CN202062300U - 一种圆柱面高效精密研磨装置 - Google Patents

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阎秋生
黄升伟
李忠荣
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Abstract

本实用新型是一种圆柱面高效精密研磨装置。包括有工件安装旋转装置和抛光装置,其中工件安装旋转装置包括有底座、安装轴、电机,其中安装轴的两端分别通过轴承支承在固定在底座两侧的左支撑板和右支撑板上,圆柱状工件固定安装在安装轴上,且安装轴通过减速箱与电机的输出轴连接,抛光装置包括有移动工作台、弹性抛光盘,其中弹性抛光盘装设在移动工作台上,移动工作台装设在底座上,且移动工作台及底座上分别装设有驱动弹性抛光盘运动的X方向驱动装置及Y方向驱动装置。本实用新型可以实现与任意半径的圆柱状或者管筒状被加工物外表面大面积接触,本实用新型研磨效率高,而且结构简单,方面实用,具有极强的实用性和推广价值。

Description

一种圆柱面高效精密研磨装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及工件磨削设备领域,特别涉及一种像金属带材纵向分切圆片刀外表面等圆柱状或管筒状被加工物外表面进行高效精密研磨的研磨装置。
背景技术
[0002] 根据金属制品成型加工要求,需要将整幅金属带材卷料纵向分切成一组特定宽度的带材。金属带材分切深加工与物流配送相结合可以为客户提供个性化、差异化、专业化、 定量化原材料配送服务,满足金属制品加工多品种、小批量生产模式的需求,具有提高材料综合利用率、提高附加值、节约资金、加快周转、节省材料的显著经济社会效益。金属带材的分切加工精度是影响金属制品加工的关键因素之一,是制作精密金属制品的基础。
[0003] 金属带材卷料根据材质、厚度不同有不同的分切加工工艺,对于厚度超过0. Imm 的金属带材卷料纵向分切成一组需求宽度的带材,目前的分切工艺一般采用上下成对分切圆片刀33对滚剪切方法,如图1所示,上分切圆片刀和下分切圆片刀的侧向间隙为g、径向间隙为h,在金属带材的分切加工过程中,金属材料受到上分切圆片刀和下分切圆片刀切削刃的剪切作用而分离,材料的剪切滑移变形主要发生在上分切圆片刀和下分切圆片刀切削刃作用的局部区域,因此上下分切圆片刀的切削刃随加工过程会发生磨损变钝而产生较大的分切毛刺,圆片刀用钝之后需要重新刃磨,一般情况下为了保证圆刀片端面与内孔的垂直度只能刃磨外圆面使圆刀片切削刃重新锋锐。目前圆片刀圆柱面的重新刃磨主要采用磨削方法,但是磨削加工过程中产生的变质层、粗糙度较高等影响金属带材分切质量和刀片耐用度,需要进一步研磨加工提高切削刃的锋锐度。
[0004] 研磨加工是利用软质研磨盘和研磨液(油或水性物质与游离磨料的混合物),通过研磨盘向游离磨料施加一定压力作用于工件表面,磨料在研磨盘与工件界面上产生滚动或滑动,从被加工工件表面去除一层极薄的材料,达到提高工件形状精度和表面精度的目的。
[0005] 传统的研磨装置主要由安装在连接电机的主轴上的平面研磨盘和用于安装工件的连接电机的旋转工作台构成。工作时,将平面工件安装在工作台上,研磨盘与工件之间保持一定的运动关系,研磨盘对游离磨料施加一定的压力实现对工件表面的研磨抛光加工。 传统的研磨装置研磨效率高,但只能对平面工件进行研磨加工。
[0006] 以往圆柱状的工件表面主要采取抛光轮、砂轮或者砂带进行研磨。日本专利申请号为60-30760和中国专利申请号为93119315. X中公布了一种圆筒状或圆柱状工件的外表面电解复合研磨方法,中国专利申请号为101941177A中公布了一种大型圆柱形工件热喷涂表面处理光整研磨结构,中国专利申请号为101972982A中公布了一种圆柱状部件的研磨装置及其研磨方法。但这些研磨方法研磨头与工件表面只是能实现线接触,因而研磨效率低下。目前还没有专门针对金属带材纵向分切圆片刀外表面等圆柱状或管筒状被加工物外表面进行大面积接触研磨的高效研磨装置。
