CN111002110A - 一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺，属于打磨技术领域，一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺，通过球端夹杆和双夹层辊的配合使用，使得在打磨头调整位置过程中，实现球端夹杆动不断的上升并下落，使得打磨片不断发生凹陷和回复的过程，进而使得打磨片表面的粘附的打磨碎屑随波动掉落，便于保持打磨片对板材边缘的打磨效果和效率；同时在气吹通道和中空的球端夹杆的设置，打磨时可以向打磨头内通入空气，空气经球端夹杆从打磨片表面吹出，并吹到打磨部位的表面，有效降低打磨碎屑在板材表面以及在打磨片表面的停留，从而有效提高打磨效果，同时有效避免打磨片因表面粘附过多打磨碎屑而导致打磨效果变差的情况。

Description

一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺

技术领域

本发明涉及打磨技术领域，更具体地说，涉及一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺。

背景技术

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此，机电一体化的主要发展方向如下：智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、系统化。

机床是人类进行生产劳动的重要工具，也是社会生产力发展水平的重要标志，普通机床经历了近两百年的历史，随着电子技术、计算机技术及自动化、精密机械与测量等技术的发展与综合应用，产生了机电一体化的新型机床---数控抛光机床，数控抛光机床一经使用就显示出了它独特的优越性和强大生命力，使原来不能解决的许多问题，找到了科学解决的途径，在我国制造业中，数控抛光机床的应用也越来越广泛，是一个企业综合实力的体现，数控抛光机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置，经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

在对板材表面边缘处通过机电一体化的数控机床进行圆弧面打磨时，虽然可以做到一定的自动化和智能化，在数控机床上输入目标圆弧面参数后可以自动控制并调整打磨头的位置和角度，使得提高了打磨的工作效率，但是在实际的打磨过程中，会产生较多的碎屑，碎屑会粘附在板材表面以及打磨头上，碎屑会导致打磨头的打磨片上打磨齿之间的空隙被填充，使得打磨片的粗糙程度下降，打磨效果变差，使得打磨时间延长造成效率降低。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺，它通过球端夹杆和双夹层辊的配合使用，使得在打磨头调整位置过程中，实现球端夹杆动不断的上升并下落，使得打磨片不断发生凹陷和回复的过程，进而使得打磨片表面的粘附的打磨碎屑随波动掉落，便于保持打磨片对板材边缘的打磨效果和效率；同时在气吹通道和中空的球端夹杆的设置，打磨时可以向打磨头内通入空气，空气经球端夹杆从打磨片表面吹出，并吹到打磨部位的表面，有效降低打磨碎屑在板材表面以及在打磨片表面的停留，从而有效提高打磨效果，同时有效避免打磨片因表面粘附过多打磨碎屑而导致打磨效果变差的情况。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺，包括以下步骤：

S1、首先将板材固定在数控机床操作台上，并在数控机床上输入板材目标圆弧面的参数，然后通过数控机床控制打磨件对准板材边缘；

S2、然后通过数控机床控制打磨支撑层通电变硬，并开始打磨，一段时间后控制打磨件与板材圆弧面分离，通过数控机床控制器角度和位置的调整；

S3、在调整过程中将打磨支撑层断电，并控制多个双夹层辊不断进行正向转动半圈，后反向转动半圈的过程，进而使得打磨件下表面不断发生波动；

S4、重复S2-S4，直至板材边缘形成目标圆弧面。

通过球端夹杆和双夹层辊的配合使用，使得在打磨头调整位置过程中，实现球端夹杆动不断的上升并下落，使得打磨片不断发生凹陷和回复的过程，进而使得打磨片表面的粘附的打磨碎屑随波动掉落，便于保持打磨片对板材边缘的打磨效果和效率。

进一步的，所述打磨支撑层由内部包裹有电变液的硅橡胶构成，电变液通电后可以变硬，断电后恢复流动性，进而使其既能对打磨片提供打磨时的支撑力，也能适应打磨片发生波动时产生适应性的形变，且打磨支撑层厚度为1.5-2mm。

