CN110948350A - 砂轮修整及零件加工一体化装置及零件加工方法 - Google Patents

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杨威
陈锬
伊浩
韩雷
王涛
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Abstract

本发明提供了一种砂轮修整及零件加工一体化装置及零件加工方法，包括电机、安装轴以及修整器，所述电机的转轴连接安装轴，修整器可拆卸安装在安装轴上，安装轴上还设置有零件安装位置，零件可拆卸安装在安装轴上；所述修整器的形状根具需要加工成型的零件轮廓设计。本发明运用仿形理论设计砂轮修整器，运用砂轮修整器，将标准砂轮改制成专用砂轮，一次加工零件轮廓成型，简化加工工步，零件合格率更高，加工精度也更高。本发明通过采用砂轮修整器与加工零件一体化设计，修整砂轮时不必将砂轮卸下，可实现砂轮的在线修整，不用停机等待，极大节约了加工时间，加工效率大幅提升；同时还提高了机床的空间利用率。

Description

砂轮修整及零件加工一体化装置及零件加工方法
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体地，涉及砂轮修整及零件加工一体化装置及零件加工方法，尤其是一种在线砂轮修整及零件加工一体化装置及零件复杂外圆轮廓高效加工方法。
背景技术
复杂外圆轮廓是外圆磨机床经常碰到的加工瓶颈问题，由于零件外形结构复杂，没有现成砂轮，需借助特制的砂轮修整器将标准砂轮修成所需形状。砂轮在加工过程中砂轮会磨损，因此需要反复修整砂轮，此时就需停机将砂轮卸下，将砂轮用修整器修整后在安装到机床上进行加工，这样不仅费时费力，还会使零件因为两次加工留下接刀痕，而接刀痕会影响零件使用。
公开号为CN208556907U专利文献公开了一种用于砂轮修整处理的装置，具体地说是一种砂轮修整器，包括修整器座，修整器座中间为安装工位，两侧分别设置轴承座，修整器轴两端转动支撑于相应的轴承座上，修整器座左端轴承座外端通过左端盖密封，修整器轴右端轴承座外侧端部固定设置右端盖，修整器轴端部轴径从右端盖中伸出；所述修整器轴的轴径表面设有弧形面，在弧形面的最低点处沿径向安装金刚笔。本实用新型产品结构简单、合理，通过修整器轴上的金刚笔来实现对于砂轮的修整作业，修整器轴上设有弧形面，用于供待磨削的砂轮下行至磨削工位，金刚笔对待修整的砂轮进行修整作业。但是，砂轮修整装置所占面积比较大，砂轮磨损时需要将砂轮卸下用砂轮修整装置修整，不能实现砂轮的在线修整。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种砂轮修整及零件加工一体化装置及零件加工方法。
根据本发明的一个方面，提供一种砂轮修整及零件加工一体化装置，包括电机、安装轴以及修整器，所述电机的转轴连接安装轴，修整器可拆卸安装在安装轴上，安装轴上还设置有零件安装位置，零件可拆卸安装在安装轴上；
所述修整器的形状根具需要加工成型的零件轮廓设计。
优选地，所述修整器采用金刚石滚轮。
优选地，所述金刚石滚轮的周向上设置有纵截面为三角形的环形加工圈，三角形的一个角朝向金刚石滚轮外侧，三角形的另外两个角与金刚石滚轮连接。
优选地，所述环形加工圈的纵截面为直角三角形；直角三角形的直角与金刚石滚轮连接，且直角的两边中一边垂直于金刚石滚轮的轴线，另一边平行于金刚石滚轮的轴线；直角三角形的一个锐角朝向金刚石滚轮外侧；直角三角形的另一个锐角连接金刚石滚轮，且连接处设置有到角。
优选地，还包括尺寸测量装置，所述尺寸测量装置能够测量零件以及修整器的尺寸。
根据本发明的另一个方面，提供一种零件加工方法，包括如下步骤：
步骤1：启动砂轮修整及零件加工一体化装置，利用修整器根据需要加工成型的零件轮廓将标准砂轮加工成与零件成型后轮廓对应的砂轮形状；
步骤2：利用修整器修整后的砂轮对代加工零件进行一次加工成型；
步骤3：利用尺寸测量装置对加工成型的零件进行尺寸测量，并与设定零件尺寸即需要加工成型的零件轮廓的尺寸进行比较；
如果零件尺寸与设定零件尺寸不一致，则计算出偏差值，并根据偏差值利用修整器对砂轮进行修整，利用修整后的砂轮对零件再次进行加工，使得零件尺寸与设定尺寸一致；
如果零件尺寸与设定零件尺寸一致，则进行下一个零件的加工。