发明内容[0007] 本实用新型的目的是提供一种能够对不同半径的圆柱状或者管筒状被加工物外表面的进行高效研磨的圆柱面高效精密研磨装置。本实用新型设计巧妙,结构简单,可确保抛光盘与被加工物外表面大面积接触,抛光盘半径能随工件半径变化而调整,且抛光盘与被加工物外表面的压力可调。
[0008] 本实用新型的技术方案是:本实用新型的圆柱面高效精密研磨装置,包括有工件安装旋转装置和抛光装置,其中工件安装旋转装置包括有底座、安装轴、左支撑板、右支撑板、减速箱、电机,其中左支撑板和右支撑板分别固定在底座的两侧,安装轴的两端分别通过轴承支承在左支撑板和右支撑板上,圆柱状工件固定安装在安装轴上,且安装轴与减速箱的输出轴连接,减速箱的输入轴与电机的输出轴连接,抛光装置包括有移动工作台、弹性抛光盘,其中弹性抛光盘装设在移动工作台上,移动工作台装设在底座上,且移动工作台上装设有驱动弹性抛光盘沿X方向移动的X方向驱动装置,底座上装设有驱动移动工作台及其上装设的弹性抛光盘沿Y方向移动的Y方向驱动装置。
[0009] 上述弹性抛光盘粘结在胶合板上,胶合板通过固定螺钉及固定螺母与胶合板固定座的两伸出支架连接,胶合板固定座通过双头螺柱和螺母与安装座连接,双头螺柱上还套装有弹簧。
[0010] 上述胶合板固定座与胶合板之间还装设有胶合板活动座,胶合板活动座的一端通过另一固定螺钉及另一固定螺母与胶合板连接,胶合板活动座在靠近胶合板固定座的一端做成螺栓并通过能调整胶合板的半径的调整螺母与胶合板固定座连接。
[0011] 上述胶合板的上端设有进料挡板,胶合板的下端设有磨料挡边。
[0012] 上述圆柱状工件是整条圆柱状工件,或是多个圆片工件叠合在一起。
[0013] 上述圆柱状工件通过套装于安装轴上的套筒及锁紧螺母锁紧在安装轴上。
[0014] 上述驱动弹性抛光盘沿X方向移动的X方向驱动装置包括有纵向滚珠丝杆、纵向直线导轨、步进电机、用于固定弹性抛光盘和调整弹性抛光盘半径的安装座,其中步进电机安装于移动工作台上,且纵向滚珠丝杆与步进电机的输出轴连接,弹性抛光盘固定在安装座的上端,安装座的下端与纵向滚珠丝杆组成螺旋传动副,且安装座上设有与纵向直线导轨配合的导槽。
[0015] 上述驱动移动工作台及其上装设的弹性抛光盘沿Y方向移动的Y方向驱动装置包括有手轮、横向直线导轨、横向滚珠丝杆,其中横向滚珠丝杆与手轮连接,移动工作台的下端与横向直线导轨组成螺旋传动副,且移动工作台上设有与横向直线导轨配合的导槽。
[0016] 本实用新型由于采用弹性抛光盘与胶合板连接成抛光头的方式,而胶合板的半径可以非常方便的通过调整调整螺母而改变,因而可以实现与任意半径的圆柱状或者管筒状被加工物外表面大面积接触,同时胶合板上端的进料挡板可以把磨料引导进入弹性抛光盘与被加工物外表面之间,胶合板下端的磨料挡边可以有效阻止磨料随圆柱状工件的旋转而迅速流失的现象,本实用新型研磨效率高,而且结构简单,方面实用,具有极强的实用性和推广价值。
[0017] 附图说明
[0018] 图1是金属带材分切加工过程示意图;
[0019] 图2是本实用新型实施例圆柱面高效精密研磨装置的透视图;
[0020] 图3是本实用新型实施例圆柱面高效精密研磨装置的研磨工作原理图;[0021] 图4是本实用新型实施例圆柱面高效精密研磨装置工作部分的局部放大图。
[0022] 图中:1.底座,2.手轮,3.直线导轨,4.滚珠丝杆,5.移动工作台,6.滚珠丝杆, 7.直线导轨,8.步进电机,9.安装座,10.双头螺柱,11.弹簧,12.胶合板固定座, 13.胶合板活动座,14.调整螺母,15.固定螺钉,16.固定螺母,17.螺母,18.左支撑板, 19.锁紧螺母,20.套筒,21.圆柱状工件,22.胶合板,23.弹性抛光盘,24.安装轴,25.右支撑板,26.减速箱,27.电机,28.磨料挡边,29.进料挡板,31.磨料补充管,32.磨料,33.分切圆刀片。
