CN116460746A - 可调螺旋升角铲磨在线修整装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铲磨装置技术领域，是一种可调螺旋升角铲磨在线修整装置，其包括由上至下依次设置的上托板、中托板、下托板和床座，床座上侧通过铰接轴铰接有下托板，下托板通过转动组件能够相对床座旋转。本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过设置砂轮修整器对铲磨砂轮进行在线修整，无需频繁拆卸，配合AE传感器监测铲磨砂轮的主轴震动情况通过控制器选择修整的时间，通过设置转动组件、旋转工作台调节铲磨砂轮的角度实现铲磨、倒角、单牙铲磨的多种功能，解决原来机构不能技工倒角和加工大螺旋槽会干涉前角造成铲磨落差不足的问题，同时能够加工多种类产品，适应性更强。

Description

可调螺旋升角铲磨在线修整装置

技术领域

本发明涉及铲磨装置技术领域，是一种可调螺旋升角铲磨在线修整装置。

背景技术

现有铲磨砂轮采用CBN砂轮，陶瓷结合剂CBN砂轮是将陶瓷结合剂与CBN(立方氮化硼)磨料经高温工艺烧结在 一起，配合以一定基体支撑与粘结工艺最终制成相应形状的高效固结式磨具。陶瓷CBN砂轮 以其优良的磨削性能和磨削表面质量，在高速、超高速磨削、难加工材料的高性能磨削、高效成型磨削等加工领域获得了广泛应用。在磨削过程中，由于磨削力和磨削区域高温、粘附等作用，砂轮工作表面的磨粒会逐渐钝化，同时，砂轮工作表面的磨粒会因不均匀磨损而失去正确的原始几何形状，有时，高速磨削的磨屑非常细小，很容易堵塞砂轮工作表面空隙，导致工件被磨削加工后工件质量不合格乃至烧伤破坏，对砂轮的有效修整是保证高质量加工的前提。为使陶瓷结合剂CBN砂轮始终保持良好的磨削状态，在磨削过程中必须对砂轮进行修整。

目前在生产时整机采用CBN砂轮，需要取下砂轮进行修整，修整时间长，成本高，停机时间长，CBN砂轮自身很难修整，高速钢刀具属难加工材料，对砂轮磨损过快，螺纹磨削时，由于丝锥螺纹牙底比较尖，0.5-0.8螺距的螺纹加工，尖角砂轮脱粒后不能大于0.035，超过加工出的丝锥达不到使用要求，为保证丝锥品质，需要频繁修整砂轮，增加了停机时间，砂轮使用成本也会很高，铲稍也是同样情况，由于丝锥铲磨加工的特性，会把砂轮表面磨造成螺纹装损伤，影响铲磨光洁度，频繁拆卸安装砂轮也造成了主轴锥度精度的磨损，砂轮损耗大，成本居高不下。

