CN113601286A - 一种振动辅助无心磨削装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种振动辅助无心磨削装置，属于磨削技术领域，包括收集箱、导轮、底座、振动源和侧护机构，所述底座上固定安装有收集箱与轮架，所述收集箱上固定安装有砂轮罩，砂轮罩的内部通过转轴转动安装有砂轮，轮架的内部通过转轴转动安装有导轮，所述底座的内部设置有振动源，所述振动源上安装有刀板，所述砂轮罩的侧壁上转动安装有侧护机构，所述砂轮与导轮之间位于刀板的上方设置有工件；本发明设计的振动辅助磨削方法，给刀板提供振动，减少砂轮与工件表面的摩擦作用，砂轮不易发生堵塞，并降低磨削温度，磨粒不断冲击工件，从而产生脆性破坏实现材料的去除，从而提高了磨削效率，缩短修整时间，延长了砂轮的使用寿命。

Description

一种振动辅助无心磨削装置
技术领域
本发明属于磨削技术领域，尤其涉及一种振动辅助无心磨削装置。
背景技术
目前，通常无心磨削在进行外圆磨削时，工件放在砂轮与导轮之间，由其下方的刀板支撑，并由导轮带动旋转。在现有无心磨削技术中，为获得理想的形状公差、表面精度和较高的加工效率，无心磨削必须具备高刚性、相对较大的砂轮及导轮。在现有技术加工过程中，砂轮堵塞会严重影响其使用寿命以及加工效率和质量，且无心磨削加工温度较高容易造成工件表面烧伤。
振动辅助磨削是在普通磨削过程中施加振动源促使工件振动从而进行振动磨削加工的一种加工技术，能有效降低加工过程磨削力以及磨削温度，并改善工件表面粗糙度。且振动磨削技术可使砂轮不容易堵塞，更易自然脱粒，保持砂轮的自锐性，降低了磨削力、残余应力以及磨削温度，避免或减少磨削烧伤，大大提高磨削效率，改善工件加工表面质量，延长砂轮使用寿命，振动辅助无心磨削方法是解决上述问题的有效方法，因此，现阶段市场上亟需一种振动辅助无心磨削方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决传统的风力发电机在内部并未安装有任何隔音降噪结构，在平常风力发电机工作时，会产生大量的噪声，造成一定的噪声污染，无法防治的问题，而提出的一种振动辅助无心磨削装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种振动辅助无心磨削装置，包括收集箱、导轮、底座、振动源和侧护机构，所述底座上固定安装有收集箱与轮架，所述收集箱上固定安装有砂轮罩，砂轮罩的内部通过转轴转动安装有砂轮，轮架的内部通过转轴转动安装有导轮，所述底座的内部设置有振动源，所述振动源上安装有刀板，所述砂轮罩的侧壁上转动安装有侧护机构，所述砂轮与导轮之间位于刀板的上方设置有工件。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述侧护机构由侧安装轴、定型杆、伸缩杆与侧保护顶轴组成，所述定型杆的一侧外壁上固定安装有侧安装轴，所述侧安装轴上固定安装有扭力弹簧。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述定型杆的内部固定安装有内伸缩弹簧，定型杆的内壁上固定安装有内导轨，所述内导轨上滑动安装有伸缩杆，所述内伸缩弹簧的一端与伸缩杆的一端固定连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述伸缩杆的另一端位于定型杆的外侧，伸缩杆的侧壁上固定安装有侧保护顶轴，所述侧保护顶轴的一端与工件侧壁紧密挤压。
本发明还公开了一种振动辅助无心磨削装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、砂轮和导轮对工件进行磨削时，刀板产生振动从而作用于工件，形成振动辅助磨削；
S2、振动源在刀板——支承系统任意位置设置振动源构成支承用振动刀板，振动刀板的振动形式、振动功率、振幅频率等根据磨削工艺要求调整；
S3、振动方向可以是沿刀板纵向、横向、倾斜等任意方向或复合无序的振动方向；
