CN112264942B - 磨具、回转磨、双端面磨床 - Google Patents

Abstract

一种磨具，其内设有冷却液分配管道，磨具的磨削面包括设有冷却液引出口的平面式磨削面，冷却液引出口与冷却液分配管道相连通；冷却液分配管道包括平行于平面式磨削面设置的环形管道、连通环形管道与注液口的注液管道。它在抑制磨削区域的温升的同时还可以冲刷磨削碎屑，降低磨削碎屑积存后对磨削效率的影响。一种回转磨，包括回转传动轴、增压泵和磨具，磨具的平面式磨削面垂直于回转传动轴的轴线设置，增压泵用于泵送冷却液至注液口。一种立式双端面磨床，包括磨具和增压泵。一种卧式双端面磨床，包括磨具和增压泵。使用它们磨制工件的断环或变形等不合格率低，废料少，节约成本。

Description

磨具、回转磨、双端面磨床

技术领域

本发明涉及磨削冷却技术领域，具体涉及一种磨具，应用该磨具的回转磨、双面磨床。

背景技术

双端面磨床可以在一次加工过程中同时磨削工件的两个端面，根据磨具的设置方式不同，双端面磨床可以分为卧式双端面磨床和立式双端面磨床。根据数控双端面磨床送料方式不同，双端面磨床可以分为贯穿式双端面磨床、转盘式双端面磨床、往复式双端面磨床。随着材料工艺的改进，磨具的磨削层逐渐由超硬材料磨削层取代普通材料磨削层。

与切削加工不同的是，磨削加工生热量更大，因此磨削加工对工作面的冷却要求更高。使用带超硬材料磨削层的双端面磨床磨削大切削量小尺寸（一般指厚度小于1mm，直径大于50mm，以及壁厚小于1mm，厚度大于2mm）的工件时候容易引起工件断环、工件变形等一系类问题，这阻碍了超硬材料磨盘的应用推广。

专利文献CN203738615U记载了一种双端面磨床用砂轮，包括磨削层和基体，磨削层与基体采用树脂粘接；在磨削层上设有径向槽，磨削层上还设有环形槽，与径向槽相互贯通；磨削层沿径向设有台阶孔，台阶孔与径向槽相通。应用该技术方案时，冷却液喷洒在磨削工作面上，在砂转转动的过程中归集在环形槽或径向槽内，归集在环形槽内的冷却液最终会汇入径向槽内，并在离心力作用下从砂轮的径向槽脱出。在冷却液流动过程中携带磨削碎屑排出。此外，由于需要在砂轮表面上设置槽体，该砂轮磨削的工作表面粗糙度较高。

发明内容

本发明提出一种磨具，以解决磨具磨削区域温升大的技术问题。

本发明提出一种回转磨，以解决使用回转磨磨削工件端面时工件断环或变形的技术问题。

本发明提出一种双面磨床，以解决使用双面磨床磨削工件时工件断环或变形的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种磨具，其内设有冷却液分配管道，所述磨具的磨削面包括平面式磨削面，在所述平面式磨削面上设有冷却液引出口，所述冷却液引出口与所述冷却液分配管道相连通；所述冷却液分配管道包括平行于所述平面式磨削面设置的环形管道、连通环形管道与注液口的注液管道。

优选的，所述冷却液分配管道包括两个以上共轴设置的环形管道。

进一步的，该些环形管道共面设置。

优选的，所述注液管道设置在所述环形管道的径向方向上。

优选的，所述冷却液引出口通过引出管道与所述环形管道连通，通过引出管道与同一环形管道连通的所有的冷却液引出口均布在虚设圆上，所述虚设圆与该环形管道共轴设置。

进一步的，所述引出管道的管线垂直于所述平面式磨削面设置。

优选的，所述磨具的平面式磨削面为超硬磨材的磨削表面。

一种回转磨，包括回转传动轴、增压泵和安装在回转传动轴上的前述的磨具，所述磨具的平面式磨削面垂直于所述回转传动轴的轴线设置，所述增压泵用于泵送冷却液至所述注液口。

优选的，所述增压泵的泵送流量不小于所有的冷却液引出口的引出流量。

进一步的，还包括泄压阀，所述泄压阀的输入口与所述注液口管道连通。

一种立式双端面磨床，包括两组回转磨削组和增压泵，被配置在上方的一组回转磨削组的磨具使用前述的磨具，该磨具的下表面具有平面式磨削面，所述增压泵用于泵送冷却液至所述磨具的注液口。