优选地，采用所述的砂轮修整及零件加工一体化装置。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明运用仿形理论设计砂轮修整器，运用砂轮修整器，将标准砂轮改制成专用砂轮，一次加工零件轮廓成型，简化加工工步，零件合格率更高，加工精度也更高。
2、本发明通过采用砂轮修整器与加工零件一体化设计，修整砂轮时不必将砂轮卸下，可实现砂轮的在线修整，不用停机等待，极大节约了加工时间，加工效率大幅提升；同时还提高了机床的空间利用率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
图2为本发明一个实施例的修整器即金刚石滚轮的结构示意图。
图3为本发明一个实施例的加工成型的零件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
根据本发明提供的一种砂轮修整及零件加工一体化装置，如图1所示，包括电机、安装轴以及修整器，所述电机的转轴连接安装轴，修整器可拆卸安装在安装轴上，安装轴上还设置有零件安装位置，零件可拆卸安装在安装轴上；所述修整器的形状根具需要加工成型的零件轮廓设计。如图2所示，所述修整器采用金刚石滚轮。所述金刚石滚轮的周向上设置有纵截面为三角形的环形加工圈，三角形的一个角朝向金刚石滚轮外侧，三角形的另外两个角与金刚石滚轮连接。所述环形加工圈的纵截面为直角三角形；直角三角形的直角与金刚石滚轮连接，且直角的两边中一边垂直于金刚石滚轮的轴线，另一边平行于金刚石滚轮的轴线；直角三角形的一个锐角朝向金刚石滚轮外侧；直角三角形的另一个锐角连接金刚石滚轮，且连接处设置有到角。还包括尺寸测量装置，所述尺寸测量装置能够测量零件以及修整器的尺寸。
根据本发明提供的一种零件加工方法，尤其是一种采用所述的砂轮修整及零件加工一体化装置的一种零件加工方法，包括如下步骤：
步骤1：启动砂轮修整及零件加工一体化装置，利用修整器根据需要加工成型的零件轮廓将标准砂轮加工成与零件成型后轮廓对应的砂轮形状；
步骤2：利用修整器修整后的砂轮对代加工零件进行一次加工成型；
步骤3：利用尺寸测量装置对加工成型的零件进行尺寸测量，并与设定零件尺寸即需要加工成型的零件轮廓的尺寸进行比较；如果零件尺寸与设定零件尺寸不一致，则计算出偏差值，并根据偏差值利用修整器对砂轮进行修整，利用修整后的砂轮对零件再次进行加工，使得零件尺寸与设定尺寸一致；如果零件尺寸与设定零件尺寸一致，则进行下一个零件的加工。
本发明提供包含砂轮修整器设计，修整器与零件工装一体化设计。设计专用的砂轮修整器——金刚石滚轮，制作专用的工装将金刚石滚轮及零件装夹合二为一，压缩夹具尺寸，节省机床空间，提高加工效率。本发明包含复杂轮廓加工、在线修整砂轮。通过工装优化设计，使砂轮修整装置及加工零件一体化，对加工效率有大幅提升。运用砂轮修整器，将标准砂轮改制成专用砂轮，一次加工零件轮廓成形。运用仿形理论设计砂轮修整器，一次装夹加工成形，简化加工工步，零件合格率更高，加工精度也更高。通过工装设计将砂轮修整器和零件加工工装合二为一。保证加工工装中能边加工边修整砂轮，不用停机等待，提高加工效率，提高机床空间利用率。
如图3所示零件，外圆轮廓既有一个斜面(45°)，又在零件颈部有一倒角(R0.2±0.05)及小直径外圆(Φ2±0.05)。加工时如果分两次加工，会留下接刀痕影响零件使用，故需一次加工成形。由于没有现成的砂轮，所以我们设计了一个修砂轮器——金刚石滚轮(图2)，帮助加工者将砂轮修整成零件所需外形，直接加工即可。由于零件加工量大，砂轮需多次修整，而金刚石滚轮又是非标装置不能安装在机床辅件上，故我们设计了一个砂轮修整及零件加工一体化工装，保证加工效率。
本发明的目的在于设计一种在线砂轮修整及零件加工一体化装置及零件复杂外圆轮廓高效加工方法，应用于各种复杂外形磨床加工。为达到上述目的，本发明采用的技术方案，其特征在于通过工装优化设计，将金刚石滚轮与零件磨床加工工装合二为一，保证砂轮不下线，直接在线修整。根据零件轮廓外形特征，设计加工专用金刚石滚轮，修整砂轮，按零件外形设计，保证零件轮廓公差。再设计在工装前端装夹零件，即可完成在线修整砂轮和加工复杂外圆轮廓。本发明将修砂轮器和零件工装合二为一，节约机床空间，精简结构，有利于机床布置；砂轮实现在线修整，不用停下机床再做修整，提高加工效率30％。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (7)

