CN115194653B - 一种模拟器和模拟方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟器和模拟方法，属于偏心轴运动轨迹模拟技术领域，用于模拟偏心轴的轴线的运动轨迹，该模拟器包括模拟座和偏心轴。其中，模拟座具有带有尺寸刻度的可视区，且模拟座设有贯通的承托孔；偏心轴与承托孔配合设置，且非同轴地与模拟座的承托孔装配，偏心轴具有可查看偏心轴的轴线的可视区，透过模拟座和偏心轴的可视区，获得偏心轴的轴线的运动轨迹数据。相比于采用大量公式计算，本发明提供的模拟器和模拟方法可以更直观表示出偏心轴空间姿态数据和位置，易理解，不需要进行大量的计算，磨工师傅的体验更好。

Description

一种模拟器和模拟方法

技术领域

本发明属于偏心轴运动轨迹模拟技术领域，具体涉及一种模拟器和模拟方法。

背景技术

磨床是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，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工，如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。在冶金企业里，轧机上使用的轧辊也需要采用磨床进行加工，这种磨床的包括偏心轴，偏心轴包括B轴偏心套、U轴偏心套和主轴，其中，U轴偏心套主要是为了高精度调整砂轮的位置，采用独立的一套偏心机构，可以避免通过移动整个磨架效率低反应慢的问题。B轴偏心套主要是为了控制砂轮在水平方向上的摆动，实现砂轮总是垂直于轧辊理论曲线进行磨削，其摆动点位于砂轮的正中心。砂轮的摆动使砂轮整个宽度上都处于磨削状态，统计磨削效率可以提高30％。主轴上连接有砂轮，通过U轴偏心套和B轴偏心套的配合，使得主轴实现空间位移，从而完成砂轮进给和摆动动作。

由于该机构复杂，当编写特殊辊型时，磨工师傅们很难将砂轮主轴空间姿态描述出，从而造成工作困难，由于对主轴空间位置变化理解错误，在编辑磨削工艺参数填写错误，从而造成扎刀事故，损伤现场设备，为了能够让磨工师傅可以理解砂轮主轴的空间位置变化，工艺工程师通过大量的公式计算，将C轴的理论角度数据计算出来，但是数据描述不直观，对于现场的磨工师傅很难理解空间位置的变化。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种模拟器和模拟方法，可以更直观的给出C轴的空间姿态数据和偏离方向，易理解，不需要进行大量的计算，磨工师傅的体验更好。

本发明的技术方案为：

一方面，本发明提供了一种模拟器，用于模拟偏心轴的轴线的运动轨迹，所述模拟器包括：

模拟座，具有带有尺寸刻度的可视区，设有贯通的承托孔；

偏心轴，与所述承托孔配合设置，且非同轴地与所述模拟座的承托孔装配，所述偏心轴具有可查看所述偏心轴的轴线的可视区，透过所述模拟座和所述偏心轴的可视区，获得所述偏心轴的轴线的运动轨迹数据。

进一步地，所述模拟座的断面为矩形，所述模拟座的每个面上设有所述尺寸刻度。

进一步地，所述模拟座的一侧设有角度刻度。

进一步地，所述偏心轴的一端伸出于所述模拟座具有角度刻度的一侧，且所述偏心轴的一端设有标记物。

进一步地，所述偏心轴的一端设有凸起以形成所述标记物。

进一步地，所述模拟座和所述偏心轴的可视区由有机玻璃制成。

进一步地，所述偏心轴包括：

第一偏心套，与所述承托孔配合设置，且可转动地设于所述承托孔内，所述第一偏心套设有第一安装孔，所述第一偏心套具有可视区；

主轴，与所述第一安装孔配合设置，且设于所述第一安装孔内，所述主轴具有可查看所述主轴轴线的可视区，所述主轴的轴线与所述模拟座的承托孔不同轴，且透过所述模拟座、所述第一偏心套以及所述主轴的可视区，观察所述主轴的轴线的运动轨迹数据。

进一步地，所述偏心轴还包括：

第二偏心套，与所述第一安装孔配合设置，且设于所述第一安装孔内，所述第二偏心套设于第二安装孔，所述第二偏心套具有可视区；

所述主轴设于所述第二安装孔内，所述主轴的轴线与所述第一安装孔不同轴，所述第一安装孔与所述第二安装孔的轴线平行，透过所述模拟座、所述第一偏心套、所述第二偏心套以及所述主轴的可视区，观察所述主轴的轴线的运动轨迹数据。

