CN114683117A - 一种针对弧度和斜面的磨削加工组件及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种针对弧度和斜面的磨削加工组件及加工方法，其中一种针对弧度和斜面的磨削加工组件包括工件夹持装置和磨具，磨具的位置与工件待磨削面的轨迹适配，所述工件夹持装置包括转动设置在机架上的转盘和环形带，以及驱动环形带旋转的驱动装置，环形带与转盘的圆弧面具有一接触段，位于接触段的环形带通过静摩擦力驱动转盘转动，且位于接触段的环形带和转盘之间形成对工件的夹持位。本发明采用环形带与转盘的结构型式对异形工件进行夹持，随着转盘的转动，使工件整体转动，工件的移动轨迹呈弧形，磨具自转，在工件经过磨具时实现磨削，通过将磨削盘轴线与转盘轴线呈一定夹角设置，实现了倾斜磨削，从而实现了针对弧度和斜面的磨削。

Description

一种针对弧度和斜面的磨削加工组件及加工方法

技术领域

本发明涉及机加工技术领域，尤其涉及对工件的磨削加工，具体是指一种针对弧度和斜面的磨削加工组件及加工方法。

背景技术

在机械加工领域，磨削是一种常见的加工方式，尤其对于一些锻件，由于锻造过程中不可避免地存在尖角，因此需要通过磨削的方式对尖角进行处理。

目前在对异形工件进行磨削时，主要有两种方式，一种是采用手持砂轮，对固定的工件进行打磨处理，另一种是手持工件，在旋转的砂轮上进行磨削，该两种作业方式占用时间较长，导致磨削的生产效率较低，并且由于是靠人工控制磨削量，磨削的一致性较差，同时还存在工人要忍受粉尘污染、高温烫手、拇指食指易被磨伤等众多安全隐患，尤其是对既有弧度、又有斜度的待加工面进行磨削加工时，如果要保证磨削的一致性，操作难度大，对操作者的技能要求和经验要求十分高。

为了克服上述两种手动方式的缺陷，往往会想到采用机器人对工件进行操作，虽然提高了磨削的一致性，而且避免了对操作者造成的安全隐患，但是机器人的使用成本高，不适合在车间推广使用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种针对弧度和斜面的磨削加工组件及加工方法，不仅避免了磨具伤手，而且实现了将工件待磨削面磨削成斜面和弧面的加工要求。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种针对弧度和斜面的磨削加工组件，包括工件夹持装置和磨具，磨具的位置与工件待磨削面的轨迹适配，所述工件夹持装置包括转动设置在机架上的转盘和环形带，以及驱动环形带旋转的驱动装置，环形带与转盘的圆弧面具有一接触段，位于接触段的环形带通过静摩擦力驱动转盘转动，且位于接触段的环形带和转盘之间形成对工件的夹持位。

本方案通过环形带驱动转盘转动，同时通过环形带与转盘对工件形成夹持，使工件随转盘的转动而实现周向进给，工件的移动轨迹为以转盘中心为圆心的弧形，在工件经过磨具时，实现对工件的磨削作业，由于磨具为自转磨具，实现了弧面磨削，使工件的待磨削面被磨削成弧面，磨削后的工件转至接触段之外时，失去环形带与转盘的夹持，在自重作用下自动掉落，节省了卸料时间，而且避免了手持工件所存在的安全隐患。

作为优化，所述磨具包括磨削盘和驱动磨削盘旋转的磨削电机，磨削电机固定于机架上，磨削盘的外弧面为磨削面。本优化方案的磨具结构简单，利用磨削盘的外弧面作为磨削面，提高了磨削效率。

作为优化，磨削盘的旋转轴线和转盘的旋转轴线均沿横向延伸，且磨削盘的旋转轴线和转盘的旋转轴线夹角为15°~75°。本优化方案的设置，使工件的待磨削面与磨削盘的磨削面呈15°~75°的夹角，实现倾斜磨削，从而使工件的待磨削面具有一定斜度。

