CN117283459B - 一种活塞环磨削加工用成型砂轮修整设备及其修整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活塞环磨削加工用成型砂轮修整设备及其修整方法，具体涉及活塞环加工领域，该活塞环磨削加工用成型砂轮修整设备，包括加工台和安装台，安装台上设置有砂轮机和整形机，整形机通过Y轴进给机构和X轴进给机构安装在安装台上，砂轮机上安装有加工砂轮，加工砂轮的圆周面上设置有多组倒角槽，且倒角槽为V形凹槽结构，整形机上安装有修整轮，修整轮上对应倒角槽的位置固定安装有倒角片；修整轮的上方设置有降温罩。本发明通过在倒角片位于降温罩内部时，低温冷风从吹风罩吹向倒角片的倾斜面，对倒角片表面进行降温，避免温度过高使粉末碎屑融化粘在倒角片上影响摩擦修整。

Description

一种活塞环磨削加工用成型砂轮修整设备及其修整方法

技术领域

本发明涉及活塞环加工技术领域，更具体地说，本发明涉及一种活塞环磨削加工用成型砂轮修整设备及其修整方法。

背景技术

活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环，它被装配到剖面与其相应的环形槽内，往复和旋转运动的活塞环，依靠气体或液体的压力差，在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封，在活塞环的加工过程中，需要使用到磨削加工，且活塞环的边缘也需要进行倒角加工，因此会使用带有V形倒角槽的砂轮对活塞环的两侧边缘进行磨削加工；

在活塞环的倒角磨削加工时，为了提高加工效率，通常采用将多个活塞环并排固定，并在砂轮上设置多个倒角槽进行同步加工。

其中，由于树脂砂轮较好的切削性能、精度和一致性，可以保证活塞环倒角处的质量，因此，活塞环倒角磨削时通常会采用树脂砂轮进行加工，而树脂砂轮加工时，其本身也会产生磨损，因此，在加工一段时间后，需要对树脂砂轮进行整形，通常是采用与树脂砂轮倒角槽形状对应的整形轮对倒角槽进行逐渐修整。

在实际加工时，各个倒角槽的损耗不同，因此在修整时，需要对各个倒角槽进行独立检测，然后使用单组修整轮对各个倒角槽进行逐个修整。在修整时，修整轮的修整部分进入倒角槽内，而后树脂砂轮与修整轮发生相对转动以实现对树脂砂轮的修整，但并排加工的活塞环较多时，树脂砂轮上设置的倒角槽也相对较多，因此修整时，修整轮的工作时间较长，而由于树脂砂轮在修整时，被修整磨损下来的磨粒粉末和树脂结合剂的粉末会有一部分附着在修整轮表面（由于水或其他冲洗液会粘附在树脂砂轮上，进而在后续加工时会导致液体附着在活塞环表面而影响后续活塞环表面的喷漆效果，所以上述整形过程中为了保证树脂砂轮的干燥，无法采用冲水清洗的方式对磨粒粉末和树脂结合剂的粉末进行清理）。

随着修整轮所修整倒角槽的数量增加，修整轮的作业时间增加，修整轮上因摩擦产生的热量也逐渐增加，随着连续加工，会导致修整轮的修整面上温度升高，当修整轮的修整面上的温度升高至树脂结合剂粉末的融点以后，树脂粉末产生融化，会更有力的附着在修整轮上难以脱离，进而影响修整轮后续加工的精度。

