CN111152134A - 砂轮修整器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种砂轮修整器，包括电机和由所述电机驱动的芯轴，还包括两个用于修整不同种类砂轮的金刚石滚轮，金刚石滚轮与所述芯轴同轴固定。两个金刚石滚轮上均设有调整机构，调整机构用于调整金刚石滚轮的端面，使金刚石滚轮的端面与芯轴的轴线垂直。本发明在芯轴的端部安装两个用于修整不同种类砂轮的金刚石滚轮，可以大幅增加砂轮修整器可修整砂轮的种类，提高砂轮修整器的适应性，增强砂轮修整器的在线修整能力。本发明还公开了一种砂轮修整器上金刚石滚轮的安装方法，通过顶丝和滚珠的调整，保证金刚石的转动精度。

Description

砂轮修整器

技术领域

本发明涉及砂轮修整器领域，尤其涉及一种砂轮修整器。

背景技术

数控磨床是通过数控技术利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，在磨削加工过程中，砂轮会不可避免的出现磨损，磨损后的砂轮外形发生变化，影响对工件的磨削加工。砂轮修整器可以对砂轮进行修整，通过金刚石滚轮与砂轮的对磨，将砂轮外形修整至可继续使用状态。

但是，由于需要磨削加工的工件不同，砂轮的形状也不相同，同样，也需要不同类型的金刚石滚轮对不同类型的砂轮进行修整。在磨削加工中，磨床可以根据工件加工情况，更换刀库中不同的砂轮，但是，砂轮修整器只有一个金刚石滚轮，只能修整单一类型的砂轮，要修整多种类型的砂轮，只能更换砂轮修整器的金刚石滚轮。金刚石滚轮需要人工更换，不仅费时费力，而且影响连续加工生产。

发明内容

本发明提供一种砂轮修整器，可以对多种类型的砂轮进行修整。

一种砂轮修整器，包括电机和由所述电机驱动的芯轴，还包括两个用于修整不同类型砂轮的金刚石滚轮，所述金刚石滚轮与所述芯轴同轴固定；

两个所述金刚石滚轮上均设有调整机构，所述调整机构用于调整所述金刚石滚轮的端面，使所述金刚石滚轮的端面与所述芯轴的轴线垂直。

进一步地，所述芯轴的远离所述电机的一端设有圆台面，所述金刚石滚轮固定在所述圆台面上；所述调整机构包括滚珠和顶丝，所述金刚石滚轮上设有轴向的通孔，所述通孔靠近所述电机的一端设有与所述顶丝配合的螺纹，所述滚珠的一侧设于所述通孔设有螺纹的一端内，所述滚珠另一侧靠在调整端面上，所述调整端面为平行于所述圆台面的刚性端面，所述调整端面随所述芯轴转动，所述调整端面与所述金刚石滚轮的端面之间存在间隙，所述调整端面上设有环形的凹槽，所述凹槽的横截面为V型，所述滚珠被所述顶丝压在所述凹槽内，所述顶丝通过向所述调整端面顶动所述滚珠调整所述间隙。

进一步地，所述芯轴与轴承压盖之间设有迷宫环，所述调整端面为所述迷宫环的端面。

进一步地，所述金刚石滚轮包括靠近所述电机的第一金刚石滚轮和远离所述电机的第二金刚石滚轮，所述圆台面与所述芯轴的远离所述电机一端的端面之间设有轴肩，所述轴肩用于第二金刚石滚轮的安装定位，所述轴肩的定位端面与所述圆台面之间的距离大于所述第一金刚石滚轮的安装厚度，所述第一金刚石滚轮与第二金刚石滚轮之间设有隔套，所述调整端面为所述隔套的端面。

进一步地，所述金刚石滚轮上设有至少两组轴向的固定孔，每组所述固定孔至少包括两个，螺钉穿过所述固定孔并将所述金刚石滚轮固定在所述圆台面上，两组所述固定孔分别用于固定两个金刚石滚轮。

进一步地，所述轴承压盖上设有气密封接头。

进一步地，所述芯轴端部设有锁紧螺母，所述锁紧螺母将所述金刚石滚轮锁紧。

进一步地，还包括调整轴承，所述调整轴承通过轴承固定座安装在所述芯轴的靠近所述电机的一端，所述轴承固定座通过螺钉固定在修整器壳体内，所述轴承固定座与所述修整器壳体之间存在径向间隙。

