CN113580011A - 一种双端面磨床修整装置 - Google Patents

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Abstract

一种双端面磨床修整装置，包括主体、动力机构、传动机构和修整机构，动力机构通过传动机构带动修整机构转动，修整机构包括修整轴和修整盘，修整盘安装在修整轴上，修整盘的周向上设有若干块修整油石，修整油石的一端突出修整盘的上表面，修整油石的另一端突出修整盘的下表面，主体上设有调节机构，用于调节修整盘的摆动中心与砂轮旋转中心平行。本发明可使砂轮锋锐度保持性更好，具有更好自锐性，在两次修整频次间能磨削更多工件；能提高加工工件的尺寸精度和表面精度。节省修整时间，提高机床稼动率。修整装置安装至磨床箱体上，采用可调式结构，有利于保证修整中心与下砂轮中心的平行度，从而降低机床的整体制造难度，提高装配效率。

Description

一种双端面磨床修整装置
技术领域
本发明涉及一种磨床，特别是涉及一种双端面磨床修整装置。
背景技术
传统的双端面磨床采用油缸驱动摆臂带动金刚笔修整砂轮；原有修整结构只适合修整普通刚玉砂轮。随着CBN和金刚石砂轮应用越来越广泛，原有摆臂修整方式带动单个油石修整砂轮，通常会出现修整时间长，初次修整甚至需要5-8个小时，严重影响生产效率。
砂轮的修整装置一般使用手动或油缸做动力源，手动修整不安全且效率低下，修整油石的行程受到限制，单次运动轨迹路线较短，修整面积偏小，修整效率低下。
立式双端面磨床一般运用在精密平面加工上，双端面磨削有两种加工方式：一种是下砂轮保持水平，上砂轮根据工件大小和磨削余量与下砂轮呈一定角度θ，磨削过程中靠上、下两片砂轮的端面同时磨削工件的两个端面，上、下砂轮均不做进给，而是利用两砂轮安装时在砂轮磨削面间形成的楔角，实现对加工余量的逐渐去除，称为楔角磨削。
另外一种加工方式是，一种是上砂轮与下砂轮平行，角度θ=0，磨削时上砂轮做连续进给，下砂轮保持不动，利用上砂轮的轴向微进给实现对工件余量的逐步去除，称为进给式磨削。
砂轮在磨削过程中会产生颗粒脱落、颗粒磨顿等现象，使磨出的工件表面质量降低，因此，砂轮在使用一段时间后，必须对砂轮进行修整，使砂轮可以重获精准的表面及锋锐度。若修整方法不佳会造成以下不利影响：一是砂轮锋锐度保持性不佳，经磨削少量工件后便需重新修整砂轮；二是会影响磨削后工件的尺寸精度和表面精度，进而影响企业的生产成本和效率。双端面磨床的两种磨削方式所对应的修整要求也不同，采用楔角磨削时，修整要求下砂轮修平，而上砂轮需保持一特殊的盘型；采用进给式磨削时，要求上砂轮和下砂轮都要快速修平。传统的双端面磨床修整方式不能两者兼顾，且在使用楔角磨削方式时，修整不能控制上砂轮盘型。使用进给式磨削时，修整效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种修整面积大、修整效率高的双端面磨床修整装置。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种双端面磨床修整装置，包括主体、动力机构、传动机构和修整机构，所述动力机构通过传动机构带动修整机构转动，所述修整机构包括修整轴和修整盘，所述修整盘安装在修整轴上，所述修整盘的周向上设有若干块修整油石，所述修整油石的一端突出修整盘的上表面，修整油石的另一端突出修整盘的下表面，所述主体上设有调节机构，用于调节修整盘的摆动中心与砂轮旋转中心平行。
进一步，所述主体上设有第一轴承座和第二轴承座，第一轴承座内设有第一轴承，第二轴承座内设有第二轴承，所述修整轴的一端安装在第一轴承内，修整轴的另一端安装在第二轴承内。
进一步，所述传动机构包括带轮、同步带轮和同步带，所述同步带轮安装在修整轴上，所述带轮安装在动力机构上，所述同步带用于连接带轮和同步带轮。