作为优化，转盘的圆弧面设有沿周向贯通的容置槽。本优化方案通过设置容置槽，给工件的非加工部位提供放置空间，减小了环形带的凸起变形，利于延长环形带的使用寿命，同时便于提高对工件夹持的稳定性。

作为优化，转盘的圆弧面设有与工件被夹持部适配的若干定位槽。本优化方案通过设置定位槽，对工件的被夹持部进行定位，提高了夹持工件的稳定性，保证了磨削的准确性，同时避免了环形带凸起，保证了环形带与转盘圆弧面的接触面积，从而提高了环形带对转盘驱动的可靠性。

作为优化，各定位槽沿周向均匀分布。本优化方案通过将各定位槽沿周向均匀分布，使得被夹持的各工件间隔一致，在转盘转速一定的情况下，保证了各工件到达磨削作业位置的时间间隔一致。

作为优化，转盘的圆弧面设有沿径向延伸且沿转盘厚度方向贯通的豁口，豁口中可拆卸地固装有弧形块，弧形块的弧面与转盘的圆弧面平齐且同心，所述定位槽开设于弧形块的弧面。本优化方案通过将定位槽设置在弧形块上，弧形块与转盘可拆卸连接，一方面，在某个定位槽严重磨损后，可只更换相应的弧形块，无需整体更换转盘，降低了使用成本，另一方面，由于不同类型的工件被夹持部大小和形状存在不同，因此方便根据工件的形状和大小选择具有相应定位槽的弧形块，提高了转盘的通用性，同样降低了使用成本。

作为优化，转盘位于环形带所形成的环形外侧，位于接触段的环形带外侧面与转盘接触。本优化方案将转盘设置在环形带外侧，便于控制接触段的延伸长度，并且方便工件的自动掉落。

作为优化，接触段位于转盘竖直中心线的一侧，且接触段对应的圆心角为120°~180°。本优化方案将接触段设置在转盘竖直中线的一侧，便于在接触段上端将工件放入，便于工件从接触段下端自动掉落，从而进一步提高了作业效率和操作的方便性，接触段所对应圆心角的范围，保证了接触段的足够长度，便于增加接触段夹持的工件数量，从而有利于提高作业效率。

作为优化，驱动装置包括驱动电机，以及转动安装于机架上且沿周向依次排布的第一带轮、第二带轮、第三带轮和第四带轮，第一带轮与驱动电机传动连接，接触段位于第三带轮和第四带轮之间。本优化方案的驱动装置结构简单，通过驱动电机提供动力，通过四个带轮对环形带形成支撑，并将环形带与转盘的接触段设置在其中两相邻的带轮之间，更方便结构的布置。

作为优化，第一带轮和第二带轮之间设置有张紧轮，且张紧轮与环形带的外侧面相切，张紧轮转动安装在调节座上，调节座上开设有沿张紧方向延伸的长孔，调节座通过穿过所述长孔的螺栓与机架固接。本优化方案通过设置张紧轮，实现对环形带的张紧，保证夹持工件的可靠性，通过设置长孔，便于调整对环形带的张紧程度，满足不同类型的工件夹持要求。

作为优化，环形带的内侧面设有啮合齿，第一带轮、第二带轮、第三带轮和第四带轮中的至少一个带轮轮面上设有与所述啮合齿适配的齿槽。本优化方案利用齿槽和啮合齿的啮合，避免了环形带与带轮之间发生打滑，提高了传动的可靠性。

本发明的有益效果为：采用环形带与转盘的结构型式对工件进行夹持，随着转盘的转动，使工件整体绕转盘轴线转动，工件的移动轨迹呈弧形，通过磨削电机带动磨具自转，在工件经过磨具时实现磨削，通过将磨削盘轴线与转盘轴线呈一定夹角设置，实现了倾斜磨削，从而实现了针对弧度斜面的磨削；环形带与转盘的夹持送料方式，避免了手持工件存在的安全隐患，同时结构简单，降低了使用和制作成本；并且环形带与转盘的结构布置型式更加节省空间；工件在脱离接触段时，在自身重力作用下自动掉落，大大节省了工件的卸料时间。