并且原铲磨机构不能加工倒角，加工大螺旋槽会干涉前角造成铲磨落差不足的难题，不同种类产品需要多台设备去完成，适应性差。

发明内容

本发明提供了一种可调螺旋升角铲磨在线修整装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有现有铲磨砂轮需要频繁修整存在的停机时间长成本高的问题。进一步解决了原铲磨机构不能加工倒角、加工大螺旋槽会干涉前角造成铲磨落差不足的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种可调螺旋升角铲磨在线修整装置，包括由上至下依次设置的上托板、中托板、下托板和床座，床座上侧通过铰接轴铰接有下托板，下托板通过转动组件能够相对床座旋转，下托板与中托板之间设有能够使中托板相对于下托板左右移动的第一驱动装置，中托板与上托板之间设有能够使上托板相对于中托板前后移动的第二驱动装置，旋转工作台下侧安装在上托板上侧，上托板上设有铲磨砂轮，旋转工作台能够使铲磨砂轮相对其旋转，铲磨砂轮前方设有砂轮修整器，砂轮修整器下端前侧与下托板前侧对应位置安装在一起，铲磨砂轮主轴上设有AE传感器，铲磨砂轮的电机、砂轮修整器的电机和AE传感器分别与控制器连接。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述旋转工作台可包括转台支架、大齿圈、升角齿轮、升角电机、减速机和呈凵字形的锁紧支架，转台支架下侧固定安装在上托板上，铲磨砂轮前侧右部固定安装有转角轴，转台支架上设有呈弧形且前后贯通的转角槽，转角轴能够在转角槽内移动，转台支架左部外缘呈圆弧形，转台支架左部外缘上固定安装有大齿圈，铲磨砂轮的磨头座上侧固定安装有减速机，减速机分别与升角齿轮和升角电机传动连接，升角齿轮前部外侧与大齿圈外侧啮合，转台支架后侧间隔设有至少一条符合铲磨砂轮轨迹的滑槽，滑槽呈倒T形，铲磨砂轮的磨头座前侧设有与滑槽匹配的导向块，铲磨砂轮的磨头座左端后侧安装有卡在大齿圈外部的锁紧支架，升角电机与控制器连接。

上述砂轮修整器可包括固定支架、修整滚轮、修整底座和调节机构，固定支架下端前侧与下托板前侧固定安装在一起，固定支架后侧设有修整底座，修整滚轮安装在修整底座上，修整底座左部与固定支架通过调节铰接轴铰接在一起，修整底座右部连接有调节机构，调节机构能够使修整底座相对固定支架转动。

上述调节机构可包括压板、丝杆、螺母和调节块，固定支架右方通过压板安装有丝杆，丝杆上设有螺母，修整底座右端固定安装有调节块，调节块前侧与螺母后侧固定安装在一起，丝杆上端传动连接有调节电机，调节电机与控制器连接。

上述转动组件可包括齿条、齿轮座和齿轮，下托板左侧前部固定安装有齿轮座，齿轮座内设有齿轮，对应齿轮下方位置的床座上设有安装槽，安装槽内固定安装有与齿轮啮合的齿条，齿轮轴上传动连接有转动电机，转动电机与控制器连接。

上述第一驱动装置可包括第一直线电机、左右向滑轨和左右向滑块，下托板上侧前后间隔固定安装有两个左右向滑轨，对应左右向滑轨位置的中托板下侧固定安装有位于左右向滑轨上部外侧的左右向滑块，下托板与中托板之间设有第一直线电机；第二驱动装置包括第二直线电机、前后向滑轨和前后向滑块，中托板上侧左右间隔固定安装有两个前后向滑轨，对应前后向滑轨位置的上托板下侧固定安装有位于前后向滑轨上部外侧的前后向滑块，上托板与中托板之间设有第二直线电机；中托板下侧安装有监测第一驱动装置左右向移动位置的横向位移传感器，上托板下侧安装有监测第二驱动装置前后向移动位置的前后位移传感器，第一直线电机、第二直线电机、横向位移传感器、前后位移传感器分别与控制器连接。

上述左右向滑轨、前后向滑轨的四面均可设有护罩。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过设置砂轮修整器对铲磨砂轮进行在线修整，无需频繁拆卸，配合AE传感器监测铲磨砂轮的主轴震动情况通过控制器选择修整的时间，通过设置转动组件、旋转工作台调节铲磨砂轮的角度实现铲磨、倒角、单牙铲磨的多种功能，解决原来机构不能技工倒角和加工大螺旋槽会干涉前角造成铲磨落差不足的问题，同时能够加工多种类产品，适应性更强。