进一步，所述动力机构包括伺服电机和减速机，所述减速机与伺服电机连接，所述带轮安装在减速机上。
进一步，所述修整盘呈半圆形。
进一步，所述调节机构包括同轴安装的锥面垫圈、螺纹套、调节螺母、平垫圈、弹垫和螺栓，所述锥面垫圈与螺纹套球面接触，所述螺纹套与主体螺接，所述调节螺母与螺纹套螺接，所述调节螺母、平垫圈和弹垫安装在螺栓上，位于螺栓与螺纹套之间。
进一步，所述主体与磨床箱体之间设有安装垫板，安装垫板固定在磨床箱体上，所述螺栓用于固定安装垫板和主体。
本发明可使砂轮锋锐度保持性更好，具有更好自锐性，在两次修整频次间能磨削更多工件；二是会提高加工工件的尺寸精度和表面精度。
本发明中修整盘上安装多块修整油石，可以明显提高修整效率，并且伺服电机驱动可以精确控制修整盘的摆动速度和角度，以便更好的修整砂轮。
更加有利于实现CBN砂轮和金刚石砂轮的修整。节省修整时间，提高机床稼动率。
本发明修整装置安装至磨床箱体上，采用可调式结构，有利于保证修整中心与下砂轮中心的平行度，从而降低机床的整体制造难度，提高装配效率。
附图说明
图1 为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的结构俯视图；
图3为图2所示实施例结构E-E剖视图；
图4为图2所示实施例调整机构放大示意图；
图5为本发明楔角磨削时修整方式工作原理图；
图6为本发明进给式磨削时修整方式工作原理图。
图中：1、修整座本体，2、修整盘，3、修整轴，4、上轴承座，5、下轴承座，6、下轴承，7、上轴承，8、伺服电机，9、同步带轮，10、减速机，11、带轮，12、同步带，13、砂轮，1301、下砂轮，1302、上砂轮，14、调节机构，1401、锥面垫圈，1402螺纹套，1403、调节螺母，1404、平垫圈，1405、弹垫，1406、螺栓，15、安装垫板，201、修整油石。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1-3所示，本实施例包括该修整座本体1，修整座本体1带法兰座，固定在安装垫板15上，修整座本体1设有一通孔，通孔内设有上轴承座4、下轴承座5和修整轴3，上轴承座4内装有上轴承7，下轴承座5内装有下轴承6，修整轴3的上下两端分别套设上轴承7和下轴承6，修整轴3的上端装有同步带轮9，修整轴3的中部通过螺钉与修整盘2相连，该修整盘2呈半圆形，修整盘2的周向上装有多片修整油石201。
修整装置的运动方式是，伺服电机8带动减速机10转动，减速机10上安装有带轮11，通过同步带12驱动同步带轮9旋转，进而带动修整轴3和修整盘2摆动或旋转，进而使修整油石21接触上下砂轮，从而对砂轮进行修整。
当修整座本体1安装至机床箱体上时，需要求修整盘2的摆动中心和砂轮13的旋转中心平行，本发明采用四个调节机构14，可以方便调节修整装置使修整盘2摆动的轴线与砂轮13的旋转轴线平行。
如图4所示，所述调节机构14由锥面垫圈1401、螺纹套1402、调节螺母1403、平垫圈1404、弹垫1405、螺栓1406同轴安装组成。安装垫板15固定在磨床箱体（图中未示）上，所述修整座本体1通过调节机构14与安装垫板15连接，所述锥面垫圈1401与螺纹套1402球面接触、螺纹套1402与修整座本体1螺纹配合，所述调节螺母1403与螺纹套1402螺接，所述调节螺母1403、平垫圈1404和弹垫1405安装螺栓1406上，位于螺栓1406与螺纹套1402之间。进行调整时，松开螺栓1406，顺时针或逆时针旋转调节螺母1403，调节螺母1403同时带动螺纹套1402旋转，同时调节4个调节螺母1403，检测出修整盘2的摆动中心和下砂轮1301的旋转中心平行后，锁紧螺栓1406，即完成调节。