进一步的，所述打磨件包括打磨载板，所述打磨载板下端固定连接有波动夹层，所述打磨支撑层连接在波动夹层下端，所述打磨支撑层下端粘设有打磨片，多个所述双夹层辊安装在波动夹层内，所述打磨支撑层上表面粘设有多个均匀分布的球端夹杆，多个所述球端夹杆分别位于双夹层辊内，在S 中，使得不断球端夹杆被双夹层辊带动上升并下落，使得打磨片不断发生凹陷和回复的过程，进而使得打磨片表面的粘附的打磨碎屑随波动掉落，便于保持打磨片对板材边缘的打磨效果和效率。

进一步的，所述双夹层辊包括两个由正反转电机驱动的对向辊，两个所述对向辊转动方向相反，使得两个对向辊可以对中间的球端夹杆产生同向的作用力，进而便于控制球端夹杆的上升和下降，完成对打磨片表面波动效果的控制，所述球端夹杆包括与打磨支撑层粘接的波动夹杆，所述波动夹杆上端固定连接有球端面。

进一步的，两个所述对向辊表面和波动夹杆表面均作粗糙处理，且两个对向辊均与波动夹杆相接触，使得对向辊转动能够通过摩擦力带动波动夹杆上升或者下降。

进一步的，所述打磨头内部还设置有气吹通道，所述球端夹杆与气吹通道相通，在打磨过程中通过气吹通道向打磨头内通入空气，空气经球端夹杆从打磨片表面吹出，并吹到打磨部位的表面，有效降低打磨碎屑在板材表面以及在打磨片表面的停留，从而有效提高打磨效果，同时有效避免打磨片因表面粘附过多打磨碎屑而导致打磨效果变差的情况。

进一步的，所述球端面为中空结构，所述波动夹杆内部开凿有与球端面相通的传气通道，气体可以从喇叭形气口处吹出，从而吹走板材表面的碎屑，所述打磨片表面开凿有多个均匀分布的喇叭形气口，所述喇叭形气口与传气通道相通，所述气吹通道与球端面相通。

进一步的，两个所述对向辊和波动夹杆表面均作抛光处理，且两个对向辊与波动夹杆均不接触，使得两个对向辊在转动时，不会对波动夹杆造成影响，从而有效保证气体在打磨头内流通的稳定性，从而有效保证对打磨碎屑进行清除的效果。

进一步的，所述气吹通道包括相互连通的分流通道、储气腔和进气管，所述分流通道连通球端面和储气腔，所述进气管连通外界和储气腔，可以通过进气管向储气腔内通入空气，空气在储气腔内经过分流通道进行分流，从而在打磨片表面形成多股气流，显著提高对打磨碎屑的清除效果。

进一步的，同一个所述双夹层辊中的两个对向辊下端均固定连接有倾斜捣杆，两个所述倾斜捣杆相互对称，且二者均与打磨支撑层相接触，使得在S 中，两个对向辊转动时，倾斜捣杆会不断的对打磨片和打磨支撑层形成向下的挤压，使得打磨片表面不断发生鼓起和回复的过程，实现打磨片的波动，不断的波动可以使得打磨片上粘附的碎屑不断下落。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过球端夹杆和双夹层辊的配合使用，使得在打磨头调整位置过程中，实现球端夹杆动不断的上升并下落，使得打磨片不断发生凹陷和回复的过程，进而使得打磨片表面的粘附的打磨碎屑随波动掉落，便于保持打磨片对板材边缘的打磨效果和效率，同时在气吹通道和中空的球端夹杆的设置，打磨时可以向打磨头内通入空气，空气经球端夹杆从打磨片表面吹出，并吹到打磨部位的表面，有效降低打磨碎屑在板材表面以及在打磨片表面的停留，从而有效提高打磨效果，同时有效避免打磨片因表面粘附过多打磨碎屑而导致打磨效果变差的情况。

(2)打磨支撑层由内部包裹有电变液的硅橡胶构成，电变液通电后可以变硬，断电后恢复流动性，进而使其既能对打磨片提供打磨时的支撑力，也能适应打磨片发生波动时产生适应性的形变，且打磨支撑层厚度为1.5-2mm。

