CN117506700A - 一种高精密研磨盘类零件内支撑台的装置及研磨方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精密研磨盘类零件内支撑台的装置及研磨方法，本发明涉及研磨盘类零件的内支撑台端面的技术领域，它包括焊接于工作台内的直筒、一体成型于直筒顶部的防护筒，驱动电机的输出轴伸入于直筒内，且延伸端上连接有主轴，主轴的顶部安装有位于防护筒内的转盘，转盘的顶表面上且位于其外边缘上固设有研磨盘；转盘的顶表面上且位于研磨盘的内侧固设有呈三角形分布的固定轴；直筒的外壁上旋转安装有齿环，齿环的顶表面上沿直筒的圆周方向焊接有多个分别与盘类零件的法兰孔相对应的支撑柱。本发明的有益效果是：极大提高内支撑台研磨质量、极大提高盘类零件生产质量。

Description

一种高精密研磨盘类零件内支撑台的装置及研磨方法

技术领域

本发明涉及研磨盘类零件的内支撑台端面的技术领域，特别是一种高精密研磨盘类零件内支撑台的装置及研磨方法。

背景技术

某盘类零件的结构如图1~图3所示，它为回转体零件，该盘类零件内沿其轴向顺次开设有第一通孔1和第二通孔2，第二通孔2的直径大于第一通孔1的直径，第二通孔2与第一通孔1之间形成有台阶面，台阶面上一体成型有与第一通孔1相连通的内支撑台3，第一通孔1、第二通孔2和内支撑台3同轴设置，盘类零件6的外壁上固设有环形底板4，环形底板4上沿其圆周方向开设有多个法兰孔5。当一批量的盘类零件经机加工生产成型后，工艺上要求对各个盘类零件的内支撑台3的端面进行研磨，以使内支撑台3的光洁度符合要求，当研磨到设定时间后，即可加工出所需的成品盘类零件。

车间内对盘类零件的内支撑台的端面进行研磨的方法是：工人取出一个盘类零件6，将盘类零件6的第二通孔2朝上且固定在工装台上；工人在盘类零件6的内支撑台3的顶表面上涂抹研磨膏；工人操作研磨机的研磨盘13运动，以使研磨盘13的底表面与盘类零件6的内支撑台3的端面相接触；工人打开研磨机的动力部分，动力部分带动研磨盘13旋转，转动的研磨盘13对内支撑台3的端面进行研磨，如图4所示，当研磨到设定时间后，即可实现对内支撑台3端面的研磨，从而加工出所需的成品盘类零件。

然而，车间内的方法虽然能够对盘类零件6的内支撑台3进行研磨，但是在技术上仍然存在以下技术缺陷：

I、当研磨盘13在研磨盘类零件6的内支撑台3时，在研磨盘13与内支撑台3之间产生有颗粒废屑，产生的颗粒废屑一部分压在内支撑台3的端面上，从而造成在内支撑台3上产生凹坑而工艺上要求研磨后，内支撑台3上没有凹坑，从而降低了内支撑台3的研磨质量，进而降低了盘类零件的生产质量；同时，另一部分颗粒废屑在离心力下甩出，颗粒废屑的甩出方向如图4中箭头所示，而冲击到第二通孔2的内壁上，进而导致盘类零件6的内壁受损，进一步降低了盘类零件加工质量。

II、这种研磨方法无法保证盘类零件6的内支撑台3与研磨盘13同轴，从而造成在内支撑台3上所产生的磨痕无规律分布而工艺上要求研磨后的磨痕与内支撑台3同轴分布，从而降低了内支撑台3的研磨质量，进一步的降低了盘类零件的生产质量。因此，亟需一种极大提高内支撑台研磨质量、极大提高盘类零件生产质量的装置及研磨方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种极大提高内支撑台研磨质量、极大提高盘类零件生产质量的高精密研磨盘类零件内支撑台的装置及研磨方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种高精密研磨盘类零件内支撑台的装置，它包括焊接于工作台内的直筒、一体成型于直筒顶部的防护筒，所述直筒的底表面上固设有驱动电机，驱动电机的输出轴伸入于直筒内，且延伸端上连接有主轴，主轴的顶部安装有位于防护筒内的转盘，转盘的顶表面上且位于其外边缘上固设有研磨盘，研磨盘、转盘和主轴同轴设置，研磨盘的顶表面上开设有多条沿其径向分布的排废槽；所述转盘的顶表面上且位于研磨盘的内侧固设有呈三角形分布的固定轴，三个固定轴的外部均旋转安装有滚轮，三个滚轮外侧柱面所围成的圆形圈与转盘同轴设置，且所围成的圆形圈的直径与盘类零件的第一通孔的直径相等；