发明内容

本发明提供的一种活塞环磨削加工用成型砂轮修整设备及其修整方法，所要解决的问题是：现有的修整轮在连续工作时温度升高，会使树脂粉末产生融化更有力的附着在修整轮上，影响修整轮后续加工的精度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种活塞环磨削加工用成型砂轮修整设备，包括加工台和安装台，安装台上设置有砂轮机和整形机，整形机通过Y轴进给机构和X轴进给机构安装在安装台上，砂轮机上安装有加工砂轮，加工砂轮的圆周面上设置有多组倒角槽，且倒角槽为V形凹槽结构，整形机上安装有修整轮，修整轮上对应倒角槽的位置固定安装有倒角片；修整轮的上方设置有降温罩，倒角片位于降温罩的内侧，降温罩两侧的底部均设置有吹风罩，吹风罩用于向降温罩中吹出低温气体；吹风罩位于降温罩内侧的一端设置为出气口，该出气口吹出的气流沿倒角片的侧壁表面流动；降温罩的上方设置有粘屑组件，粘屑组件包括粘屑带，粘屑带位于吹风罩吹出气流的方向上，粘屑带用于对气流带走的倒角片表面的粉末碎屑进行粘黏。

在一个优选的实施方式中，安装台上设置有加工进给机构，砂轮机安装在加工进给机构上，加工进给机构用于驱动砂轮机向加工台处运动。

在一个优选的实施方式中，X轴进给机构安装在加工进给机构上，Y轴进给机构安装在X轴进给机构上，降温罩的底部固定设有固定支架，降温罩通过固定支架固定安装在整形机上，X轴进给机构用于驱动Y轴进给机构和整形机沿垂直于加工砂轮轴向的方向直线运动，Y轴进给机构用于驱动整形机沿平行于加工砂轮轴向的方向直线运动。

在一个优选的实施方式中，加工进给机构、X轴进给机构和Y轴进给机构均为丝杆滑轨，加工进给机构的滑轨座安装在安装台上，X轴进给机构的滑轨座安装在加工进给机构的滑块上，Y轴进给机构的滑轨座安装在X轴进给机构的滑块上，整形机安装在Y轴进给机构的滑块上。

在一个优选的实施方式中，降温罩靠近加工砂轮一端的内侧壁中固定安装有温度传感器，温度传感器为非接触式温度传感器，温度传感器用于测量倒角片降温后的温度。

在一个优选的实施方式中，粘屑组件还包括两组被动轴和一组主动轴，且两组被动轴水平设置，粘屑带设置在两组被动轴和一组主动轴外部，并形成三角形结构。

在一个优选的实施方式中，粘屑组件还包括延伸侧板，延伸侧板固定安装在降温罩上，主动轴转动安装在延伸侧板的顶部，主动轴的一端连接驱动机构，且主动轴由驱动机构驱动转动，两组被动轴转动安装在降温罩的内侧。

在一个优选的实施方式中，粘屑带包括网孔带，网孔带的外部设有粘胶带，延伸侧板上固定安装有横架，横架远离延伸侧板的一端转动安装有压屑板，压屑板远离横架的一端贴合在粘胶带外表面。

在一个优选的实施方式中，延伸侧板的内侧固定安装有降温板，且降温板位于网孔带的内侧，降温板为中空结构，降温板靠近网孔带的一侧设置有多组吹风口。

在一个优选的实施方式中，吹风罩的远离倒角片的一端和降温板的顶部均固定设有进风管，进风管连接有供气机构，且供气机构包括气泵和制冷器，供气机构用于向吹风罩和降温板中提供气流，制冷器用于对气流进行降温。

本发明还提供了活塞环磨削加工用成型砂轮修整设备的修整方法，具体包括如下操作步骤：

S1：通过加工进给机构使加工砂轮远离加工台退出加工，再通过X轴进给机构将Y轴进给机构及整形机向砂轮机方向推进，X轴进给机构带动Y轴进给机构和整形机左右移动，Y轴进给机构带动整形机前后移动调整位置，最终使倒角片进入倒角槽的内部，整形机内部电机通过整形轮轴带动修整轮工作，使倒角片进入倒角槽的内部并对两侧内壁进行摩擦修整；