[0023] 具体实施方式
[0024] 下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明:
[0025] 本实施例给出利用本实用新型一种圆柱面高效精密研磨装置加工金属带材纵向分切圆片刀外表面的情况,图1给出了本实施例圆片刀分切金属带材的工作状态,其他圆柱状或者管筒状工件的实施例依此类推。
[0026] 图2给出了本实用新型所涉及的一种圆柱面高效精密研磨装置,包括有工件安装旋转装置和抛光装置,其中工件安装旋转装置包括有底座1、安装轴(24)、左支撑板18、右支撑板25、减速箱26、电机27,其中左支撑板18和右支撑板25分别固定在底座1的两侧, 安装轴M的两端分别通过轴承支承在左支撑板18和右支撑板25上,圆柱状工件21固定安装在安装轴M上,且安装轴M与减速箱沈的输出轴连接,减速箱沈的输入轴与电机27 的输出轴连接,抛光装置包括有移动工作台5、弹性抛光盘23,其中弹性抛光盘23装设在移动工作台5上,移动工作台5装设在底座1上,且移动工作台5上装设有驱动弹性抛光盘23 沿X方向移动的X方向驱动装置,底座1上装设有驱动移动工作台5及其上装设的弹性抛光盘23沿Y方向移动的Y方向驱动装置。
[0027] 上述弹性抛光盘23粘结在胶合板22上,胶合板22通过固定螺钉15及固定螺母 16与胶合板固定座12的两伸出支架连接,胶合板固定座12通过双头螺柱10和螺母17与安装座9连接,双头螺柱10上还套装有弹簧11。
[0028] 上述胶合板固定座12与胶合板22之间还装设有胶合板活动座13,胶合板活动座 13的一端通过另一固定螺钉15及另一固定螺母16与胶合板22连接,胶合板活动座13在靠近胶合板固定座12的一端做成螺栓并通过能调整胶合板22的半径的调整螺母14与胶合板固定座12连接。
[0029] 此外,上述胶合板22的上端设有进料挡板四,胶合板22的下端设有磨料挡边观。
[0030] 本实施例中,上述减速箱沈及电机27安装于右支撑板25上,上述安装轴M的两端通过滚动轴承安装于左支撑板18和右支撑板25上。
[0031] 本实施例中,上述圆柱状工件21可以是整条圆柱状工件,也可以是多个圆片工件
叠合在一起。
[0032] 本实施例中,上述圆柱状工件21通过套装于安装轴M上的套筒20及锁紧螺母19 锁紧在安装轴M上。
[0033] 本实施例中,上述驱动弹性抛光盘23沿X方向移动的X方向驱动装置包括有纵向滚珠丝杆6、纵向直线导轨7、步进电机8、用于固定弹性抛光盘23和调整弹性抛光盘23半径的安装座9,其中步进电机8安装于移动工作台5上,且纵向滚珠丝杆6与步进电机8的输出轴连接,弹性抛光盘23固定在安装座9的上端,安装座9的下端与纵向滚珠丝杆6组成螺旋传动副,且安装座9上设有与纵向直线导轨7配合的导槽。上述驱动移动工作台5 及其上装设的弹性抛光盘23沿Y方向移动的Y方向驱动装置包括有手轮2、横向直线导轨 3、横向滚珠丝杆4,其中横向滚珠丝杆4与手轮2连接,移动工作台5的下端与横向直线导轨3组成螺旋传动副,且移动工作台5上设有与横向直线导轨3配合的导槽。
[0034] 图3给出了本实用新型的研磨工作原理图,首先把圆片刀为例的圆柱状工件21装入安装轴24,并通过套筒20和锁紧螺母19锁紧圆柱状工件21,通过调整手轮2使弹性抛光盘23接近圆柱状工件21,调整调整螺母14改变胶合板22的半径使弹性抛光盘23的半径与圆柱状工件21的半径相同,启动电机27,使电机27驱动减速箱沈并带动安装轴M与圆柱状工件21 —起高速逆时针旋转,磨料补充管31注入磨料32,磨料32在进料挡板四和磨料挡边观的阻挡作用下进入弹性抛光盘23与圆柱状工件21的外表面之间,磨料32在弹簧11的弹力作用下与圆柱状工件21的外表面紧密接触,弹性抛光盘23和磨料补充管31 在步进电机8的驱动作用下沿X方向摆动,圆柱状工件21的外表面在弹性抛光盘23和磨料32的作用下实现高效抛光。