(3)打磨件包括打磨载板，打磨载板下端固定连接有波动夹层，打磨支撑层连接在波动夹层下端，打磨支撑层下端粘设有打磨片，多个双夹层辊安装在波动夹层内，打磨支撑层上表面粘设有多个均匀分布的球端夹杆，多个球端夹杆分别位于双夹层辊内，在S中，使得不断球端夹杆被双夹层辊带动上升并下落，使得打磨片不断发生凹陷和回复的过程，进而使得打磨片表面的粘附的打磨碎屑随波动掉落，便于保持打磨片对板材边缘的打磨效果和效率。

(4)双夹层辊包括两个由正反转电机驱动的对向辊，两个对向辊转动方向相反，使得两个对向辊可以对中间的球端夹杆产生同向的作用力，进而便于控制球端夹杆的上升和下降，完成对打磨片表面波动效果的控制，球端夹杆包括与打磨支撑层粘接的波动夹杆，波动夹杆上端固定连接有球端面。

(5)两个对向辊表面和波动夹杆表面均作粗糙处理，且两个对向辊均与波动夹杆相接触，使得对向辊转动能够通过摩擦力带动波动夹杆上升或者下降。

(6)打磨头内部还设置有气吹通道，球端夹杆与气吹通道相通，在打磨过程中通过气吹通道向打磨头内通入空气，空气经球端夹杆从打磨片表面吹出，并吹到打磨部位的表面，有效降低打磨碎屑在板材表面以及在打磨片表面的停留，从而有效提高打磨效果，同时有效避免打磨片因表面粘附过多打磨碎屑而导致打磨效果变差的情况。

(7)球端面为中空结构，波动夹杆内部开凿有与球端面相通的传气通道，气体可以从喇叭形气口处吹出，从而吹走板材表面的碎屑，打磨片表面开凿有多个均匀分布的喇叭形气口，喇叭形气口与传气通道相通，气吹通道与球端面相通。

(8)两个对向辊和波动夹杆表面均作抛光处理，且两个对向辊与波动夹杆均不接触，使得两个对向辊在转动时，不会对波动夹杆造成影响，从而有效保证气体在打磨头内流通的稳定性，从而有效保证对打磨碎屑进行清除的效果。

(9)气吹通道包括相互连通的分流通道、储气腔和进气管，分流通道连通球端面和储气腔，进气管连通外界和储气腔，可以通过进气管向储气腔内通入空气，空气在储气腔内经过分流通道进行分流，从而在打磨片表面形成多股气流，显著提高对打磨碎屑的清除效果。

(10)同一个双夹层辊中的两个对向辊下端均固定连接有倾斜捣杆，两个倾斜捣杆相互对称，且二者均与打磨支撑层相接触，使得在S中，两个对向辊转动时，倾斜捣杆会不断的对打磨片和打磨支撑层形成向下的挤压，使得打磨片表面不断发生鼓起和回复的过程，实现打磨片的波动，不断的波动可以使得打磨片上粘附的碎屑不断下落。

附图说明

图1为本发明的打磨时打磨头与板材之间的结构示意图；

图2为本发明的打磨头正面的结构示意图；

图3为图2中A处的结构示意图；

图4为本发明实施例1中打磨头正面的结构示意图；

图5为图4中B处的结构示意图。

图中标号说明：

1打磨载板、2波动夹层、3打磨片、4波动夹杆、5球端面、6对向辊、 71分流通道、72储气腔、73进气管、81喇叭形气口、82传气通道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺，包括以下步骤：

S1、首先将板材固定在数控机床操作台上，并在数控机床上输入板材目标圆弧面的参数，然后通过数控机床控制打磨件对准板材边缘；

S2、然后通过数控机床控制打磨支撑层通电变硬，并开始打磨，一段时间后控制打磨件与板材圆弧面分离，通过数控机床控制器角度和位置的调整；

S3、在调整过程中将打磨支撑层断电，并控制多个双夹层辊不断进行正向转动半圈，后反向转动半圈的过程，进而使得打磨件下表面不断发生波动；

S4、重复S2-S4，直至板材边缘形成目标圆弧面。

打磨支撑层由内部包裹有电变液的硅橡胶构成，电变液通电后可以变硬，断电后恢复流动性，进而使其既能对打磨片3提供打磨时的支撑力，也能适应打磨片3发生波动时产生适应性的形变，且打磨支撑层厚度为1.5-2mm。