S2：在倒角片位于降温罩内部时，通过吹风罩向倒角片的倾斜面吹风，可对倒角片表面进行降温，风向集中向上，可同时将其表面粉末碎屑吹至粘屑带上；

S3：通过驱动机构驱动主动轴主动转动，通过粘屑带使两组被动轴被动转动，主动轴和两组被动轴支撑粘屑带以直角三角形循环转动，粉末碎屑粘在两组被动轴之间的下直角边上。

本发明的有益效果在于：

1、本发明通过在倒角片位于降温罩内部时，低温冷风从吹风罩吹向倒角片的倾斜面，可对倒角片表面进行降温，使倒角片进入倒角槽前进行提前降温，避免温度过高使粉末碎屑粘在倒角片上影响摩擦修整，风向集中向上，可同时将其表面粉末碎屑吹至粘屑带上进行收集。

2、本发明为了防止粉末碎屑随着粘屑带转动被甩出，底边粘有粉末碎屑的粘屑带从两组横架之间穿过，使其移动至直角三角形的倾斜边，此时的压屑板在自重状态下，其一边压紧在粘屑带表面，粉末碎屑经压屑板下压，稳定粘在粘胶带上。

3、本发明通过气泵和制冷器结合吹出低温冷风分别吹向吹风罩和降温板，在降温板处，低温冷风从吹风口吹出穿过网孔带从背面对粘胶带进行降温，防止粘胶带因温度过高而导致粘胶融化脱离。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明图1的A处结构放大示意图。

图3为本发明修整轮的修整工作正面示意图。

图4为本发明修整轮的修整工作俯视示意图。

图5为本发明的降温罩结构端部示意图。

图6为本发明降温罩的其中一侧壁结构示意图。

图7为本发明的粘屑带运行侧面结构示意图。

图8为本发明图7的B处结构放大示意图。

图9为本发明的延伸侧板结构示意图。

图10为本发明的降温板结构侧剖面示意图。

图11为本发明的修整方法流程示意图。

附图标记为：1、加工台；2、安装台；3、加工进给机构；4、X轴进给机构；5、砂轮机；6、Y轴进给机构；7、整形机；71、整形轮轴；8、加工砂轮；81、倒角槽；9、修整轮；91、倒角片；10、降温罩；101、吹风罩；102、被动轴；103、温度传感器；104、固定支架；11、延伸侧板；111、驱动机构；112、主动轴；113、降温板；1131、吹风口；114、进风管；115、横架；116、压屑板；12、粘屑带；121、网孔带；122、粘胶带。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

参照说明书附图1-图10，一种活塞环磨削加工用成型砂轮修整设备，包括加工台1和安装台2，安装台2上设置有砂轮机5和整形机7，整形机7通过Y轴进给机构6和X轴进给机构4安装在安装台2上，砂轮机5上安装有加工砂轮8，加工砂轮8的圆周面上设置有多组倒角槽81，且倒角槽81为V形凹槽结构，整形机7上安装有修整轮9，修整轮9上对应倒角槽81的位置固定安装有倒角片91；修整轮9的上方设置有降温罩10，倒角片91位于降温罩10的内侧，降温罩10两侧的底部均设置有吹风罩101，吹风罩101用于向降温罩10中吹出低温气体；吹风罩101位于降温罩10内侧的一端设置为出气口，该出气口吹出的气流沿倒角片91的侧壁表面流动；降温罩10的上方设置有粘屑组件，粘屑组件包括粘屑带12，粘屑带12位于吹风罩101吹出气流的方向上，粘屑带12用于对气流带走的倒角片91表面的粉末碎屑进行粘黏。