一种卧式双端面磨床，包括两组回转磨削组和包括增压泵，至少一组回转磨削组的磨具使用前述的磨具，该磨具的磨削工作面具有平面式磨削面，所述增压泵用于泵送冷却液至所述磨具的注液口。

本发明的有益效果包括：

1. 与专利文献CN203738615U记载的一种双端面磨床用砂轮采用设置在砂轮的磨削层表面的相互贯通的径向槽和环形槽，这样砂轮在回转转动时，喷在磨削层表面的可以极快的甩出砂轮表面，而本发明的磨具内设置的冷却液分配管道在回转转动时，蓄积在冷却液分配管道内的冷却液主要从平面式磨削面上的冷却液引出口引出，其冷却液分配效果更优，通过设置泵入流量与从冷却液引出口排出的总流量的关系，可以保证平面式磨削面上的冷却液引出口均能冒出冷却液。这样，冷却液可以更全面的漫布于预设的磨削区域，抵制磨削区域的温升的同时还可以冲刷磨削碎屑，降低磨削碎屑积存后对磨削效率的影响。

与专利文献CN202528071U记载的一种内冷式超硬材料砂轮其同样采用类似本发明的冷却液分配管道的结构，但其磨料层设置在基体的周面上，这样形成的磨削面是曲面，在砂轮转动时一般均可以保证冷却液通过径向流道流至周向磨削面。而本发明的磨具采用平面式磨削面时，冷却液分配管道的液体分配方式对平面式磨削面的要求更高。

2. 冷却液分配管道包括同轴设置的环形管道的数目越多，使用时冷却液分配管道内的冷却液在磨具内分配的越均匀，同时还可以设置更多的冷却液引出口，从而更好的抑制磨削区域的温升，及增大被磨工件的冲刷点数。

3. 环形管道共面设置有储存和分配磨削也的效果有效增加磨削液在内部的存储量，有效确保基体的温度变化不大，减少连接件的热胀冷缩效果，确保尺寸恒定。

4. 注液管道设置在环形管道的径向方向上具有有效聚集磨削液，通过离心力增加压力通过注液管道以一定的压力喷射到磨削区和对向的磨削表面，有效冷却和清理磨盘表面，达到一定的冷却和清理效果。

5. 冷却液引出口通过引出管道与环形管道连通，通过引出管道与同一环形管道连通的所有的冷却液引出口均布在虚设圆上，虚设圆与该环形管道共轴设置，一般情况下，这样通过引出管道与同一环形管道连通的冷却液引出口距离是一致的，且受离心力较为接近，从同一虚设圆上的冷却液引出口冒出的冷却液压力也是一致的。若同一虚设圆上的冷却液引出口的有效截面大小一致，则从同一虚设圆上的冷却液引出口冒出的流量一般也是一致的。

6. 引出管道的管线垂直于所述平面式磨削面设置有很好的到达磨削区域，特别是封闭的圆形工件，能够到达圆形工件封闭圆内，有效的增加冷却效果。

7. 磨具的平面式磨削面为超硬磨材的磨削表面原因是根据设备特征和工件形状，确定平面式磨削面磨削这类工件有更高的磨削效率和更高的磨削加工精度。

8. 使用本发明的回转磨时，其平面式磨削面温升低，被磨工件温升低，其断环或变形等不合格率低，废料少，节约成本。

9. 通过设置增压泵的泵送流量≥所有的冷却液引出口的引出流量，使用本发明的回转磨时，平面式磨削面上的冷却液引出口均可以冒出冷却液，保证了预设的磨削区域的温升抑制效果。

10.泄压阀的输入口与注液口管道连通，在选择合适的泄压阀规格后，可以保证增压泵的泵送流量≥所有的冷却液引出口的引出流量。

11.使用本发明的立式双端面磨床或卧式双端面磨床时，其平面式磨削面温升低，被磨工件温升低，其断环或变形等不合格率低，废料少，节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种本发明的磨具的俯视图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B-B断面图。