1.一种砂轮修整及零件加工一体化装置，其特征在于，包括电机、安装轴以及修整器，所述电机的转轴连接安装轴，修整器可拆卸安装在安装轴上，安装轴上还设置有零件安装位置，零件可拆卸安装在安装轴上；
所述修整器的形状根具需要加工成型的零件轮廓设计。
2.根据权利要求1所述的砂轮修整及零件加工一体化装置，其特征在于，所述修整器采用金刚石滚轮。
3.根据权利要求2所述的砂轮修整及零件加工一体化装置，其特征在于，所述金刚石滚轮的周向上设置有纵截面为三角形的环形加工圈，三角形的一个角朝向金刚石滚轮外侧，三角形的另外两个角与金刚石滚轮连接。
4.根据权利要求3所述的砂轮修整及零件加工一体化装置，其特征在于，所述环形加工圈的纵截面为直角三角形；直角三角形的直角与金刚石滚轮连接，且直角的两边中一边垂直于金刚石滚轮的轴线，另一边平行于金刚石滚轮的轴线；直角三角形的一个锐角朝向金刚石滚轮外侧；直角三角形的另一个锐角连接金刚石滚轮，且连接处设置有到角。
5.根据权利要求1所述的砂轮修整及零件加工一体化装置，其特征在于，还包括尺寸测量装置，所述尺寸测量装置能够测量零件以及修整器的尺寸。
6.一种零件加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：启动砂轮修整及零件加工一体化装置，利用修整器根据需要加工成型的零件轮廓将标准砂轮加工成与零件成型后轮廓对应的砂轮形状；
步骤2：利用修整器修整后的砂轮对代加工零件进行一次加工成型；
步骤3：利用尺寸测量装置对加工成型的零件进行尺寸测量，并与设定零件尺寸即需要加工成型的零件轮廓的尺寸进行比较；
如果零件尺寸与设定零件尺寸不一致，则计算出偏差值，并根据偏差值利用修整器对砂轮进行修整，利用修整后的砂轮对零件再次进行加工，使得零件尺寸与设定尺寸一致；
如果零件尺寸与设定零件尺寸一致，则进行下一个零件的加工。
7.根据权利要求6所述的零件加工方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的砂轮修整及零件加工一体化装置。
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