附图说明

附图1为本实用实施例的主视结构示意图。

附图2为附图1的立体结构示意图。

附图3为附图1中的第一驱动装置、第二驱动装置立体结构示意图。

附图4为附图1中的旋转工作台立体结构示意图。

附图5为附图1中的砂轮修整器的第一立体结构示意图。

附图6为附图1中的砂轮修整器的第二立体结构示意图。

附图中的编码分别为：1为上托板，2为中托板，3为下托板，4为床座，5为转台支架，6为大齿圈，7为升角齿轮，8为减速机，9为锁紧支架，10为转角轴，11为转角槽，12为滑槽，13为固定支架，14为修整滚轮，15为修整底座，16为压板，17为丝杆，18为螺母，19为调节块，20为齿条，21为齿轮座，22为齿轮，23为左右向滑轨，24为左右向滑块，25为前后向滑轨，26为前后向滑块，27为横向位移传感器，28为前后位移传感器，29为护罩，30为第一驱动装置，31为第二驱动装置，32为砂轮修整器，33为铲磨砂轮，34为调节铰接轴。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1、2、3、4、5、6所示，该可调螺旋升角铲磨在线修整装置包括由上至下依次设置的上托板1、中托板2、下托板3和床座4，床座4上侧通过铰接轴铰接有下托板3，下托板3通过转动组件能够相对床座4旋转，下托板3与中托板2之间设有能够使中托板2相对于下托板3左右移动的第一驱动装置30，中托板2与上托板1之间设有能够使上托板1相对于中托板2前后移动的第二驱动装置31，旋转工作台下侧安装在上托板1上侧，上托板1上设有铲磨砂轮33，旋转工作台能够使铲磨砂轮33相对其旋转，铲磨砂轮33前方设有砂轮修整器32，砂轮修整器32下端前侧与下托板3前侧对应位置安装在一起，铲磨砂轮33主轴上设有AE传感器，铲磨砂轮33的电机、砂轮修整器32的电机和AE传感器分别与控制器连接。

铲磨时第一驱动装置30、第二驱动装置31带动铲磨砂轮33整体进行左右和前后移动，待加工工件做回转分度动作，实现阿基米德螺旋面的加工，可实现倒角、铲磨、单牙铲磨工序的同时加工，在加工大螺旋角工件时，为避免砂轮干涉工件前角，铲磨砂轮33轴心线需与工件螺旋角平行，通过转动组件使下托板3及以上部件同时移动，带动铲磨砂轮33移动，再通过旋转工作台调节铲磨砂轮33升角来实现角度的调整，从而解决干涉的问题，进行铲磨、倒角、单牙铲磨工序时，三个工序可同时加工，也可以分开加工，不同种类产品一台设备即可完成，具有更大的适应性。

通过设置砂轮修整器32对铲磨砂轮33进行在线修整，通过铲磨砂轮33上设置的第一驱动装置30、第二驱动装置31靠近砂轮修整器32进行修整，通过在铲磨砂轮33主轴上设置AE传感器，可在控制程序中设置不同震动置区间，如20至30分贝、30至50分贝、50至80分贝等不同区间，通过控制模块对不同震动置区间进行区分，在加工过程中实现自动对刀、砂轮修整检测、工件磨削到位检测以及机床碰撞检测和御防；通过设置砂轮修整器32，能在铲磨砂轮33磨损后在线对其修整，具体的修整方案可使用成型滚轮靠磨，进行成型修整，修整出的形状和工件一致，也可通过控制模块对砂轮修整器32的电机联动通过两周直线插补运动进行轨迹修整；可根据需求选择铲磨砂轮33的修整时机，也可以不设置AE传感器，可根据生产经验，铲磨砂轮33加工的工件数量，达到指定值后由控制器移动铲磨砂轮33至砂轮修整器32位置进行修整，或铲磨砂轮33达到指定加工时间后进行修整，或根据生产工序，铲磨砂轮33不工作时进行修整，这样能够节约时间提高生产效率。