请参阅图3，打磨件包括打磨载板1，打磨载板1下端固定连接有波动夹层2，打磨支撑层连接在波动夹层2下端，打磨支撑层下端粘设有打磨片3，多个双夹层辊安装在波动夹层2内，打磨支撑层上表面粘设有多个均匀分布的球端夹杆，多个球端夹杆分别位于双夹层辊内，在S3中，使得不断球端夹杆被双夹层辊带动上升并下落，使得打磨片3不断发生凹陷和回复的过程，进而使得打磨片3表面的粘附的打磨碎屑随波动掉落，便于保持打磨片3对板材边缘的打磨效果和效率。

请参阅图2，双夹层辊包括两个由正反转电机驱动的对向辊6，两个对向辊6转动方向相反，使得两个对向辊6可以对中间的球端夹杆产生同向的作用力，进而便于控制球端夹杆的上升和下降，完成对打磨片3表面波动效果的控制，球端夹杆包括与打磨支撑层粘接的波动夹杆4，波动夹杆4上端固定连接有球端面5，两个对向辊6表面和波动夹杆4表面均作粗糙处理，且两个对向辊6均与波动夹杆4相接触，使得对向辊6转动能够通过摩擦力带动波动夹杆4上升或者下降。

实施例2：

请参阅图4，打磨头内部还设置有气吹通道，球端夹杆与气吹通道相通，在打磨过程中通过气吹通道向打磨头内通入空气，空气经球端夹杆从打磨片3 表面吹出，并吹到打磨部位的表面，有效降低打磨碎屑在板材表面以及在打磨片3表面的停留，从而有效提高打磨效果，同时有效避免打磨片3因表面粘附过多打磨碎屑而导致打磨效果变差的情况，气吹通道包括相互连通的分流通道71、储气腔72和进气管73，分流通道71连通球端面5和储气腔72，进气管73连通外界和储气腔72，可以通过进气管73向储气腔72内通入空气，空气在储气腔72内经过分流通道71进行分流，从而在打磨片3表面形成多股气流，显著提高对打磨碎屑的清除效果，同一个双夹层辊中的两个对向辊6 下端均固定连接有倾斜捣杆，两个倾斜捣杆相互对称，且二者均与打磨支撑层相接触，使得在S3中，两个对向辊6转动时，倾斜捣杆会不断的对打磨片 3和打磨支撑层形成向下的挤压，使得打磨片3表面不断发生鼓起和回复的过程，实现打磨片3的波动，不断的波动可以使得打磨片3上粘附的碎屑不断下落。

请参阅图5，球端面5为中空结构，波动夹杆4内部开凿有与球端面5相通的传气通道82，打磨片3表面开凿有多个均匀分布的喇叭形气口81，喇叭形气口81与传气通道82相通，气吹通道与球端面5相通，气体可以从喇叭形气口81处吹出，从而吹走板材表面的碎屑，两个对向辊6和波动夹杆4表面均作抛光处理，且两个对向辊6与波动夹杆4均不接触，使得两个对向辊6 在转动时，不会对波动夹杆4造成影响，从而有效保证气体在打磨头内流通的稳定性，从而有效保证对打磨碎屑进行清除的效果。

一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺，包括以下步骤：

S1、首先将板材固定在数控机床操作台上，并在数控机床上输入板材目标圆弧面的参数，然后通过数控机床控制打磨件对准板材边缘；

S2、然后通过数控机床控制打磨支撑层通电变硬，同时通过进气管73向打磨头内通入空气，然后开始打磨，一段时间后控制打磨件与板材圆弧面分离，通过数控机床控制器角度和位置的调整；

