与托板支架12相连接；所述砂轮修整电机13通过螺栓与砂轮修整电机支架14相连接；所述砂轮修整电机13通过联轴器4与金刚石滚轮轴15相连接；所述金刚石滚轮16通过键与金刚石滚轮轴15相连接；所述金刚石滚轮16通过垫片17和压紧螺母18被压紧在金刚石滚轮轴14上。

实际操作时，本发明装置中的三个伺服电机分别由三个伺服驱动器控制，伺服驱动器接受数控系统的指令控制，此装置的运动坐标与机床的坐标重合，修整步骤可以分为三步，步骤一，在修整前，导轨滑块均处在参考点位置，步骤二，在数控系统中输入机床主轴的Y向坐标及修整装置的X、Z向坐标，进行修整前的对刀。步骤三，调用砂轮修整程序，对砂轮进行修整，此过程为自动完成过程。在砂轮修整完成后，机床主轴和修整装置会自动回到参考点，此时可以调用螺纹磨削程序，进行磨削加工。

Claims (3)

1.一种数控在线修整砂轮的装置，其特征在于：包括底板、伺服电机、伺服电机支架、联轴器、丝杠、丝母座、带座轴承、导轨、横板、连接板、立板、托板支架、砂轮修整电机、砂轮修整电机支架、金刚石滚轮轴、金钢石滚轮、垫片、压紧螺母和筋板；

使用时，底板通过螺栓与磨床的床身相连接，伺服电机、砂轮修整电机分别通过伺服电机驱动器与数控系统相连接；将伺服电机通过螺栓与伺服电机支架相连接，伺服电机支架通过螺栓与底板相连接，伺服电机通过联轴器与丝杠相连接，丝杠与带座轴承相连接；带座轴承通过螺栓与底板相连接，丝杠通过螺栓与丝母座相连接；丝母座通过螺栓与横板相连接，横板通过螺栓与导轨相连接；导轨通过螺栓与底板相连接；横板通过螺栓与连接板相连接；立板通过焊接的方式与连接板相连接并对称焊接有四个筋板；立板上的伺服电机、丝杠、丝母座、带座轴承、导轨与底板上的伺服电机、丝杠、丝母座、带座轴承、导轨具有相同的连接方式；托板支架通过螺栓与立板上的丝母座相连接，砂轮修整电机支架通过螺栓与托板支架相连接；砂轮修整电机通过螺栓与砂轮修整电机支架相连接，砂轮修整电机通过联轴器与金刚石滚轮轴相连接；金刚石滚轮通过键与金刚石滚轮轴相连接，金刚石滚轮通过垫片和压紧螺母压紧在金刚石滚轮轴上。

2.根据权利要求1所述的一种数控在线修整砂轮的装置，其特征在于：在修整砂轮时，将修整程序输入到数控系统中，即可实现砂轮的数控在线修整，修整后的砂轮可直接进行磨削加工，也能够在加工一定时间后在线对砂轮进行修整。

3.根据权利要求1所述的一种数控在线修整砂轮的装置，其特征在于：实际操作时，本装置中的三个伺服电机分别由三个伺服驱动器控制，伺服驱动器接受数控系统的指令控制，此装置的运动坐标与机床的坐标重合，修整步骤分为三步，步骤一，在修整前，导轨滑块均处在参考点位置，步骤二，在数控系统中输入机床主轴的Y向坐标及修整装置的X、Z向坐标，进行修整前的对刀；步骤三，调用砂轮修整程序，对砂轮进行修整，此过程为自动完成过程；在砂轮修整完成后，机床主轴和修整装置会自动回到参考点，此时可以调用螺纹磨削程序，进行磨削加工。