可根据实际需要，对上述可调螺旋升角铲磨在线修整装置作进一步优化或/和改进：

实施例2：如附图1、2、4所示，旋转工作台包括转台支架5、大齿圈6、升角齿轮7、升角电机、减速机8和呈凵字形的锁紧支架9，转台支架5下侧固定安装在上托板1上，铲磨砂轮33前侧右部固定安装有转角轴10，转台支架5上设有呈弧形且前后贯通的转角槽11，转角轴10能够在转角槽11内移动，转台支架5左部外缘呈圆弧形，转台支架5左部外缘上固定安装有大齿圈6，铲磨砂轮33的磨头座上侧固定安装有减速机8，减速机8分别与升角齿轮7和升角电机传动连接，升角齿轮7前部外侧与大齿圈6外侧啮合，转台支架5后侧间隔设有至少一条符合铲磨砂轮33轨迹的滑槽12，滑槽12呈倒T形，铲磨砂轮33的磨头座前侧设有与滑槽12匹配的导向块，铲磨砂轮33的磨头座左端后侧安装有卡在大齿圈6外部的锁紧支架9，升角电机与控制器连接。

在使用时，当需要调节升角时，转动升角齿轮7使其沿大齿圈6移动，从而拉动铲磨磨头座左部绕转角轴10旋转，铲磨磨头座前侧的导向块在滑槽12内滑动，且滑槽12呈倒T形能够拉住铲磨磨头座，保证铲磨磨头座相对转台支架5稳定，锁紧支架9将铲磨磨头座与转台支架5夹住保证相对位置，采用减速机8、齿轮的方式实现精准位移，来保证高精度加工，升角齿轮7也可手动旋转。

实施例3：如附图1、2、5、6所示，砂轮修整器32包括固定支架13、修整滚轮14、修整底座15和调节机构，固定支架13下端前侧与下托板3前侧固定安装在一起，固定支架13后侧设有修整底座15，修整滚轮14安装在修整底座15上，修整底座15左部与固定支架13通过调节铰接轴34铰接在一起，修整底座15右部连接有调节机构，调节机构能够使修整底座15相对固定支架13转动。

在使用时，由于铲磨砂轮33的功能需要调节旋转角度和升角，因此在砂轮修整器32上也安装相应的调节机构，使其能够实现铲磨砂轮33不同状态下的修整，无需为了配合修整而过多改变铲磨砂轮33的定位，只需前后或左右移动而不改变升角，便于修整完后后继续进行相关作业，砂轮修整器32与多功能铲磨的配合度更高，根据需要，可在固定支架13上设置冷却水管冷却修整滚轮14。

实施例4：如附图1、2、5、6所示，调节机构包括压板16、丝杆17、螺母18和调节块19，固定支架13右方通过压板16安装有丝杆17，丝杆17上设有螺母18，修整底座15右端固定安装有调节块19，调节块19前侧与螺母18后侧固定安装在一起，丝杆17上端传动连接有调节电机，调节电机与控制器连接。

在使用时，配合铲磨砂轮33升角需要调节修整滚轮14的位置，丝杆17转动带动螺母18上下移动，螺母18带动调节块19和修整底座15右部移动，使修正底座绕铰接轴转动，从而调节修整滚轮14的角度使其与铲磨砂轮33配合进行在线修整。

实施例5：如附图1、2、3所示，转动组件包括齿条20、齿轮22座21和齿轮22，下托板3左侧前部固定安装有齿轮22座21，齿轮22座21内设有齿轮22，对应齿轮22下方位置的床座4上设有安装槽，安装槽内固定安装有与齿轮22啮合的齿条20，齿轮22轴上传动连接有转动电机，转动电机与控制器连接。

在使用时，为了实现倒角、铲磨、单牙铲磨工序，可通过转动齿轮22转动下托板3位置从而调节铲磨砂轮33的相对床座4的角度实现不同工序的角度需求。

实施例6：如附图1、2、3所示，第一驱动装置30包括第一直线电机、左右向滑轨23和左右向滑块24，下托板3上侧前后间隔固定安装有两个左右向滑轨23，对应左右向滑轨23位置的中托板2下侧固定安装有位于左右向滑轨23上部外侧的左右向滑块24，下托板3与中托板2之间设有第一直线电机；第二驱动装置31包括第二直线电机、前后向滑轨25和前后向滑块26，中托板2上侧左右间隔固定安装有两个前后向滑轨25，对应前后向滑轨25位置的上托板1下侧固定安装有位于前后向滑轨25上部外侧的前后向滑块26，上托板1与中托板2之间设有第二直线电机；中托板2下侧安装有监测第一驱动装置30左右向移动位置的横向位移传感器27，上托板1下侧安装有监测第二驱动装置31前后向移动位置的前后位移传感器28，第一直线电机、第二直线电机、横向位移传感器27、前后位移传感器28分别与控制器连接。