需要说明的是，砂轮机5和整形机7均由电机构成，其中，修整轮9安装在由整形机7的电机驱动转动的整形轮轴71上，加工砂轮8安装在砂轮机5的电机的输出轴上。

在本实施例中，实施场景具体为：加工时，活塞环固定在加工台1上，砂轮机5驱动加工砂轮8进行倒角的磨削加工，修整时，通过加工进给机构3使加工砂轮8远离加工台1退出加工，再通过X轴进给机构4将Y轴进给机构6及整形机7向砂轮机5方向推进，X轴进给机构4带动Y轴进给机构6和整形机7左右移动，Y轴进给机构6带动整形机7前后移动调整位置，最终使倒角片91进入倒角槽81的内部，参照附图3和4，整形机7内部电机通过整形轮轴71带动修整轮9工作，使倒角片91对倒角槽81的两侧内壁进行摩擦修整，参照附图4，在倒角片91位于降温罩10内部时，通过吹风罩101向倒角片91的倾斜面吹风，带走倒角片91表面的热量并进行降温，使倒角片91进入倒角槽81前进行提前降温，避免倒角片91表面温度过高而使粉末碎屑融化后粘在倒角片91上影响摩擦修整作业，且通过吹风罩101的吹风设置，气流从倒角片91表面经过时，还可以将其表面粉末碎屑吹至粘屑带12上进行收集。

安装台2上设置有加工进给机构3，砂轮机5安装在加工进给机构3上，加工进给机构3用于驱动砂轮机5向加工台1处运动。

需要说明的是，加工进给机构3驱动砂轮机5及加工砂轮8靠近或远离加工台1进行加工或停工。

X轴进给机构4安装在加工进给机构3上，Y轴进给机构6安装在X轴进给机构4上，降温罩10的底部固定设有固定支架104，降温罩10通过固定支架104固定安装在整形机7上，X轴进给机构4用于驱动Y轴进给机构6和整形机7沿垂直于加工砂轮8轴向的方向直线运动，Y轴进给机构6用于驱动整形机7沿平行于加工砂轮8轴向的方向直线运动。

需要说明的是，X轴进给机构4驱动Y轴进给机构6和整形机7左右移动靠近或远离砂轮机5，Y轴进给机构6驱动整形机7和修整轮9前后移动，此时通过固定支架104带动降温罩10跟随移动，使倒角片91逐个对准每个倒角槽81。

加工进给机构3、X轴进给机构4和Y轴进给机构6均为丝杆滑轨，加工进给机构3的滑轨座安装在安装台2上，X轴进给机构4的滑轨座安装在加工进给机构3的滑块上，Y轴进给机构6的滑轨座安装在X轴进给机构4的滑块上，整形机7安装在Y轴进给机构6的滑块上。

需要说明的是，丝杆滑轨结构包括滑轨座，滑轨座一端安装电机，滑轨座上安装传动丝杆，传动丝杆上安装滑块，电机驱动传动丝杆转动，使滑块沿传动丝杆横向往复运动。

降温罩10靠近加工砂轮8一端的内侧壁中固定安装有温度传感器103，温度传感器103为非接触式温度传感器，温度传感器103用于测量倒角片91降温后的温度。

需要说明的是，倒角片91从降温罩10处转出后，温度传感器103对降温后的倒角片91部分进行测温，根据温度反馈，来控制吹风罩101吹气降温的强度，确保倒角片91进入到倒角槽81内部之前的温度低于树脂粉末碎屑的融化温度。

粘屑组件还包括两组被动轴102和一组主动轴112，且两组被动轴102水平设置，粘屑带12设置在两组被动轴102和一组主动轴112外部，并形成三角形结构。

需要说明的是，参照附图7和8，两组被动轴102和一组主动轴112呈直角三角形分布，可支撑粘屑带12进行循环转动，从倒角片91上吹出的粉末碎屑粘在两组被动轴102之间的下直角边上。

粘屑组件还包括延伸侧板11，延伸侧板11固定安装在降温罩10上，主动轴112转动安装在延伸侧板11的顶部，主动轴112的一端连接驱动机构111，且主动轴112由驱动机构111驱动转动，两组被动轴102转动安装在降温罩10的内侧。

需要说明的是，通过驱动机构111驱动主动轴112主动转动，通过粘屑带12使两组被动轴102被动转动，使粘屑带12循环转动。

粘屑带12包括网孔带121，网孔带121的外部设有粘胶带122，延伸侧板11上固定安装有横架115，横架115远离延伸侧板11的一端转动安装有压屑板116，压屑板116远离横架115的一端贴合在粘胶带122外表面。