附图说明

图1为本发明立体图；

图2为本发明立体图（去掉磨具）；

图3为本发明主视图；

图4为转盘结构示意图；

图5为转盘局部放大图；

图中所示：

1、机架，2、环形带，3、第三带轮，4、容置槽，5、弧形块，6、转盘，7、接触段，8、第二带轮， 9、调节座，10、驱动电机，11、张紧轮，12、第四带轮，13、定位槽，14、工件，15、磨削盘。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1和2所示一种针对弧度和斜面的磨削加工组件，包括工件夹持装置和磨具，磨具的位置与异形工件待磨削面的轨迹适配，利用磨具的自转和工件的整体转动，工件经过磨具时，磨具的外弧面对工件的待磨削面进行磨削，从而实现对工件的磨削加工。

具体的，本实施例的磨具包括磨削盘15和驱动磨削盘旋转的磨削电机，磨削电机固定于机架上，磨削盘的外弧面为磨削面，磨削盘采用砂轮。磨削盘的旋转轴线和转盘的旋转轴线均沿横向水平延伸，且磨削盘的旋转轴线和转盘的旋转轴线夹角为15°~75°。

工件夹持装置包括转动设置在机架1上的转盘6和环形带2，以及驱动环形带旋转的驱动装置。本实施例的驱动装置包括驱动电机10，以及转动安装于机架上且沿周向依次排布的第一带轮、第二带轮8、第三带轮3和第四带轮12，第一带轮与驱动电机10传动连接，第一带轮与第四带轮位于同一高度，第二带轮和第三带轮位于同一高度，且第二带轮位于第一带轮的上方。环形带的内侧面设有啮合齿，第一带轮、第二带轮、第三带轮和第四带轮的轮面上均设有与所述啮合齿适配的齿槽，以表面环形带与带轮之间出现打滑。

第一带轮和第二带轮之间设置有张紧轮11，且张紧轮与环形带的外侧面相切，张紧轮转动安装在调节座9上，调节座9上开设有沿张紧方向延伸的长孔，调节座通过穿过所述长孔的螺栓与机架固接，松动螺栓后，通过调整张紧轮的横向位置，实现对环形带张紧程度的调节。

环形带与转盘的圆弧面具有一接触段7，位于接触段的环形带通过静摩擦力驱动转盘转动，且位于接触段的环形带和转盘之间形成对工件14的夹持位。转盘位于环形带所形成的环形外侧，位于接触段的环形带外侧面与转盘接触，转盘和环形带位于同一竖向平面。

本实施例的接触段位于第三带轮和第四带轮之间，且接触段7位于转盘竖直中心线的一侧，接触段对应的圆心角为120°~180°。

为了减小工件沿径向凸出于转盘的距离，本实施例在转盘的圆弧面设有沿周向贯通的容置槽4，在使用时，通过容置槽给工件的非夹持部和非待加工部提供放置空间。

为了提高对工件的定位效果，本实施例在转盘的圆弧面设有与工件被夹持部适配的若干定位槽13，各定位槽沿周向均匀分布，以使各工件沿周向的间隔一致。

作为优化方案，本实施例在转盘的圆弧面设有沿径向延伸且沿转盘厚度方向贯通的豁口，豁口中可拆卸地固装有弧形块5，弧形块的弧面与转盘的圆弧面平齐且同心，所述定位槽13开设于弧形块5的弧面。本实施例的弧形块通过螺栓与转盘固接，以方便拆卸和安装，提高更换效率。

一种使用本实施例磨削加工组件进行的加工方法，包括如下步骤：

1、将异形工件从接触段的上端放入，利用环形带和转盘对工件进行夹持；

2、通过环形带的旋转带动转盘转动，同时带动工件做以转盘中轴线为旋转轴线的圆弧运动；通过磨削电机带动磨削盘旋转，磨削盘的旋转轴线为其自身的中轴线；

3、工件经过磨削盘时，磨削盘对工件进行磨削，在磨削过程中，磨削盘自转，工件绕转盘中心线整体旋转，使工件的待磨削面被磨削成具有一定弧度的弧面；当磨削盘的中轴线与工件待磨削面相对倾斜设置时，工件的待磨削面在具有一定弧度的基础上还存在一定的斜度，斜度的大小由磨削盘的中轴线与工件待磨削面夹角决定；