通过采用直线电机的方式驱动滑块移动，改变原来使用电机加丝杆17铲磨效率不高，丝杆17容易磨损更换困难的问题，凸轮机构凸轮磨损和凸轮加工精度问题造成的铲磨曲线的变化，直线电机机构采用上下十字结构，通过直线运动电机进行无接触运行，长期运动无磨损，摩擦阻力小运动精度高，铲磨曲线可任意调节，加工效率高，机床寿命长，无磨损等优点，电机与控制器连接能够在控制器根据预设参数自动调节前后左右位置。

实施例7：如附图1、2、3所示，左右向滑轨23、前后向滑轨25的四面均设有护罩29。

通过设置护罩29保护轨道，避免飞屑进入磨损滑轨。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种可调螺旋升角铲磨在线修整装置，其特征在于包括由上至下依次设置的上托板、中托板、下托板和床座，床座上侧通过铰接轴铰接有下托板，下托板通过转动组件能够相对床座旋转，下托板与中托板之间设有能够使中托板相对于下托板左右移动的第一驱动装置，中托板与上托板之间设有能够使上托板相对于中托板前后移动的第二驱动装置，旋转工作台下侧安装在上托板上侧，上托板上设有铲磨砂轮，旋转工作台能够使铲磨砂轮相对其旋转，铲磨砂轮前方设有砂轮修整器，砂轮修整器下端前侧与下托板前侧对应位置安装在一起，铲磨砂轮主轴上设有AE传感器，铲磨砂轮的电机、砂轮修整器的电机和AE传感器分别与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的可调螺旋升角铲磨在线修整装置，其特征在于旋转工作台包括转台支架、大齿圈、升角齿轮、升角电机、减速机和呈凵字形的锁紧支架，转台支架下侧固定安装在上托板上，铲磨砂轮前侧右部固定安装有转角轴，转台支架上设有呈弧形且前后贯通的转角槽，转角轴能够在转角槽内移动，转台支架左部外缘呈圆弧形，转台支架左部外缘上固定安装有大齿圈，铲磨砂轮的磨头座上侧固定安装有减速机，减速机分别与升角齿轮和升角电机传动连接，升角齿轮前部外侧与大齿圈外侧啮合，转台支架后侧间隔设有至少一条符合铲磨砂轮轨迹的滑槽，滑槽呈倒T形，铲磨砂轮的磨头座前侧设有与滑槽匹配的导向块，铲磨砂轮的磨头座左端后侧安装有卡在大齿圈外部的锁紧支架，升角电机与控制器连接。

3.根据权利要求1或2所述的可调螺旋升角铲磨在线修整装置，其特征在于砂轮修整器包括固定支架、修整滚轮、修整底座和调节机构，固定支架下端前侧与下托板前侧固定安装在一起，固定支架后侧设有修整底座，修整滚轮安装在修整底座上，修整底座左部与固定支架通过调节铰接轴铰接在一起，修整底座右部连接有调节机构，调节机构能够使修整底座相对固定支架转动。

4.根据权利要求3所述的可调螺旋升角铲磨在线修整装置，其特征在于调节机构包括压板、丝杆、螺母和调节块，固定支架右方通过压板安装有丝杆，丝杆上设有螺母，修整底座右端固定安装有调节块，调节块前侧与螺母后侧固定安装在一起，丝杆上端传动连接有调节电机，调节电机与控制器连接。