图4为图2的C-C剖视图。

图5为一种本发明的双面磨床的部分结构示意图。

附图标记说明：101-沉头螺栓孔，102-轴孔，11-第一磨具基体，12-第二磨具基体，13-磨削层，131-冷却液引出口，141-注液口，142-注液管道，143-环形管道，144-引出管道，21-上磨具，22-回转传动轴，23-回转管接头。

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付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。

本发明的磨具，参见图1-4，其内设有冷却液分配管道，磨具的磨削面包括平面式磨削面，在平面式磨削面上设有冷却液引出口131，冷却液引出口131与冷却液分配管道相连通，这样，经磨具上的注液口141注入的冷却液可以经冷却液分配管道从平面式磨削面的冷却液引出口131冒出。本发明中，平面式磨削面指磨削工作面为平面。

参见图1-4，冷却液分配管道包括平行于平面式磨削面设置的环形管道143、连通环形管道143与注液口141的注液管道142。

应用本发明的磨具中，冷却液分配管道可以包括仅包括一条环形管道143。

应用本发明的磨具中，冷却液分配管道一般包括多条注液管道142。与每一环形管道143连通的多条注液管道142最好长度相同，每两条相邻的注液管道142之间所夹的环形管道143最好长度相等。这样，注液管道142可以较好的将注液口142的液体均匀的分配到环形管道143内。

应用本发明的磨具中，冷却液分配管道可以包括两条以上的环形管道143，这样可以在磨具上分隔形成更多的降温区，抑制磨具的温升效果好。这些环形管道143可以设置在同一个平面上，也可以设置在不同的平面上。

应用本发明的磨具中，若冷却液分配管道包括两条以上的环形管道143，一条注液管道142可以仅连通一条环形管道143和注液口141，也可以同时连通两条以上的环形管道143。

应用本发明的磨具中，若冷却液分配管道包括两条以上的环形管道143，一条注液管道142同时连通两条以上的环形管道143，且两条以上的环形管道143设置在不同的平面上，此时，若多条注液管道143设置在虚设圆锥面上，且与虚设圆锥面的大口相比，虚设圆锥面的小口更接近于平面式磨削面，这样可以改善注液通道向不同的环形管道分配的冷却液的均匀性。

应用本发明的磨具中，冷却液引出口131可以与环形管道143管道连通，也可以与注液管道142管道连通。一般的，冷却液引出口131最好仅与环形管道143管道连通，这样通过环形管道143可以较好的分配流出至平面式磨削面表面的冷却液，若回转使用本发明磨具，且回转轴与环形管道143的中心处时，冷却液在环形管道143的两条注液管道142之间内离心转动时，由于重力或泵送压力存在，可以经引出管道144引出至平面式磨削面的冷却液引出口131处，并分布在平面式磨削面上，在环形管道143内流动的冷却液到达注液管道142时受离心力作用经注液管道142流入半径更大的环形管道143内。

应用本发明的磨具中，磨具可以砂轮，砂轮的端面为前述的平面式磨削面。磨具可以是板式磨具，板式磨具的一个平面为前述的平面式磨削面。

应用本发明的磨具中，与同一环形管道143连通的所有的冷却液引出口131最好设置在同一个虚设圆上，虚设圆与环形管道共轴设置。虚设圆的半径可以与该环形管道的半径相同，也可以大于该环形管道的半径，此种情况下若回转使用本发明磨具，离心力可以更好的甩出冷却液。当然，虚设圆的半径还可以小于该环形管道的半径。

应用本发明的磨具中，与同一环形管道143连通的所有的冷却液引出口131可以设置在两个以上的虚设圆上，这些虚设圆与环形管道共轴设置。这样，虽然仅有一条环形管道143，但仍可以在平面式磨削面上形成多个冷却液冒口。

下面以一种具体的实施例来说明本发明的磨具。

实施例1：一种磨具，参见图1-4，其内设有冷却液分配管道，磨具的磨削面包括平面式磨削面，在平面式磨削面上设有冷却液引出口132，冷却液引出口131与冷却液分配管道相连通。