另一方面，本发明还提供了一种模拟器模拟方法，适用于上述的模拟器，所述方法包括：

转动偏心轴，使所述偏心轴在模拟座的承托孔内转动；

所述转动的过程中，透过所述模拟座和所述偏心轴的可视区，读取所述偏心轴的轴线在模拟座的尺寸刻度上的位置数据，获得所述偏心轴的轴线的运动轨迹数据。

进一步地，所述转动过程中，读取所述偏心轴在角度刻度上的角度数据，获得所述偏心轴的轴线偏心角度数据。

本发明的有益效果至少包括：

本发明所提供的模拟器，用于模拟偏心轴的轴线的运动轨迹，该模拟器包括模拟座和偏心轴。其中，模拟座具有带有尺寸刻度的可视区，且模拟座设有贯通的承托孔；偏心轴与承托孔配合设置，且非同轴地与模拟座的承托孔装配，偏心轴具有可查看偏心轴的轴线的可视区，透过模拟座和偏心轴的可视区，获得偏心轴的轴线的运动轨迹数据。偏心轴在模拟座内转动，由于模拟座和偏心轴均具有可视区，因此可以在偏心轴转动的过程中，观察偏心轴的轴线的刻度，这样可以获得轴线偏离目标位置的距离，获得偏心轴的轴线运动轨迹数据，从而也可以清晰的观察到偏心轴的轴线上移、下移、左移还是右移，既可以获取偏离数据，还可以直观的得出偏移方向，从而获得偏心轴的轴线的空间姿态数据。相比于采用大量公式计算，本发明提供的模拟器和模拟方法可以更直观表示出偏心轴空间姿态数据和位置，易理解，不需要进行大量的计算，磨工师傅的体验更好。

附图说明

图1为本实施例的一种模拟器的三维结构示意图。

图2为图1的角度刻度侧的结构示意图。

图3为图1的主轴径向的截面图。

图4为图1的主轴轴线方向的截面图。

附图标记说明：

1-模拟座，11-尺寸刻度，12-角度刻度；

2-偏心轴，21-第一偏心套，211-标记物，22-第二偏心套，23-主轴。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

磨床的偏心轴包括B轴偏心套、U轴偏心套和C轴，其中U轴偏心套设于B轴偏心套内，C轴设于U轴偏心套内，C轴的一端伸出于B轴偏心套和U轴偏心套，C轴的一端用于连接砂轮，通过旋转B轴偏心套，带动U轴偏心套和C轴转动，从而使得砂轮转动，砂轮的转动可对轧辊的辊面进行不同辊面形状要求的磨削，例如辊面为凸形，即轧辊的中部辊面径向尺寸大于轧辊的端部辊面径向尺寸。

图1至图4示出了模拟器的结构，结合图1至图4，一方面，本发明实施例提供了一种模拟器，用于模拟偏心轴2的轴线的运动轨迹，该模拟器包括模拟座1和偏心轴2。

其中，模拟座1具有带有尺寸刻度11的可视区，且模拟座1设有贯通的承托孔；偏心轴2与承托孔配合设置，且非同轴地与与模拟座1的承托孔装配，偏心轴2具有可查看偏心轴2的轴线的可视区，透过模拟座1和偏心轴2的可视区，获得偏心轴2的轴线的运动轨迹数据。

偏心轴2在模拟座1内转动，由于模拟座1和偏心轴2均具有可视区，因此可以在偏心轴2转动的过程中，观察偏心轴2的轴线的刻度，这样可以获得轴线偏离目标位置的距离，获得偏心轴2的轴线运动轨迹数据，从而也可以清晰的观察到偏心轴2的轴线上移、下移、左移还是右移，既可以获取偏离数据，还可以直观的得出偏移方向，从而获得偏心轴2的轴线的空间姿态数据。偏心轴2可以根据需要将磨床偏心轴2以一定的比例缩小制得。偏心轴2的轴线与可视区可以设置成可以相互区别的颜色，偏心轴2的可视区与模拟座1的可视区的颜色可以相同，例如同为透明色，偏心轴2的轴线可以设为醒目的颜色，例如红色；尺寸刻度11可以为黑色或者灰色；上述颜色的搭配以易观察偏心轴2轴线位置，以及易读取偏心轴2轴线刻度位置数据为宜，在此不作具体限定。尺寸刻度11的分布方向可以分别为水平方向和竖直方向，偏心轴2的目标位置的轴线可以为水平方向。偏心轴2的目标位置可以为理论中心轴所在位置。模拟座1的中部区域可以均设为可视区，可以由透明或者半透明材料制成，偏心轴2的整体或者中部区域可以设为由透明或者半透明的材料制成的可视区。