S4、根据工件的材料、要求不同结合其他磨削参数设置不同的振动方向、频率、振幅。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述S1中，刀板的上端面与工件需要磨削的表面相切或相贴合。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述S1中，刀板以及振动源构成的振动支承系统可以拆卸。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述S1中，砂轮的圆周面或任何角度倾斜面与工件需要磨削的表面相切或相贴合。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述S1中，导轮的圆周面或任何角度倾斜面与工件需要磨削的表面相切或相贴合。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述S2中，磨削参数包括砂轮转速、主轴功率、磨削深度、进给速度等磨削参数，振动参数包括振动振幅、频率、方向、方式等振动加工参数。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设计的振动辅助磨削方法，给刀板提供振动，减少砂轮与工件表面的摩擦作用，砂轮不易发生堵塞，并降低磨削温度，磨粒不断冲击工件，从而产生脆性破坏实现材料的去除，从而提高了磨削效率，缩短修整时间，延长了砂轮的使用寿命。
2、本发明中，通过设计的磨削振动效应，减小了磨削力，同时也减小磨削表面的残余应力，减小或避免表面磨削裂纹，避免磨削烧伤，提高了工件表面的质量。
3、本发明中，通过设计的振动磨削方法和磨削振动效应，振动辅助无心磨削磨削方法既可以应用于现有无心磨床，支承系统——刀板以及振动源可以拆卸安装于现有普通无心磨床上，也可以实现整套新型振动辅助磨削无心磨床设备研制，具有普遍的适用性和显著的经济效益，广泛适用于工件无心磨削加工。
4、本发明中，通过安装有侧护机构，在平常对于工件进行加工时，可通过调节侧护机构的整体长度，且使侧护机构的侧保护顶轴对于工件进行侧顶，从而可有效防止工件加工时侧蹦，保证了加工的整体安全性。
附图说明
图1为一种振动辅助无心磨削装置的主视图。
图2为一种振动辅助无心磨削装置中侧护机构俯视的局部剖视图。
图3为一种振动辅助无心磨削装置中A处的放大结构示意图。
图例说明：
1、砂轮罩；2、收集箱；3、工件；4、导轮；5、轮架；6、底座；7、振动源；8、侧护机构；81、侧安装轴；82、扭力弹簧；83、定型杆；84、伸缩杆；85、侧保护顶轴；86、内伸缩弹簧；87、内导轨；9、砂轮；10、刀板。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种振动辅助无心磨削装置，包括收集箱2、导轮4、底座6、振动源7和侧护机构8，所述底座6上固定安装有收集箱2与轮架5，所述收集箱2上固定安装有砂轮罩1，砂轮罩1的内部通过转轴转动安装有砂轮9，轮架5的内部通过转轴转动安装有导轮4，所述底座6的内部设置有振动源7，所述振动源7上安装有刀板10，所述砂轮罩1的侧壁上转动安装有侧护机构8，所述砂轮9与导轮4之间位于刀板10的上方设置有工件3；
所述侧护机构8由侧安装轴81、定型杆83、伸缩杆84与侧保护顶轴85组成，所述定型杆83的一侧外壁上固定安装有侧安装轴81，所述侧安装轴81上固定安装有扭力弹簧82，所述定型杆83的内部固定安装有内伸缩弹簧86，定型杆83的内壁上固定安装有内导轨87，所述内导轨87上滑动安装有伸缩杆84，所述内伸缩弹簧86的一端与伸缩杆84的一端固定连接，所述伸缩杆84的另一端位于定型杆83的外侧，伸缩杆84的侧壁上固定安装有侧保护顶轴85，所述侧保护顶轴85的一端与工件3侧壁紧密挤压，通过安装有侧护机构8，侧护机构8由侧安装轴81、定型杆83、伸缩杆84与侧保护顶轴85组成，在平常对于工件3进行加工时，可通过调节侧护机构8的整体长度，且使侧护机构8的侧保护顶轴85对于工件3进行侧顶，从而可有效防止工件3加工时侧蹦，保证了加工的整体安全性；
本发明还公开了一种振动辅助无心磨削装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、砂轮9和导轮4对工件3进行磨削时，刀板10产生振动从而作用于工件3，形成振动辅助磨削，刀板10的上端面与工件3需要磨削的表面相切或相贴合，刀板10以及振动源7构成的振动支承系统可以拆卸，砂轮9的圆周面或任何角度倾斜面与工件3需要磨削的表面相切或相贴合，导轮4的圆周面或任何角度倾斜面与工件3需要磨削的表面相切或相贴合；
S2、振动源7在刀板10——支承系统任意位置设置振动源7构成支承用振动刀板，振动刀板的振动形式、振动功率、振幅频率等根据磨削工艺要求调整，磨削参数包括砂轮9转速、主轴功率、磨削深度、进给速度等磨削参数，振动参数包括振动振幅、频率、方向、方式等振动加工参数；
S3、振动方向可以是沿刀板10纵向、横向、倾斜等任意方向或复合无序的振动方向；