所述直筒的外壁上旋转安装有齿环，齿环的顶表面上沿直筒的圆周方向焊接有多个分别与盘类零件的法兰孔相对应的支撑柱，每个支撑柱的顶表面上均开设有螺纹孔；所述工作台的底表面上还固设有伺服电机，伺服电机的输出轴贯穿工作台，且延伸端上安装有齿轮，齿轮与齿环相啮合。

所述工作台的底表面上固设有多根支撑于地面上的支撑腿。

所述防护筒与直筒同轴设置，且防护筒的直径大于直筒的直径。

所述转盘的外边缘与防护筒的内壁之间形成有环形间隙。

所述直筒的外壁上设置有滚珠轴承，滚珠轴承的内圈焊接于直筒上，所述齿环的内圈焊接于滚珠轴承的外圈上。

所述直筒的外侧壁上开设有与直筒相连通的排废屑孔，排废屑孔内嵌入有堵头，堵头与排废屑孔过盈配合。

该装置还包括控制器，所述控制器与伺服电机和驱动电机经信号线电连接。

一种高精密研磨盘类零件内支撑台的研磨方法，它包括以下步骤：

S1、盘类零件的安装固定，其具体操作步骤为：

S11、工人在盘类零件的内支撑台的顶表面上涂抹研磨膏；

S12、工人取出一个盘类零件，将盘类零件的第二通孔由上往下套设在防护筒的外部，随后将盘类零件的第一通孔由上往下套设在三个滚轮外侧柱面所围成的圆形圈上，而后将盘类零件的环形底板支撑在各个支撑柱的顶表面所围成的平面上，从而实现了盘类零件的定位，此时盘类零件的内支撑台的端面刚好与研磨盘相接触；由于三个滚轮所围成的圆形圈的直径与盘类零件的第一通孔的直径相等，且所围成的圆形圈与转盘同轴设置，研磨盘、转盘和主轴同轴设置，因此盘类零件的内支撑台与研磨盘刚好同轴；

S13、工人使用螺钉穿过盘类零件的环形底板的法兰孔，且与支撑柱的螺纹孔螺纹连接，以将环形底板固定在支撑柱上，进而将盘类零件固定在支撑柱上，从而实现了盘类零件的安装固定；

S2、工人控制驱动电机和伺服电机启动，驱动电机带动主轴做顺时针转动，主轴带动转盘做顺时针转动，转盘带动研磨盘和固定轴做同步的顺时针转动；

同时，伺服电机做顺时针转动，伺服电机带动齿轮做顺时针转动，齿轮带动齿环做逆时针转动，齿环带动工装固定在其上的盘类零件做同步的逆时针转动，盘类零件带动内支撑台做同步的逆时针转动，此时内支撑台和研磨盘做相反方向的旋转运动，研磨盘对内支撑台进行研磨，当研磨到设定时间后，控制器控制伺服电机和驱动电机关闭，从而最终完成内支撑台的研磨，进而生产出第一个成品盘类零件；