进一步地，结合图1至图3，在本实施例中，模拟座1的断面可以为矩形，模拟座1的每个面上设有尺寸刻度11，这样可以更清晰的查看偏心轴2的轴线偏离目标位置的竖向和水平向的数据，人眼可以直接垂直于模拟座1的平面进行偏离距离观察。

进一步地，为了获取更为完整的偏心轴2轴线的空间姿态数据，在本实施例中，结合图1以及图2，模拟座1的一侧可以设有角度刻度12，这样可以便捷的查看偏心轴2轴线的旋转角度，以及偏离目标位置的距离。角度刻度12可以绕设在偏心轴2外侧，当然，其他实施例中，模拟座1的另一侧也可以设有角度刻度12，可以同时读取偏心轴2两端的旋转角度和偏离目标位置的距离。

进一步地，在本实施例中，偏心轴2的一端伸出于模拟座1具有角度刻度12的一侧，且偏心轴2的一端设有标记物211，标记物211可以便捷的记录偏心轴2的初始位置以及旋转后的位置，从而读出偏心轴2的轴线旋转的角度。

具体地，在本实施例中，偏心轴2的一端设有凸起以形成标记物211，该凸起除了作为标记物211，还可以作为手动旋转偏心轴2的旋转手柄，该凸起可以设在偏心轴2的一端的端面上，也可以设在偏心轴2伸出于模拟座1的一端的周面上，在此不作限定。具体地，该凸起远离偏心轴2的外周的一侧可以设置成尖端，以便于指示角度。

在其他的实施例中，偏心轴2伸出于模拟座1的一端的外侧可以连接有指示盘，指示盘上设有上述的标记物211，通过转动指示盘，带动偏心轴2转动；角度刻度12围设在指示盘外。

更具体地，在本实施例中，模拟座1和偏心轴2的可视区可以由有机玻璃制成，有机玻璃重量轻，且可查看到偏心轴2的轴线；模拟座1和偏心轴2也可以采用玻璃制成，在此不作限定。

进一步地，在本实施例中，偏心轴2可以包括第一偏心套21和主轴23。第一偏心套21与承托孔配合设置，第一偏心套21且可转动地设于承托孔内，第一偏心套21设有第一安装孔，第一偏心套21具有可视区，第一偏心套21可以模拟磨床的B轴偏心套；主轴23与第一安装孔配合设置，且设于第一安装孔内，主轴23具有可查看主轴23轴线的可视区，主轴23的轴线与模拟座1的承托孔不同轴，主轴23可以模拟磨床的C轴，且透过模拟座1、第一偏心套21以及主轴23的可视区，观察主轴23的轴线的运动轨迹数据。当然第一偏心套21还可以根据需要模拟的其他磨床的偏心套，在此不作限定。第一偏心套21的外圆轴线与第一偏心套21的内孔轴线不同轴，第一偏心套21的外圆轴线与主轴23的轴线不同轴。主轴23的外圆轴线和主轴23的轴线可以重合设置。

进一步地，在本实施例中，偏心轴2还可以包括第二偏心套22，第二偏心套22与第一安装孔配合设置，且第二偏心套22设于第一安装孔内，第二偏心套22设于第二安装孔，第二偏心套22具有可视区；主轴23设于第二安装孔内，主轴23的轴线与第一安装孔不同轴，第一安装孔与第二安装孔的轴线平行，透过模拟座1、第一偏心套21、第二偏心套22以及主轴23的可视区，观察主轴23的轴线的运动轨迹数据。第二偏心套22可以模拟磨床的U轴偏心套。第二偏心套22的外圆轴线与第二偏心套22的内孔轴线可以平行设置。