5.根据权利要求1或2或4所述的可调螺旋升角铲磨在线修整装置，其特征在于转动组件包括齿条、齿轮座和齿轮，下托板左侧前部固定安装有齿轮座，齿轮座内设有齿轮，对应齿轮下方位置的床座上设有安装槽，安装槽内固定安装有与齿轮啮合的齿条，齿轮轴上传动连接有转动电机，转动电机与控制器连接。

6.根据权利要求3所述的可调螺旋升角铲磨在线修整装置，其特征在于转动组件包括齿条、齿轮座和齿轮，下托板左侧前部固定安装有齿轮座，齿轮座内设有齿轮，对应齿轮下方位置的床座上设有安装槽，安装槽内固定安装有与齿轮啮合的齿条，齿轮轴上传动连接有转动电机，转动电机与控制器连接。

7.根据权利要求1或2或4或6所述的可调螺旋升角铲磨在线修整装置，其特征在于第一驱动装置包括第一直线电机、左右向滑轨和左右向滑块，下托板上侧前后间隔固定安装有两个左右向滑轨，对应左右向滑轨位置的中托板下侧固定安装有位于左右向滑轨上部外侧的左右向滑块，下托板与中托板之间设有第一直线电机；第二驱动装置包括第二直线电机、前后向滑轨和前后向滑块，中托板上侧左右间隔固定安装有两个前后向滑轨，对应前后向滑轨位置的上托板下侧固定安装有位于前后向滑轨上部外侧的前后向滑块，上托板与中托板之间设有第二直线电机；中托板下侧安装有监测第一驱动装置左右向移动位置的横向位移传感器，上托板下侧安装有监测第二驱动装置前后向移动位置的前后位移传感器，第一直线电机、第二直线电机、横向位移传感器、前后位移传感器分别与控制器连接。

8.根据权利要求3所述的可调螺旋升角铲磨在线修整装置，其特征在于第一驱动装置包括第一直线电机、左右向滑轨和左右向滑块，下托板上侧前后间隔固定安装有两个左右向滑轨，对应左右向滑轨位置的中托板下侧固定安装有位于左右向滑轨上部外侧的左右向滑块，下托板与中托板之间设有第一直线电机；第二驱动装置包括第二直线电机、前后向滑轨和前后向滑块，中托板上侧左右间隔固定安装有两个前后向滑轨，对应前后向滑轨位置的上托板下侧固定安装有位于前后向滑轨上部外侧的前后向滑块，上托板与中托板之间设有第二直线电机；中托板下侧安装有监测第一驱动装置左右向移动位置的横向位移传感器，上托板下侧安装有监测第二驱动装置前后向移动位置的前后位移传感器，第一直线电机、第二直线电机、横向位移传感器、前后位移传感器分别与控制器连接。

9.根据权利要求5所述的可调螺旋升角铲磨在线修整装置，其特征在于第一驱动装置包括第一直线电机、左右向滑轨和左右向滑块，下托板上侧前后间隔固定安装有两个左右向滑轨，对应左右向滑轨位置的中托板下侧固定安装有位于左右向滑轨上部外侧的左右向滑块，下托板与中托板之间设有第一直线电机；第二驱动装置包括第二直线电机、前后向滑轨和前后向滑块，中托板上侧左右间隔固定安装有两个前后向滑轨，对应前后向滑轨位置的上托板下侧固定安装有位于前后向滑轨上部外侧的前后向滑块，上托板与中托板之间设有第二直线电机；中托板下侧安装有监测第一驱动装置左右向移动位置的横向位移传感器，上托板下侧安装有监测第二驱动装置前后向移动位置的前后位移传感器，第一直线电机、第二直线电机、横向位移传感器、前后位移传感器分别与控制器连接。

10.根据权利要求8或9所述的可调螺旋升角铲磨在线修整装置，其特征在于左右向滑轨、前后向滑轨的四面均设有护罩。