S3、成品盘类零件的取出：工人拧出环形底板与支撑柱之间的螺钉，而后由下往上将成品盘类零件从齿环上取走；

S4、如此重复步骤S1~S3操作，即可连续地对多个盘类零件的内支撑台的端面进行研磨，进而生产加工出多个成品盘类零件。

本发明具有以下优点：极大提高内支撑台研磨质量、极大提高盘类零件生产质量。

附图说明

图1为某盘类零件的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的仰视图；

图4为转动的研磨盘对内支撑台的端面进行研磨的示意图；

图5为本发明的结构示意图；

图6为图5的主剖示意图；

图7为图6的俯视图；

图8为主轴、转盘、研磨盘、固定轴和滚轮的连接示意图；

图9为图8的俯视图；

图10为图8中的研磨盘的结构示意图；

图11为本发明定位盘类零件的示意图；

图12为图11的俯视图；

图13为本发明研磨内支撑台端面的示意图；

图中：

1-第一通孔，2-第二通孔，3-内支撑台，4-环形底板，5-法兰孔，6-盘类零件，7-工作台，8-直筒，9-防护筒，10-驱动电机，11-主轴，12-转盘，13-研磨盘，14-排废槽，15-固定轴，16-滚轮，17-齿环，18-支撑柱，19-螺纹孔，20-伺服电机，21-齿轮，22-滚珠轴承，23-堵头，24-螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图5~图10所示，一种高精密研磨盘类零件内支撑台的装置，它包括焊接于工作台7内的直筒8、一体成型于直筒8顶部的防护筒9，防护筒9与直筒8同轴设置，且防护筒9的直径大于直筒8的直径，工作台7的底表面上固设有多根支撑于地面上的支撑腿，所述直筒8的底表面上固设有驱动电机10，驱动电机10的输出轴伸入于直筒8内，且延伸端上连接有主轴11，主轴11的顶部安装有位于防护筒9内的转盘12，转盘12的外边缘与防护筒9的内壁之间形成有环形间隙，转盘12的顶表面上且位于其外边缘上固设有研磨盘13，研磨盘13、转盘12和主轴11同轴设置，研磨盘13的顶表面上开设有多条沿其径向分布的排废槽14；所述转盘12的顶表面上且位于研磨盘13的内侧固设有呈三角形分布的固定轴15，三个固定轴15的外部均旋转安装有滚轮16，三个滚轮16外侧柱面所围成的圆形圈与转盘12同轴设置，且所围成的圆形圈的直径与盘类零件6的第一通孔1的直径相等；

所述直筒8的外壁上旋转安装有齿环17，直筒8的外壁上设置有滚珠轴承22，滚珠轴承22的内圈焊接于直筒8上，所述齿环17的内圈焊接于滚珠轴承22的外圈上，齿环17的顶表面上沿直筒8的圆周方向焊接有多个分别与盘类零件6的法兰孔5相对应的支撑柱18，每个支撑柱18的顶表面上均开设有螺纹孔19；所述工作台7的底表面上还固设有伺服电机20，伺服电机20的输出轴贯穿工作台7，且延伸端上安装有齿轮21，齿轮21与齿环17相啮合。

所述直筒8的外侧壁上开设有与直筒8相连通的排废屑孔，排废屑孔内嵌入有堵头23，堵头23与排废屑孔过盈配合，拔出堵头23，即可将直筒8内的颗粒废屑排放出来。该装置还包括控制器，所述控制器与伺服电机20和驱动电机10经信号线电连接，工人可通过控制器控制伺服电机20和驱动电机10的启动或关闭，方便了工人的操作。

一种高精密研磨盘类零件内支撑台的研磨方法，它包括以下步骤：

S1、盘类零件的安装固定，其具体操作步骤为：

S11、工人在盘类零件6的内支撑台3的顶表面上涂抹研磨膏；

S12、工人取出一个如图1~图3所示的盘类零件6，将盘类零件6的第二通孔2由上往下套设在防护筒9的外部，随后将盘类零件6的第一通孔1由上往下套设在三个滚轮16外侧柱面所围成的圆形圈上，而后将盘类零件6的环形底板4支撑在各个支撑柱18的顶表面所围成的平面上，从而实现了盘类零件的定位，如图11~图12所示，此时盘类零件6的内支撑台3的端面刚好与研磨盘13相接触；由于三个滚轮16所围成的圆形圈的直径与盘类零件6的第一通孔1的直径相等，且所围成的圆形圈与转盘12同轴设置，研磨盘13、转盘12和主轴11同轴设置，因此盘类零件6的内支撑台3与研磨盘13刚好同轴，如图11所示；

S13、工人使用螺钉24穿过盘类零件6的环形底板4的法兰孔5，且与支撑柱18的螺纹孔19螺纹连接，以将环形底板4固定在支撑柱18上，进而将盘类零件6固定在支撑柱18上，从而实现了盘类零件6的安装固定，如图13所示；

S2、工人控制驱动电机10和伺服电机20启动，驱动电机10带动主轴11做顺时针转动，主轴11带动转盘12做顺时针转动，转盘12带动研磨盘13和固定轴15做同步的顺时针转动，研磨盘13的旋转方向如图13中空心箭头所示；