上述偏心轴2的结构还可以根据需要模拟的偏心轴2的尺寸进行设计，在此不作限定。上述的第一偏心套21与第二偏心套22之间的连接可以采用过盈配合，也可以采用卡接连接方式，当然，第二偏心套22与主轴23之间的连接亦可以采用过盈配合或者卡接的连接方式，在此均不作限定，以能准确显示待模拟偏心轴2的运动轨迹为宜。

第二方面，本发明实施例还提供了一种模拟器模拟方法，适用于上述的模拟器，方法包括：

S1，转动偏心轴2，使偏心轴2在模拟座1的承托孔内转动；

S2，转动的过程中，透过模拟座1和偏心轴2的可视区，读取偏心轴2的轴线在模拟座1的尺寸刻度11上的位置数据，获得偏心轴2的轴线的运动轨迹数据。

S3，转动过程中，读取偏心轴2在角度刻度12上的角度数据，获得偏心轴2的轴线偏心角度数据。

具体地，将第一偏心套21、第二偏心套22以及主轴23全部装配到模拟座1的承托孔内，将第一偏心套21的标记物211调整至角度为零处，此时主轴23的轴线处于水平状态的。当手动转动标志物，使主轴23旋转一定角度，此时主轴23的轴线偏离目标位置一定角度，通过模拟座1一侧的角度刻度12，可以读出主轴23轴线旋转的角度以及与目标轴线的角度。通过模拟座1可视区上的尺寸刻度11可以看出主轴23的轴线偏离目标轴线的水平距离和竖直距离。

本发明实施例提供的模拟器和模拟方法，通过设置于偏心轴2配合的模拟座1，并在模拟座1的可视区设置尺寸刻度11，两侧设置角度刻度12，偏心轴2在模拟座1内转动，从而可以清晰的观察到偏心轴2的轴线上移、下移、左移还是右移，既可以获取偏离数据，还可以直观的得出偏移方向；同时还可以获知偏心轴2的轴线的旋转角度，从而获得偏心轴2的轴线的空间姿态数据。相比于采用大量公式计算，本发明提供的模拟器和模拟方法更直观，易理解，不需要进行大量的计算，磨工师傅的体验更好。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种模拟器，用于模拟偏心轴的轴线的运动轨迹，其特征在于，所述模拟器包括：

模拟座，具有带有尺寸刻度的可视区，设有贯通的承托孔；所述模拟座的断面为矩形，所述模拟座的每个面上设有所述尺寸刻度，所述模拟座的一侧设有角度刻度；

偏心轴，与所述承托孔配合设置，且非同轴地与所述模拟座的承托孔装配；所述偏心轴的一端伸出于所述模拟座具有角度刻度的一侧，且所述偏心轴的一端设有标记物；

所述偏心轴包括：

第一偏心套，与所述承托孔配合设置，且可转动地设于所述承托孔内，所述第一偏心套设有第一安装孔，所述第一偏心套具有可视区；

第二偏心套，与所述第一安装孔配合设置，且设于所述第一安装孔内，所述第二偏心套设有第二安装孔，所述第二偏心套具有可视区；

主轴，设于所述第二安装孔内，所述主轴具有可查看所述主轴轴线的可视区；

所述主轴的轴线与所述模拟座的承托孔不同轴，所述主轴的轴线与所述第一安装孔不同轴，所述第一安装孔与所述第二安装孔的轴线平行，透过所述模拟座、所述第一偏心套、所述第二偏心套以及所述主轴的可视区，观察所述主轴的轴线的运动轨迹数据。

2.根据权利要求1所述的模拟器，其特征在于，所述偏心轴的一端设有凸起以形成所述标记物。

3.根据权利要求1所述的模拟器，其特征在于，所述模拟座和所述偏心轴的可视区由有机玻璃制成。

4.一种模拟器模拟方法，适用于权利要求1-3任一项所述的模拟器，其特征在于，所述方法包括：

转动偏心轴，使所述偏心轴在模拟座的承托孔内转动；

所述转动的过程中，透过所述模拟座和所述偏心轴的可视区，读取所述偏心轴的轴线在模拟座的尺寸刻度上的位置数据，获得所述偏心轴的轴线的运动轨迹数据。

5.根据权利要求4所述的模拟方法，其特征在于，所述转动过程中，读取所述偏心轴在角度刻度上的角度数据，获得所述偏心轴的轴线偏心角度数据。