S4、根据工件3的材料、要求不同结合其他磨削参数设置不同的振动方向、频率、振幅。
工作原理：使用时，先将刀板10——振动支承系统安装到普通无心磨床，并调节磨削机构使得刀板10接触到工件3，接着输入需要磨削的参数、磨削要求和振动的振动频率、振幅以及振动方向等振动参数，设定磨削速度、进给速度、磨削深度，完成上述参数的设定后，启动无心磨床以及振动器，砂轮9开始磨削工件3，传感器检测各项磨削参数，控制中心根据检测到的信号调整无心磨床的各项磨削参数，使其与设定磨削参数一致，形成闭环控制，并启动振动器，刀板10传递振动效应作用于工件3表面，开始进行振动辅助无心磨削，同时传感器时刻检测各项磨削参数和振动参数传输到控制中心，在平常对于工件3进行加工时，可通过调节侧护机构8的整体长度，且使侧护机构8的侧保护顶轴85对于工件3进行侧顶，从而可有效防止工件3加工时侧蹦，保证了加工的整体安全性。
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发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种振动辅助无心磨削装置，包括收集箱(2)、导轮(4)、底座(6)、振动源(7)和侧护机构(8)，其特征在于：所述底座(6)上固定安装有收集箱(2)与轮架(5)，所述收集箱(2)上固定安装有砂轮罩(1)，砂轮罩(1)的内部通过转轴转动安装有砂轮(9)，轮架(5)的内部通过转轴转动安装有导轮(4)，所述底座(6)的内部设置有振动源(7)，所述振动源(7)上安装有刀板(10)，所述砂轮罩(1)的侧壁上转动安装有侧护机构(8)，所述砂轮(9)与导轮(4)之间位于刀板(10)的上方设置有工件(3)。
2.根据权利要求1所述的一种振动辅助无心磨削装置，其特征在于，所述侧护机构(8)由侧安装轴(81)、定型杆(83)、伸缩杆(84)与侧保护顶轴(85)组成，所述定型杆(83)的一侧外壁上固定安装有侧安装轴(81)，所述侧安装轴(81)上固定安装有扭力弹簧(82)。
3.根据权利要求2所述的一种振动辅助无心磨削装置，其特征在于，所述定型杆(83)的内部固定安装有内伸缩弹簧(86)，定型杆(83)的内壁上固定安装有内导轨(87)，所述内导轨(87)上滑动安装有伸缩杆(84)，所述内伸缩弹簧(86)的一端与伸缩杆(84)的一端固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种振动辅助无心磨削装置，其特征在于，所述伸缩杆(84)的另一端位于定型杆(83)的外侧，伸缩杆(84)的侧壁上固定安装有侧保护顶轴(85)，所述侧保护顶轴(85)的一端与工件(3)侧壁紧密挤压。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种振动辅助无心磨削装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、砂轮(9)和导轮(4)对工件(3)进行磨削时，刀板(10)产生振动从而作用于工件(3)，形成振动辅助磨削；
S2、振动源(7)在刀板(10)——支承系统任意位置设置振动源(7)构成支承用振动刀板，振动刀板的振动形式、振动功率、振幅频率等根据磨削工艺要求调整；
S3、振动方向可以是沿刀板(10)纵向、横向、倾斜等任意方向或复合无序的振动方向；
S4、根据工件(3)的材料、要求不同结合其他磨削参数设置不同的振动方向、频率、振幅。
6.根据权利要求5所述的一种振动辅助无心磨削装置的使用方法，其特征在于，所述S1中，刀板(10)的上端面与工件(3)需要磨削的表面相切或相贴合。
7.根据权利要求5所述的一种振动辅助无心磨削装置的使用方法，其特征在于，所述S1中，刀板(1)以及振动源(7)构成的振动支承系统可以拆卸。
8.根据权利要求5所述的一种振动辅助无心磨削装置的使用方法，其特征在于，所述S1中，砂轮(9)的圆周面或任何角度倾斜面与工件(3)需要磨削的表面相切或相贴合。
9.根据权利要求5所述的一种振动辅助无心磨削装置的使用方法，其特征在于，所述S1中，导轮(4)的圆周面或任何角度倾斜面与工件(3)需要磨削的表面相切或相贴合。
10.根据权利要求5所述的一种振动辅助无心磨削装置的使用方法，其特征在于，所述S2中，磨削参数包括砂轮(9)转速、主轴功率、磨削深度、进给速度等磨削参数，振动参数包括振动振幅、频率、方向、方式等振动加工参数。
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