在本实施例中，实施场景具体为：为了防止粉末碎屑随着粘屑带12转动被甩出，参照附图7-9，底边粘有粉末碎屑的粘屑带12从两组横架115之间穿过，使其移动至直角三角形的倾斜边，此时的压屑板116在自重状态下，其一边压紧在粘屑带12表面，粉末碎屑经压屑板116下压，稳定粘在粘胶带122上，当修整加工完成之后，可以更换新的粘屑带12。

延伸侧板11的内侧固定安装有降温板113，且降温板113位于网孔带121的内侧，降温板113为中空结构，降温板113靠近网孔带121的一侧设置有多组吹风口1131。

需要说明的是，参照附图9，降温板113固定在两组延伸侧板11之间，起到固定支撑的作用，且降温板113位于粘屑带12形成的直角三角形内部，后续可从内向外吹冷风对粘屑带12进行降温。

吹风罩101的远离倒角片91的一端和降温板113的顶部均固定设有进风管114，进风管114连接有供气机构，且供气机构包括气泵和制冷器，供气机构用于向吹风罩101和降温板113中提供气流，制冷器用于对气流进行降温。

在本实施例中，实施场景具体为：气泵和制冷器结合吹出低温空气为现有的组合技术，其吹出低温冷风分别吹向吹风罩101和降温板113，在降温板113处，低温冷风从吹风口1131吹出穿过网孔带121从背面对粘胶带122进行降温，防止粘胶带122因温度过高而降低粘性。

参照说明书附图11，本实施例还提供了一种活塞环磨削加工用成型砂轮修整设备的修整方法，具体包括如下操作步骤：

S1：通过加工进给机构3使加工砂轮8远离加工台1退出加工，再通过X轴进给机构4将Y轴进给机构6及整形机7向砂轮机5方向推进，X轴进给机构4带动Y轴进给机构6和整形机7左右移动，Y轴进给机构6带动整形机7前后移动调整位置，最终使倒角片91进入倒角槽81的内部，整形机7内部电机通过整形轮轴71带动修整轮9工作，使倒角片91进入倒角槽81的内部并对两侧内壁进行摩擦修整；

S2：在倒角片91位于降温罩10内部时，通过吹风罩101向倒角片91的倾斜面吹风，可对倒角片91表面进行降温，风向集中向上，可同时将其表面粉末碎屑吹至粘屑带12上；

S3：通过驱动机构111驱动主动轴112主动转动，通过粘屑带12使两组被动轴102被动转动，主动轴112和两组被动轴102支撑粘屑带12以直角三角形循环转动，粉末碎屑粘在两组被动轴102之间的下直角边上。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种活塞环磨削加工用成型砂轮修整设备，包括加工台（1）和安装台（2），其特征在于：所述安装台（2）上设置有砂轮机（5）和整形机（7），所述整形机（7）通过Y轴进给机构（6）和X轴进给机构（4）安装在安装台（2）上，所述砂轮机（5）上安装有加工砂轮（8），所述加工砂轮（8）的圆周面上设置有多组倒角槽（81），且倒角槽（81）为V形凹槽结构，所述整形机(7)上安装有修整轮(9)，所述修整轮（9）上对应倒角槽（81）的位置固定安装有倒角片（91）；

所述修整轮（9）的上方设置有降温罩（10），所述倒角片（91）位于降温罩（10）的内侧，所述降温罩（10）两侧的底部均设置有吹风罩（101），所述吹风罩（101）用于向降温罩（10）中吹出低温气体；

所述吹风罩（101）位于降温罩（10）内侧的一端设置为出气口，该出气口吹出的气流沿倒角片（91）的侧壁表面流动；

所述降温罩（10）的上方设置有粘屑组件，所述粘屑组件包括粘屑带（12），所述粘屑带（12）位于吹风罩（101）吹出气流的方向上，所述粘屑带（12）用于对气流带走的倒角片（91）表面的粉末碎屑进行粘黏；