S3、在调整过程中将打磨支撑层断电，并控制多个双夹层辊不断进行正向转动半圈，后反向转动半圈的过程，进而使得打磨件下表面不断发生波动；

S4、重复S2-S4，直至板材边缘形成目标圆弧面。

本实施例与实施例1的主要区别是，在S2中增加向打磨头内通入空气的操作，并且在S3进行打磨头进行位置和角度的调整时，一直保持空气的通入，使得整个打磨过程中从喇叭形气口81处吹出的气流始终存在，有效降低打磨碎屑在打磨片3表面的粘附量，有效提高打磨效率。

通过球端夹杆和双夹层辊的配合使用，使得在打磨头调整位置过程中，实现球端夹杆动不断的上升并下落，使得打磨片3不断发生凹陷和回复的过程，进而使得打磨片3表面的粘附的打磨碎屑随波动掉落，便于保持打磨片3 对板材边缘的打磨效果和效率；同时在气吹通道和中空的球端夹杆的设置，打磨时可以向打磨头内通入空气，空气经球端夹杆从打磨片3表面吹出，并吹到打磨部位的表面，有效降低打磨碎屑在板材表面以及在打磨片3表面的停留，从而有效提高打磨效果，同时有效避免打磨片3因表面粘附过多打磨碎屑而导致打磨效果变差的情况。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1、首先将板材固定在数控机床操作台上，并在数控机床上输入板材目标圆弧面的参数，然后通过数控机床控制打磨件对准板材边缘；

S2、然后通过数控机床控制打磨支撑层通电变硬，并开始打磨，一段时间后控制打磨件与板材圆弧面分离，通过数控机床控制器角度和位置的调整；

S3、在调整过程中将打磨支撑层断电，并控制多个双夹层辊不断进行正向转动半圈，后反向转动半圈的过程，进而使得打磨件下表面不断发生波动；

S4、重复S2-S4，直至板材边缘形成目标圆弧面。

2.根据权利要求1所述的一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺，其特征在于：所述打磨支撑层由内部包裹有电变液的硅橡胶构成，且打磨支撑层厚度为1.5-2mm。

3.根据权利要求2所述的一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺，其特征在于：所述打磨件包括打磨载板（1），所述打磨载板（1）下端固定连接有波动夹层（2），所述打磨支撑层连接在波动夹层（2）下端，所述打磨支撑层下端粘设有打磨片（3），多个所述双夹层辊安装在波动夹层（2）内，所述打磨支撑层上表面粘设有多个均匀分布的球端夹杆，多个所述球端夹杆分别位于双夹层辊内。

4.根据权利要求1所述的一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺，其特征在于：所述双夹层辊包括两个由正反转电机驱动的对向辊（6），两个所述对向辊（6）转动方向相反，所述球端夹杆包括与打磨支撑层粘接的波动夹杆（4），所述波动夹杆（4）上端固定连接有球端面（5）。

5.根据权利要求4所述的一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺，其特征在于：两个所述对向辊（6）表面和波动夹杆（4）表面均作粗糙处理，且两个对向辊（6）均与波动夹杆（4）相接触。

6.根据权利要求4所述的一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺，其特征在于：所述打磨头内部还设置有气吹通道，所述球端夹杆与气吹通道相通。

7.根据权利要求6所述的一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺，其特征在于：所述球端面（5）为中空结构，所述波动夹杆（4）内部开凿有与球端面（5）相通的传气通道（82），所述打磨片（3）表面开凿有多个均匀分布的喇叭形气口（81），所述喇叭形气口（81）与传气通道（82）相通，所述气吹通道与球端面（5）相通。

8.根据权利要求7所述的一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺，其特征在于：两个所述对向辊（6）和波动夹杆（4）表面均作抛光处理，且两个对向辊（6）与波动夹杆（4）均不接触。

9.根据权利要求6所述的一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺，其特征在于：所述气吹通道包括相互连通的分流通道（71）、储气腔（72）和进气管（73），所述分流通道（71）连通球端面（5）和储气腔（72），所述进气管（73）连通外界和储气腔（72）。

10.根据权利要求8所述的一种机电一体化数控机床板材圆弧边打磨工艺，其特征在于：同一个所述双夹层辊中的两个对向辊（6）下端均固定连接有倾斜捣杆，两个所述倾斜捣杆相互对称，且二者均与打磨支撑层相接触。

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