同时，伺服电机20做顺时针转动，伺服电机20带动齿轮21做顺时针转动，齿轮21带动齿环17做逆时针转动，齿环17带动工装固定在其上的盘类零件6做同步的逆时针转动，盘类零件6的旋转方向如图13中实心箭头所示，盘类零件6带动内支撑台3做同步的逆时针转动，此时内支撑台3和研磨盘13做相反方向的旋转运动，研磨盘13对内支撑台3进行研磨，当研磨到设定时间后，控制器控制伺服电机20和驱动电机10关闭，从而最终完成内支撑台3的研磨，进而生产出第一个成品盘类零件；

其中，在该步骤S2中，当研磨盘13在研磨内支撑台3的过程中，在研磨盘13与支撑台之间所产生的一部分颗粒废屑进入于研磨盘13的排废槽14内，避免了该部分颗粒废屑在内支撑台3上产生凹坑，因此该装置相比于如图4所示的研磨方法，极大的提高了内支撑台3的研磨质量，进而提高了盘类零件的加工质量；同时，另一部分颗粒废屑在离心力作用下向外甩出，甩出的颗粒废屑直接撞击到防护筒9的内壁上，而后颗粒废屑经防护筒9收集在直筒8内，从而避免了该部分颗粒废屑直接撞击到盘类零件6的第二通孔2的内壁上，造成第二通孔2的内壁受损，因此该装置相比于如图4所示的研磨方法，起到了很好保护盘类零件6内壁的作用，进一步的提高了盘类零件的加工质量。

此外，由于内支撑台3做逆时针转动，而研磨盘13做顺时针转动，两个做相反方向的旋转运动，相比于单一方式的研磨，极大的提高了内支撑台3端面的光洁度。

S3、成品盘类零件的取出：工人拧出环形底板4与支撑柱18之间的螺钉24，而后由下往上将成品盘类零件从齿环17上取走；

S4、如此重复步骤S1~S3操作，即可连续地对多个盘类零件6的内支撑台3的端面进行研磨，进而生产加工出多个成品盘类零件。

其中，从步骤S12可知，通过将盘类零件6的第一通孔1由上往下套设在三个滚轮16外侧柱面所围成的圆形圈上，以实现对盘类零件6的自动定心，由于三个滚轮16外侧柱面所围成的圆形圈与转盘12同轴设置，且研磨盘13、转盘12和主轴11同轴设置，因此盘类零件6的内支撑台3与研磨盘13刚好同轴，从而确保了在内支撑台3的端面上所形成的磨痕与内支撑台3是同轴的，满足了工艺上的要求，因此，该装置相比于如图4所示的研磨方法，提高了内支撑台3的研磨质量，进而极大的提高了盘类零件的加工质量。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高精密研磨盘类零件内支撑台的装置，其特征在于：它包括焊接于工作台（7）内的直筒（8）、一体成型于直筒（8）顶部的防护筒（9），所述直筒（8）的底表面上固设有驱动电机（10），驱动电机（10）的输出轴伸入于直筒（8）内，且延伸端上连接有主轴（11），主轴（11）的顶部安装有位于防护筒（9）内的转盘（12），转盘（12）的顶表面上且位于其外边缘上固设有研磨盘（13），研磨盘（13）、转盘（12）和主轴（11）同轴设置，研磨盘（13）的顶表面上开设有多条沿其径向分布的排废槽（14）；所述转盘（12）的顶表面上且位于研磨盘（13）的内侧固设有呈三角形分布的固定轴（15），三个固定轴（15）的外部均旋转安装有滚轮（16），三个滚轮（16）外侧柱面所围成的圆形圈与转盘（12）同轴设置，且所围成的圆形圈的直径与盘类零件（6）的第一通孔（1）的直径相等；

所述直筒（8）的外壁上旋转安装有齿环（17），齿环（17）的顶表面上沿直筒（8）的圆周方向焊接有多个分别与盘类零件（6）的法兰孔（5）相对应的支撑柱（18），每个支撑柱（18）的顶表面上均开设有螺纹孔（19）；所述工作台（7）的底表面上还固设有伺服电机（20），伺服电机（20）的输出轴贯穿工作台（7），且延伸端上安装有齿轮（21），齿轮（21）与齿环（17）相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种高精密研磨盘类零件内支撑台的装置，其特征在于：所述工作台（7）的底表面上固设有多根支撑于地面上的支撑腿。