如图5-6所示，本发明采用的修整方法（楔角磨削时）在于，修整盘2、上砂轮1302和下砂轮1301的运动都是通过伺服电机进给，所有伺服电机都是通过数控系统控制。当用油石对刀设定好后，上砂轮和下砂轮分别各进0.01 mm，摆臂带动油石以固定线速度300mm/min运动从a经b到c过程中，上砂轮1302在摆臂运动同时做进补偿或退补偿，如进补偿0.005mm。然后上砂轮和下砂轮分别各进0.01 mm，摆臂带动油石以相同线速度从c经b返回到a，上砂轮1302进补偿0.005mm。从a到c，再从c到a为1次，经过100次往复摆动，油石上端损耗100×2×（0.01+0.005）=3mm，油石下端损耗100×2×0.01=2mm。这样在每次摆动过程中，对上砂轮设定不同的补偿值，摆臂运动和上砂轮1302的进给运动同时进行，通过数控系统控制实现插补可以将上砂轮修整出任何需要的盘型，来提升砂轮的可耐用性和延长使用寿命。
而原有修整方法（楔角磨削时），是当用油石对刀设定好后，上砂轮和下砂轮分别各进0.01mm，摆臂带动油石以固定线速度300mm/min从a经b到c运动，然后上砂轮和下砂轮分别各进0.01 mm，摆臂带动油石以相同线速度从c经b返回到a。油石从a到c，再从c到a计为1次，经过100次往复摆动，油石上端损耗100×2×0.01=2mm，油石下端损耗100×2×0.01=2mm。在机床结构中修整装置中修整臂旋转中心通常与砂轮中心是固定的，若修整轨迹是从砂轮小口端（-X2-Y2X2）修整，经修整后，上砂轮表面呈凸面；若修整轨迹是从砂轮大口端（-X2Y2X2）修整，经修整后，上砂轮表面呈凹面，这种凹凸面的大小在开口楔角固定的情况下也是固定的，不能调整。
本发明采用的修整方法（进给式磨削时）在于，当用修整油石201对刀设定好后，修整盘2带动多片修整油石201以固定线速度300mm/s连续旋转，上下砂轮各以一进给速度进行连续进给，例如以0.15mm/min的速度连续进给，其修整示意如图6所示，相较于单颗油石的摆臂往复运动，修整效率高。在修整时，可安装多片（5-7片）修整油石201，做连续旋转，相较于单颗油石的摆臂往复运动，修整效率高。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种双端面磨床修整装置，包括主体、动力机构、传动机构和修整机构，所述动力机构通过传动机构带动修整机构转动，其特征在于：所述修整机构包括修整轴和修整盘，所述修整盘安装在修整轴上，所述修整盘的周向上设有若干块修整油石，所述修整油石的一端突出修整盘的上表面，修整油石的另一端突出修整盘的下表面，所述主体上设有调节机构，用于调节修整盘的摆动中心与砂轮旋转中心平行，所述主体上设有第一轴承座和第二轴承座，第一轴承座内设有第一轴承，第二轴承座内设有第二轴承，所述修整轴的一端安装在第一轴承内，修整轴的另一端安装在第二轴承内，所述传动机构包括带轮、同步带轮和同步带，所述同步带轮安装在修整轴上，所述带轮安装在动力机构上，所述同步带用于连接带轮和同步带轮。
2.根据权利要求1所述的双端面磨床修整装置，其特征在于：所述动力机构包括伺服电机和减速机，所述减速机与伺服电机连接，所述带轮安装在减速机上。
3.根据权利要求1或2所述的双端面磨床修整装置，其特征在于：所述修整盘呈半圆形。
4.根据权利要求1-3任一项所述的双端面磨床修整装置，其特征在于：所述调节机构包括同轴安装的锥面垫圈、螺纹套、调节螺母、平垫圈、弹垫和螺栓，所述锥面垫圈与螺纹套球面接触，所述螺纹套与主体螺接，所述调节螺母与螺纹套螺接，所述调节螺母、平垫圈和弹垫安装在螺栓上，位于螺栓与螺纹套之间。
5.根据权利要求1-4任一项所述的双端面磨床修整装置，其特征在于：所述主体与磨床箱体之间设有安装垫板，安装垫板固定在磨床箱体上，所述螺栓用于固定安装垫板和主体。
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