4、经过磨削盘磨削后的工件继续随转盘转动，当工件转至接触段的下端时，失去环形带与转盘的夹持，在自身重力作用下掉落，实现自动卸料。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (10)

1.一种针对弧度和斜面的磨削加工组件，其特征在于：包括工件夹持装置和磨具，磨具的位置与工件待磨削面的轨迹适配，所述工件夹持装置包括转动设置在机架（1）上的转盘（6）和环形带（2），以及驱动环形带旋转的驱动装置，环形带与转盘的圆弧面具有一接触段（7），位于接触段的环形带通过静摩擦力驱动转盘转动，且位于接触段的环形带和转盘之间形成对工件（14）的夹持位。

2.根据权利要求1所述的一种针对弧度和斜面的磨削加工组件，其特征在于：所述磨具包括磨削盘和驱动磨削盘旋转的磨削电机，磨削电机固定于机架上，磨削盘的外弧面为磨削面。

3.根据权利要求2所述的一种针对弧度和斜面的磨削加工组件，其特征在于：磨削盘的旋转轴线和转盘的旋转轴线均沿横向延伸，且磨削盘的旋转轴线和转盘的旋转轴线夹角为15°~75°。

4.根据权利要求1所述的一种针对弧度和斜面的磨削加工组件，其特征在于：转盘的圆弧面设有沿周向贯通的容置槽（4）。

5.根据权利要求1所述的一种针对弧度和斜面的磨削加工组件，其特征在于：转盘的圆弧面设有与工件被夹持部适配的若干定位槽（13）。

6.根据权利要求5所述的一种针对弧度和斜面的磨削加工组件，其特征在于：转盘的圆弧面设有沿径向延伸且沿转盘厚度方向贯通的豁口，豁口中可拆卸地固装有弧形块（5），弧形块的弧面与转盘的圆弧面平齐且同心，所述定位槽（13）开设于弧形块（5）的弧面。

7.根据权利要求1所述的一种针对弧度和斜面的磨削加工组件，其特征在于：转盘位于环形带所形成的环形外侧，位于接触段的环形带外侧面与转盘接触。

8.根据权利要求1所述的一种针对弧度和斜面的磨削加工组件，其特征在于：驱动装置包括驱动电机（10），以及转动安装于机架上且沿周向依次排布的第一带轮、第二带轮（8）、第三带轮（3）和第四带轮（12），第一带轮与驱动电机（10）传动连接，接触段位于第三带轮和第四带轮之间。

9.根据权利要求8所述的一种针对弧度和斜面的磨削加工组件，其特征在于：第一带轮和第二带轮之间设置有张紧轮（11），且张紧轮与环形带的外侧面相切，张紧轮转动安装在调节座（9）上，调节座（9）上开设有沿张紧方向延伸的长孔，调节座通过穿过所述长孔的螺栓与机架固接。

10.一种使用权利要求1~9任一项磨削加工组件进行的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将异形工件从接触段的上端放入，利用环形带和转盘对工件进行夹持；

（2）通过环形带的旋转带动转盘转动，同时带动工件做以转盘中轴线为旋转轴线的圆弧运动；通过磨削电机带动磨削盘旋转，磨削盘的旋转轴线为其自身的中轴线；

（3）工件经过磨削盘时，磨削盘对工件进行磨削，在磨削过程中，磨削盘自转，工件绕转盘中心线整体旋转，使工件的待磨削面被磨削成具有一定弧度的弧面；当磨削盘的中轴线与工件待磨削面相对倾斜设置时，工件的待磨削面在具有一定弧度的基础上还存在一定的斜度；

（4）经过磨削盘磨削后的工件继续随转盘转动，当工件转至接触段的下端时，失去环形带与转盘的夹持，在自身重力作用下掉落，实现自动卸料。

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