进一步地，所述轴承固定座与所述调整轴承之间设有波形弹簧，所述波形弹簧为所述调整轴承提供轴向预紧力。

一种上述的砂轮修整器上金刚石滚轮的安装方法，包括以下步骤：

将第一个金刚石滚轮预紧安装在芯轴上；

检测第一个金刚石滚轮的端面跳动和径向跳动，并通过顶丝顶动滚珠调整第一个金刚石滚轮的端面，使第一个金刚石滚轮的端面与所述芯轴的轴线垂直；

将第一个金刚石滚轮紧固安装；

将第二个金刚石滚轮预紧安装在芯轴上；

检测第二个金刚石滚轮的端面跳动和径向跳动，并通过顶丝顶动滚珠调整第二个金刚石滚轮的端面，使第二个金刚石滚轮的端面与所述芯轴的轴线垂直；

将第二个金刚石滚轮紧固安装。

本发明提供一种砂轮修整器，在芯轴的端部安装两个用于修整不同种类砂轮的金刚石滚轮，可以大幅增加砂轮修整器可修整砂轮的种类，提高砂轮修整器的适应性，增强砂轮修整器的在线修整能力。磨床通过刀库更换砂轮磨削工件，并在砂轮出现磨损后，通过本发明公开的砂轮修整器，对不同类型的砂轮进行修整，修整后的砂轮可以继续加工工件，整个加工过程连续，避免了人工更换金刚石滚轮耽误时间，同时减少了人工成本。

在芯轴的靠近电机的一端增加调整轴承，使芯轴的转动精度更高，并提升刚性。

由于芯轴长度较短，对芯轴调整轴承精度要求不高，所以，将轴承固定座与修整器壳体之间设置一定的径向间隙。调整轴承与砂轮修整器原有轴承安装时分步进行，轴承固定座与修整器壳体为分体结构，使修整器壳体的加工长度变短，避免加工刀头在加工长距离加工面时出现加工误差，提高加工精度，降低了加工难度和装配难度，方便安装。在安装时，由于轴承固定座与修整器壳体之间通过螺钉固定连接，螺钉与螺孔之间存在一定的配合间隙，可以通过这个配合间隙以及轴承固定座与修整器壳体之间的径向间隙，调整芯轴与调整轴承之间的安装配合位置，使轴承固定座上调整轴承的安装面不需要很高的加工精度，即可完成配合安装，径向精度由螺钉螺孔之间的配合间隙调整，轴向由波形弹簧施加预紧力，保证芯轴转动精度，并且不会使芯轴产生应力。

本发明还提供一中金刚石滚轮的安装方法，通过顶丝顶动滚珠，调整金刚石滚轮端面，使金刚石滚轮端面与芯轴垂直，控制金刚石滚轮在高速转动过程中的径向跳动和端面跳动，保证金刚石滚轮的转动精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明公开的一种砂轮修整器结构示意图；

图2是图1中A部分的放大图；

图3是图2中B部分的放大图。

附图标号说明：

1、第一金刚石滚轮；2、第二金刚石滚轮；3、锁紧螺母；4、滚珠；5、顶丝；6、调整轴承；7、通孔；8、联轴器；9、电机；10、轴承固定座；11、间隙；12、气密封接头；13、波形弹簧；14、芯轴；15、修整器壳体；16、轴承压盖；17、迷宫环；18、凹槽；19、轴肩；20、隔套；21、固定孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

如图1-图3所示，本实施例的方法可以包括：一种砂轮修整器，包括电机9和由电机驱动的芯轴14，还包括两个用于修整不同种类砂轮的金刚石滚轮，金刚石滚轮与芯轴14同轴固定。两个金刚石滚轮上均设有调整机构，调整机构用于调整金刚石滚轮的端面，使金刚石滚轮的端面与芯轴14的轴线垂直。

本实施例中，两个金刚石滚轮上均设有两组固定孔21，每组固定孔21包括三个均布的固定孔21，六个轴向的贯穿固定孔21，其中第一金刚石滚轮上的三个固定孔21由螺钉穿过，将第一金刚石滚轮1固定在圆台面141上，第二金刚石滚轮2上的与上述三个固定孔不同的三个固定孔由螺钉穿过，并穿过第一金刚石滚轮1，将第二金刚石滚轮2固定在圆台面141上。固定孔内没有螺纹，螺钉与圆台面141的螺孔进行配合安装。

金刚石滚轮上设有通孔7，扳手深入通孔转动顶丝5，使滚珠4顶向迷宫环17或隔套20，调整金刚石滚轮端面的角度，保证金刚石滚轮的转动精度。本实施例中，每个金刚石滚轮分别设有三个通孔，通过三个顶丝和滚珠的配合，调整金刚石滚轮的转动精度。

进一步地，还包括调整轴承6，调整轴承6通过轴承固定座10安装在芯轴14的靠近电机的一端，轴承固定座10通过螺钉固定在修整器壳体15内，轴承固定座10与修整器壳体15之间存在径向间隙。