冷却液分配管道包括平行于平面式磨削面设置的环形管道143，以及连通环形管道143与注液口141的注液管道142。

参见图1-4，本实施例的磨具是这样制造的。磨具包括磨具基体和固定在磨具基体上的磨削层13。磨具基体包括通过螺栓固定连接的第一磨具基体11和第二磨具基体12。第一磨具基体11上开设有6条环形槽、1个注液头安装槽和8条注液槽，这6条环形槽共轴设置，8条注液槽设置在环形槽的径向上并用于连通注液头安装槽和环形槽，相邻的两条注液槽之间的角度为45°。第二磨具基体的一侧端面粘结连接有磨削材料形成的磨削层，磨削层的磨削工作面具有平面式磨削面。在第二磨具基体及磨削层上开设有引出管道144，使用螺栓固定连接第一磨具基体11和第二磨具基体12后，第二磨具基体12盖合第一磨具基体11上的槽，使磨具内构造成冷却液分配管道。第一磨具基体11和第二磨具基体12可以使用金属构件。

本实施例中，冷却液分配管道包括6条同轴设置的环形管道143，该些环形管道143共面设置。

本实施例中，冷却液分配管道包括8条注液管道142，每条注液管道142设置在环形管道143的径向方向上，且同时连通6条同轴设置的环形管道143，使冷却液分配管道形成径向辐射形+环状嵌套形的管道结构。

本实施例中，每条环形管道上均布有16个冷却液引出口131。

本实施例中，冷却液引出口131通过引出管道144与环形管道143连通，通过引出管道144与同一环形管道143连通的所有的冷却液引出口131均布在虚设圆上，该虚设圆与该环形管道共轴设置。同时，引出管道144的管线还垂直于平面式磨削面设置。也即是该虚设圆的半径与该环形管道的半径一致。

本实施例中，磨具的平面式磨削面为超硬磨材的磨削表面。一般的，使用超硬磨料（金刚石磨料或者立方氮化硼磨料）添加树脂粉、填充料（有机材料或者无机材料）、改性剂按照一定的配比经过混料、成型、后处理、后加工得到的具有一定磨削功能的一层材料是超硬磨材。

一种本发明的回转磨，参考图5的下半部分，包括固定架（未画）、磨具驱动部（未画）、回转传动轴32、工件按压部、增压泵（未画）和安装在回转传动轴32上磨具31，磨具31使用前述的磨具。

回转传动轴32与固定架转动副连接，回转传动轴与磨具31固定连接，磨具驱动部固定在固定架上，磨具驱动部的回转输出轴与回转传动轴32通过齿轮等实现传动连接。工件按压部与固定架可升降连接，以将待磨工作按压在磨具的平面式磨削面上。

本实施例中，磨具31选择实施例1中的磨具。

本实施例中，磨具31的平面式磨削面垂直于回转传动轴32的轴线设置，并使磨具的环形管道的轴线与回转传动轴32的轴线共轴设置。

本实施例中，增压泵用于泵送冷却液至注液口。增压泵的冷却液吸口延伸到冷却液盛装池内，增压泵的冷却液泵出口通过管道与回转管接头33的进液端管道连通，回转管接头33的出液端与磨具31的注液口安装槽密封连接。回转管接头33用于实现两根管道的回转动密封连通。

这样，使用时，增压泵吸取冷却液后经回转管接头33、磨具31的注液口泵送入冷却液分配管道内。在磨具驱动部通过回转传动轴32带动磨具31回转转动的过程中，冷却液经磨具的注液管道注入不同半径的环形管道内，进入每一环形管道内的冷却液在离心力和增压泵的泵送压力下经引出管道溢出平面式磨削面的冷却液引出口，若冷却液引出口上方对应于被磨工件，则该处的冷却液溢出压力更大，冷却液流速大，对磨削屑的冲刷作用强，散热效果佳。若冷却液引出口上方不存在被磨工件，则该处的冷却液溢出压力较小，冷却液流速小。

一般的，增压泵的泵送流量≥冷却液引出口的引出流量时，就可以将冷却液克服重力从引出管道溢出。

一般的，可以在注液口处设置一个泄压阀（未画），泄压阀的输入口与注液口管道连通，这样来维持增压泵的泵送流量≥冷却液引出口的引出流量。

一种本发明的立式双端面磨床，包括固定架、两组回转磨削组和增压泵（未画）。

一般的，每组回转磨削组包括磨具驱动部（未画）、回转传动轴和安装在回转传动轴32上的磨具。

一般的，其中一组回转磨削组的磨具与固定架构造成转动副连接，另一组回转磨削组的磨具与固定架构造成圆柱副连接，此时需要一组按压装置将该磨具按压在另一磨具上，以维持两个磨具对被磨工件的按压力，从而在两个磨具转动时实现对被磨工件的双端面磨削。