[0035] 图4给出了本实用新型一种圆柱面高效精密研磨装置工作部分的局部放大图。
[0036] 从实施例可以看出,本实用新型结构非常简单,设计巧妙,可确保研磨装置的抛光盘与被加工物外表面大面积接触,抛光盘半径能随工件半径变化而调整,能够对不同半径的圆柱状或者管筒状被加工物外表面进行高效研磨,具有极强的实用性和推广价值。

Claims (8)

1. 一种圆柱面高效精密研磨装置,其特征在于包括有工件安装旋转装置和抛光装置, 其中工件安装旋转装置包括有底座(1)、安装轴(24)、左支撑板(18)、右支撑板(25)、减速箱(26)、电机(27),其中左支撑板(18)和右支撑板(25)分别固定在底座(1)的两侧,安装轴 (24)的两端分别通过轴承支承在左支撑板(18)和右支撑板(25)上,圆柱状工件(21)固定安装在安装轴(24)上,且安装轴(24)与减速箱(26)的输出轴连接,减速箱(26)的输入轴与电机(27)的输出轴连接,抛光装置包括有移动工作台(5)、弹性抛光盘(23),其中弹性抛光盘(23 )装设在移动工作台(5 )上,移动工作台(5 )装设在底座(1)上,且移动工作台(5 ) 上装设有驱动弹性抛光盘(23)沿X方向移动的X方向驱动装置,底座(1)上装设有驱动移动工作台(5)及其上装设的弹性抛光盘(23)沿Y方向移动的Y方向驱动装置。
2.根据权利要求1所述的圆柱面高效精密研磨装置,其特征在于上述弹性抛光盘(23) 粘结在胶合板(22)上,胶合板(22)通过固定螺钉(15)及固定螺母(16)与胶合板固定座 (12)的两伸出支架连接,胶合板固定座(12)通过双头螺柱(10)和螺母(17)与安装座(9) 连接,双头螺柱(10 )上还套装有弹簧(11)。
3.根据权利要求2述的圆柱面高效精密研磨装置,其特征在于上述胶合板固定座(12) 与胶合板(22)之间还装设有胶合板活动座(13),胶合板活动座(13)的一端通过另一固定螺钉(15)及另一固定螺母(16)与胶合板(22)连接,胶合板活动座(13)在靠近胶合板固定座(12)的一端做成螺栓并通过能调整胶合板(22)的半径的调整螺母(14)与胶合板固定座 (12)连接。
4.根据权利要求3所述的圆柱面高效精密研磨装置,其特征在于上述胶合板(22)的上端设有进料挡板(29),胶合板(22)的下端设有磨料挡边(28)。
5.根据权利要求1所述的圆柱面高效精密研磨装置,其特征在于上述圆柱状工件(21) 是整条圆柱状工件,或是多个圆片工件叠合在一起。
6.根据权利要求1所述的圆柱面高效精密研磨装置,其特征在于上述圆柱状工件(21) 通过套装于安装轴(24)上的套筒(20)及锁紧螺母(19)锁紧在安装轴(24)上。
7.根据权利要求1至6任一项所述的圆柱面高效精密研磨装置,其特征在于上述驱动弹性抛光盘(23)沿X方向移动的X方向驱动装置包括有纵向滚珠丝杆(6)、纵向直线导轨 (7)、步进电机(8)、用于固定弹性抛光盘(23)和调整弹性抛光盘(23)半径的安装座(9),其中步进电机(8)安装于移动工作台(5)上,且纵向滚珠丝杆(6)与步进电机(8)的输出轴连接,弹性抛光盘(23)固定在安装座(9)的上端,安装座(9)的下端与纵向滚珠丝杆(6)组成螺旋传动副,且安装座(9)上设有与纵向直线导轨(7)配合的导槽。
8.根据权利要求7所述的圆柱面高效精密研磨装置,其特征在于上述驱动移动工作台 (5)及其上装设的弹性抛光盘(23)沿Y方向移动的Y方向驱动装置包括有手轮(2)、横向直线导轨(3)、横向滚珠丝杆(4),其中横向滚珠丝杆(4)与手轮(2)连接,移动工作台(5)的下端与横向直线导轨(3)组成螺旋传动副,且移动工作台(5)上设有与横向直线导轨(3)配合的导槽。
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