每种金刚石滚轮可以修整一类的砂轮，两个不同的金刚石滚轮可以使砂轮修整器的使用范围更大，避免人工更换金刚石滚轮浪费时间，并节省了人力。但是，在砂轮修整器端部多增加一个金刚石滚轮，会使砂轮修整器端部重量加大，砂轮修整器在工作时，转动速度高，端部重量的增加，会影响砂轮修整器的转动精度，为了保证砂轮修整器的转动精度，提高整体刚性，芯轴14的靠近电机的一端增加调整轴承6，使芯轴14的转动更稳定。

增加轴承，就要加工安装轴承的安装面，在高速转动的工况下，轴承安装面的加工精度要求非常高，高精度的安装面，加工成本也相应的很高。为了降低成本，调整轴承6的安装面可以不做非常高精度的加工，调整轴承6在安装时可以进行径向位置调整，补偿微小的加工误差。轴承固定座10通过轴向的螺钉固定在修整器壳体15内，轴承固定座10与修整器壳体15之间存在径向间隙，在安装时，保证芯轴14的轴线处于正确位置，螺钉与螺孔之间，存在一定的安装间隙，通过这个安装间隙调整轴承固定座10的安装位置，补偿加工误差，轴承固定座10与修整器壳体15存在径向间隙，不会影响轴承固定座10在螺钉螺孔的安装间隙内调整。

砂轮修整器内的芯轴14长度较小，所以，芯轴14远离电机的一端增加砂轮对芯轴14的影响会相对较小，通过调整轴承6就可以解决，而且，芯轴14的远离电机的一端，还安装有两个高精度砂轮，可以保证芯轴稳定转动，保证精度。

进一步地，金刚石滚轮包括平型金刚石滚轮1和圆弧型金刚石滚轮2，平型金刚石滚轮1和圆弧形金刚石滚轮2通过螺钉同轴固定。金刚石滚轮的类型可以根据需要进行种类和位置的调整。

进一步的，芯轴14的远离电机的一端设有圆台面141，金刚石滚轮通过螺钉固定在圆台面141上。芯轴14为阶梯轴，两个金刚石滚轮通过固定螺钉同轴固定在圆台面141上，安装轴孔大小相等的两个金刚石滚轮可以安装在同一定位轴肩，安装轴孔大小不等的两个金刚石滚轮可以安装在不同的定位轴肩，两个金刚石滚轮之间设有隔套，减少芯轴14上定位轴肩的加工精度，并可以补偿金刚石滚轮厚度的误差。

进一步地，芯轴14端部设有锁紧螺母3，锁紧螺母3将金刚石滚轮2锁紧。螺钉已经将两个金刚石滚轮固定，锁紧螺母3为金刚石滚轮提供第二层固定，进一步保证金刚石滚轮安装的可靠性。

进一步地，轴承固定座10与调整轴承6之间设有波形弹簧13，波形弹簧13为调整轴承6提供轴向预紧力。波形弹簧13对调整轴承6进行自适应的预紧，使调整轴承6始终在轴向方向施加一个预紧力，防止轴承在长期的运行过程中导致精度下降。

进一步地，芯轴14的靠近电机的一端通过联轴器8与电机9相连。电机与金刚石滚轮直接通过芯轴14传动，杜绝了由于减速机或齿轮传动中摩擦损失较大，导致丢步以及传动效率低的问题。同步带传动属于弹性传动，不能保证准确的传动比。通过联轴器8、芯轴14直接将电机9与金刚石滚轮连接，传动效率高。

进一步地，芯轴14与轴承压盖16之间设有迷宫环17，轴承压盖16上设有气密封接头12。通过气密封接头12向芯轴14与修整器壳体15之间的空腔通入气体，使空腔内的气压高于大气压，气体始终是从空腔内经过迷宫环17向空腔外逸散，避免灰尘、细屑进入空腔而使芯轴在长期运行中导致精度下降，提高砂轮修整器的可靠性。

本发明中公开的砂轮修整器上金刚石滚轮的安装方法，具体步骤如下：

将第一个金刚石滚轮预紧安装在芯轴上；三个螺钉给第一个金刚石滚轮提供预紧力，使用千分尺检测第一个金刚石滚轮的端面跳动和径向跳动，并通过顶丝顶动滚珠调整对第一个金刚石滚轮的端面进行调整，使第一个金刚石滚轮的端面与所述芯轴的轴线垂直；确定第一个金刚石滚轮的转动精度达到要求后，将第一个金刚石滚轮紧固安装；