在本发明的立式双端面磨床中，被配置在上方的一组回转磨削组的磨具（也即图5中的磨具21）使用前述的磨具，在本实施例中，磨具21选择实施例1中的磨具，磨具31可以选择本发明的磨具，也可以使用其它磨具。

磨具21的下表面具有平面式磨削面，增压泵用于泵送冷却液至磨具21的注液口，其泵送流量≥冷却液引出口的引出流量。一般的，增压泵的冷却液吸口延伸到冷却液盛装池内，增压泵的冷却液泵出口通过管道与回转管接头23的进液端管道连通，回转管接头23的出液端与磨具21的注液口密封连接。回转管接头23用于实现两根管道的回转动密封连通。

若磨具31选择本发明的磨具，则增压泵也用于泵送冷却液至磨具31的注液口。

同理，本发明的卧式双端面磨床，包括两组回转磨削组和增压泵，至少一组回转磨削组的磨具使用前述的磨具，该磨具的磨削工作面具有平面式磨削面，增压泵用于泵送冷却液至所述磨具的注液口。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种磨具，其特征在于，磨具包括磨具基体和固定在磨具基体上的磨削层，磨具基体包括通过螺栓固定连接的第一磨具基体和第二磨具基体，第二磨具基体盖合第一磨具基体上的槽，使磨具内形成冷却液分配管道；所述磨具的磨削面包括平面式磨削面，在所述平面式磨削面上设有冷却液引出口，所述冷却液引出口与所述冷却液分配管道相连通；所述冷却液分配管道包括平行于所述平面式磨削面设置的环形管道，以及连通环形管道与注液口的注液管道；

冷却液分配管道包括两条以上的环形管道，一条注液管道同时连通两条以上的环形管道，且两条以上的环形管道设置在不同的平面上，多条注液管道设置在虚设圆锥面上，且与虚设圆锥面的大口相比，虚设圆锥面的小口更接近于平面式磨削面，改善注液管道向不同的环形管道分配的冷却液的均匀性。

2.如权利要求1所述的磨具，其特征在于，所述冷却液分配管道包括两个以上共轴设置的环形管道。

3.如权利要求1所述的磨具，其特征在于，所述注液管道设置在所述环形管道的径向方向上。

4.如权利要求1所述的磨具，其特征在于，所述冷却液引出口通过引出管道与所述环形管道连通，通过引出管道与同一环形管道连通的所有的冷却液引出口均布在虚设圆上，所述虚设圆与该环形管道共轴设置。

5.如权利要求4所述的磨具，其特征在于，所述引出管道的管线垂直于所述平面式磨削面设置。

6.如权利要求1所述的磨具，其特征在于，所述磨具的平面式磨削面为超硬磨材的磨削表面。

7.一种回转磨，包括回转传动轴、增压泵，其特征在于，还包括安装在回转传动轴上的如权利要求1-6中任一项所述的磨具，所述磨具的平面式磨削面垂直于所述回转传动轴的转动轴设置，所述增压泵用于泵送冷却液至所述磨具的注液口。

8.如权利要求7所述的回转磨，其特征在于，所述增压泵的泵送流量不小于所有的冷却液引出口的引出流量。

9.如权利要求8所述的回转磨，其特征在于，还包括泄压阀，所述泄压阀的输入口与所述注液管道连通。

10.一种立式双端面磨床，包括两组回转磨削组，其特征在于，还包括增压泵，被配置在上方的一组回转磨削组的磨具使用如权利要求1-6中任一项所述的磨具，该磨具的下表面具有平面式磨削面，所述增压泵用于泵送冷却液至所述磨具的注液口。

11.一种卧式双端面磨床，包括两组回转磨削组，其特征在于，还包括增压泵，至少一组回转磨削组的磨具使用如权利要求1-6中任一项所述的磨具，该磨具的磨削工作面具有平面式磨削面，所述增压泵用于泵送冷却液至所述磨具的注液口。

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