3.根据权利要求2所述的一种高精密研磨盘类零件内支撑台的装置，其特征在于：所述防护筒（9）与直筒（8）同轴设置，且防护筒（9）的直径大于直筒（8）的直径。

4.根据权利要求3所述的一种高精密研磨盘类零件内支撑台的装置，其特征在于：所述转盘（12）的外边缘与防护筒（9）的内壁之间形成有环形间隙。

5.根据权利要求4所述的一种高精密研磨盘类零件内支撑台的装置，其特征在于：所述直筒（8）的外壁上设置有滚珠轴承（22），滚珠轴承（22）的内圈焊接于直筒（8）上，所述齿环（17）的内圈焊接于滚珠轴承（22）的外圈上。

6.根据权利要求5所述的一种高精密研磨盘类零件内支撑台的装置，其特征在于：所述直筒（8）的外侧壁上开设有与直筒（8）相连通的排废屑孔，排废屑孔内嵌入有堵头（23），堵头（23）与排废屑孔过盈配合。

7.根据权利要求6所述的一种高精密研磨盘类零件内支撑台的装置，其特征在于：该装置还包括控制器，所述控制器与伺服电机（20）和驱动电机（10）经信号线电连接。

8.一种高精密研磨盘类零件内支撑台的研磨方法，采用权利要求7所述的一种高精密研磨盘类零件内支撑台的装置，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、盘类零件的安装固定，其具体操作步骤为：

S11、工人在盘类零件（6）的内支撑台（3）的顶表面上涂抹研磨膏；

S12、工人取出一个盘类零件（6），将盘类零件（6）的第二通孔（2）由上往下套设在防护筒（9）的外部，随后将盘类零件（6）的第一通孔（1）由上往下套设在三个滚轮（16）外侧柱面所围成的圆形圈上，而后将盘类零件（6）的环形底板（4）支撑在各个支撑柱（18）的顶表面所围成的平面上，从而实现了盘类零件的定位，此时盘类零件（6）的内支撑台（3）的端面刚好与研磨盘（13）相接触；由于三个滚轮（16）所围成的圆形圈的直径与盘类零件（6）的第一通孔（1）的直径相等，且所围成的圆形圈与转盘（12）同轴设置，研磨盘（13）、转盘（12）和主轴（11）同轴设置，因此盘类零件（6）的内支撑台（3）与研磨盘（13）刚好同轴；

S13、工人使用螺钉（24）穿过盘类零件（6）的环形底板（4）的法兰孔（5），且与支撑柱（18）的螺纹孔（19）螺纹连接，以将环形底板（4）固定在支撑柱（18）上，进而将盘类零件（6）固定在支撑柱（18）上，从而实现了盘类零件（6）的安装固定；

S2、工人控制驱动电机（10）和伺服电机（20）启动，驱动电机（10）带动主轴（11）做顺时针转动，主轴（11）带动转盘（12）做顺时针转动，转盘（12）带动研磨盘（13）和固定轴（15）做同步的顺时针转动；

同时，伺服电机（20）做顺时针转动，伺服电机（20）带动齿轮（21）做顺时针转动，齿轮（21）带动齿环（17）做逆时针转动，齿环（17）带动工装固定在其上的盘类零件（6）做同步的逆时针转动，盘类零件（6）带动内支撑台（3）做同步的逆时针转动，此时内支撑台（3）和研磨盘（13）做相反方向的旋转运动，研磨盘（13）对内支撑台（3）进行研磨，当研磨到设定时间后，控制器控制伺服电机（20）和驱动电机（10）关闭，从而最终完成内支撑台（3）的研磨，进而生产出第一个成品盘类零件；

S3、成品盘类零件的取出：工人拧出环形底板（4）与支撑柱（18）之间的螺钉（24），而后由下往上将成品盘类零件从齿环（17）上取走；

S4、如此重复步骤S1~S3操作，即可连续地对多个盘类零件（6）的内支撑台（3）的端面进行研磨，进而生产加工出多个成品盘类零件。