所述安装台（2）上设置有加工进给机构（3），所述砂轮机（5）安装在加工进给机构（3）上，所述加工进给机构（3）用于驱动砂轮机（5）向加工台（1）处运动，所述X轴进给机构（4）安装在加工进给机构（3）上，所述Y轴进给机构（6）安装在X轴进给机构（4）上，所述降温罩（10）的底部固定设有固定支架（104），所述降温罩（10）通过固定支架（104）固定安装在整形机（7）上，所述X轴进给机构（4）用于驱动Y轴进给机构（6）和整形机（7）沿垂直于加工砂轮（8）轴向的方向直线运动，所述Y轴进给机构（6）用于驱动整形机（7）沿平行于加工砂轮（8）轴向的方向直线运动；

所述加工进给机构（3）、X轴进给机构（4）和Y轴进给机构（6）均为丝杆滑轨，所述加工进给机构（3）的滑轨座安装在安装台（2）上，所述X轴进给机构（4）的滑轨座安装在加工进给机构（3）的滑块上，所述Y轴进给机构（6）的滑轨座安装在X轴进给机构（4）的滑块上，所述整形机（7）安装在Y轴进给机构（6）的滑块上；

所述降温罩（10）靠近加工砂轮（8）一端的内侧壁中固定安装有温度传感器（103），所述温度传感器（103）为非接触式温度传感器，所述温度传感器（103）用于测量倒角片（91）降温后的温度；

所述粘屑组件还包括两组被动轴（102）和一组主动轴（112），且两组所述被动轴（102）水平设置，所述粘屑带（12）设置在两组被动轴（102）和一组主动轴（112）外部，并形成三角形结构；

所述粘屑组件还包括延伸侧板（11），所述延伸侧板（11）固定安装在降温罩（10）上，所述主动轴（112）转动安装在延伸侧板（11）的顶部，所述主动轴（112）的一端连接驱动机构（111），且主动轴（112）由驱动机构（111）驱动转动，两组所述被动轴（102）转动安装在降温罩（10）的内侧；

所述粘屑带（12）包括网孔带（121），所述网孔带（121）的外部设有粘胶带（122），所述延伸侧板（11）上固定安装有横架（115），所述横架（115）远离延伸侧板（11）的一端转动安装有压屑板（116），所述压屑板（116）远离横架（115）的一端贴合在粘胶带（122）外表面；

所述延伸侧板（11）的内侧固定安装有降温板（113），且降温板（113）位于网孔带（121）的内侧，所述降温板（113）为中空结构，所述降温板（113）靠近网孔带（121）的一侧设置有多组吹风口（1131）；

所述吹风罩（101）的远离倒角片（91）的一端和降温板（113）的顶部均固定设有进风管（114），所述进风管（114）连接有供气机构，且供气机构包括气泵和制冷器，所述供气机构用于向吹风罩（101）和降温板（113）中提供气流，所述制冷器用于对气流进行降温。

2.一种如权利要求1所述的活塞环磨削加工用成型砂轮修整设备的修整方法，其特征在于，具体包括如下操作步骤：

S1：通过加工进给机构（3）使加工砂轮（8）远离加工台（1）退出加工，再通过X轴进给机构（4）将Y轴进给机构（6）及整形机（7）向砂轮机（5）方向推进，X轴进给机构（4）带动Y轴进给机构（6）和整形机（7）左右移动，Y轴进给机构（6）带动整形机（7）前后移动调整位置，最终使倒角片（91）进入倒角槽（81）的内部，整形机（7）内部电机带动修整轮（9）转动，使倒角片（91）进入倒角槽（81）的内部并对两侧内壁进行摩擦修整；

S2：在倒角片（91）位于降温罩（10）内部时，通过吹风罩（101）向倒角片（91）的倾斜面吹风，可对倒角片（91）表面进行降温，风向集中向上，可同时将其表面粉末碎屑吹至粘屑带（12）上；

S3：通过驱动机构（111）驱动主动轴（112）主动转动，通过粘屑带（12）使两组被动轴（102）被动转动，主动轴（112）和两组被动轴（102）支撑粘屑带（12）以直角三角形循环转动，粉末碎屑粘在两组被动轴（102）之间的下直角边上。