将第二个金刚石滚轮预紧安装在芯轴上；三个螺钉给第二个金刚石滚轮提供预紧力，使用千分尺检测第二个金刚石滚轮的端面跳动和径向跳动，并通过顶丝顶动滚珠调整对第二个金刚石滚轮的端面进行调整，使第二个金刚石滚轮的端面与所述芯轴的轴线垂直；确定第二个金刚石滚轮的转动精度达到要求后，将第二个金刚石滚轮紧固安装。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种砂轮修整器，包括电机(9)和由所述电机(9)驱动的芯轴(14)，其特征在于，还包括两个用于修整不同工作面砂轮的金刚石滚轮，所述金刚石滚轮与所述芯轴(14)同轴固定；

两个所述金刚石滚轮上均设有调整机构，所述调整机构用于调整所述金刚石滚轮的端面，使所述金刚石滚轮的端面与所述芯轴(14)的轴线垂直。

2.根据权利要求1所述的砂轮修整器，其特征在于，所述芯轴(14)的远离所述电机(9)的一端设有圆台面(141)，所述金刚石滚轮固定在所述圆台面(141)上；所述调整机构包括滚珠(4)和顶丝(5)，所述金刚石滚轮上设有轴向的通孔(7)，所述通孔(7)靠近所述电机(9)的一端设有与所述顶丝配合的螺纹，所述滚珠(4)的一侧设于所述通孔设有螺纹的一端内，所述滚珠(4)另一侧靠在调整端面上，所述调整端面为平行于所述圆台面(141)的刚性端面，所述调整端面随所述芯轴(14)转动，所述调整端面与所述金刚石滚轮的端面之间存在间隙(11)，所述调整端面上设有环形的凹槽(18)，所述凹槽(18)的横截面为V型，所述滚珠(4)被所述顶丝(5)压在所述凹槽(18)内，所述顶丝(5)通过向所述调整端面顶动所述滚珠(4)调整所述间隙(11)。

3.根据权利要求2所述的砂轮修整器，其特征在于，所述芯轴(14)与轴承压盖(16)之间设有迷宫环(17)，所述调整端面为所述迷宫环(17)的端面。

4.根据权利要求2所述的砂轮修整器，其特征在于，所述金刚石滚轮包括靠近所述电机(9)的第一金刚石滚轮(1)和远离所述电机(9)的第二金刚石滚轮(2)，所述圆台面(141)与所述芯轴的远离所述电机(9)一端的端面之间设有轴肩(19)，所述轴肩(19)用于第二金刚石滚轮(2)的安装定位，所述轴肩(19)的定位端面与所述圆台面(141)之间的距离大于所述第一金刚石滚轮(1)的安装厚度，所述第一金刚石滚轮(1)与第二金刚石滚轮(2)之间设有隔套(20)，所述调整端面为所述隔套(20)的端面。

5.根据权利要求2所述的砂轮修整器，其特征在于，所述金刚石滚轮上设有至少两组轴向的固定孔(21)，每组所述固定孔(21)至少包括两个，螺钉穿过所述固定孔(21)并将所述金刚石滚轮固定在所述圆台面(141)上，两组所述固定孔(21)分别用于固定两个金刚石滚轮。

6.根据权利要求4所述的砂轮修整器，其特征在于，所述轴承压盖(16)上设有气密封接头(12)。

7.根据权利要求1至6中任意一项权利要求所述的砂轮修整器，其特征在于，所述芯轴(14)端部设有锁紧螺母(3)，所述锁紧螺母(3)将所述金刚石滚轮(2)锁紧。

8.根据权利要求1所述的砂轮修整器，其特征在于，还包括调整轴承(6)，所述调整轴承(6)通过轴承固定座(10)安装在所述芯轴(14)的靠近所述电机(9)的一端，所述轴承固定座(10)通过螺钉固定在修整器壳体(15)内，所述轴承固定座(10)与所述修整器壳体(15)之间存在径向间隙。

9.根据权利要求1所述的砂轮修整器，其特征在于，所述轴承固定座(10)与所述调整轴承(6)之间设有波形弹簧(13)，所述波形弹簧(13)为所述调整轴承(6)提供轴向预紧力。

10.一种权利要求2-6任意一项权利要求所述的砂轮修整器上金刚石滚轮的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

将第一个金刚石滚轮预紧安装在芯轴上；

检测第一个金刚石滚轮的端面跳动和径向跳动，并通过顶丝顶动滚珠调整第一个金刚石滚轮的端面，使第一个金刚石滚轮的端面与所述芯轴的轴线垂直；

将第一个金刚石滚轮紧固安装；

将第二个金刚石滚轮预紧安装在芯轴上；

检测第二个金刚石滚轮的端面跳动和径向跳动，并通过顶丝顶动滚珠调整第二个金刚石滚轮的端面，使第二个金刚石滚轮的端面与所述芯轴的轴线垂直；

将第二个金刚石滚轮紧固安装。

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