CN219787939U - 一种用于曲面加工的磨具及数控磨床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于曲面加工的磨具及数控磨床，涉及磨削设备技术领域，所述磨具包括磨具主体、填充部和连接杆，所述磨具主体为半球型结构，所述磨具主体的内部中空形成有容纳空间；所述填充部容纳在所述容纳空间内，所述磨具主体的一端开设有配合孔，所述配合孔与所述容纳空间相连通；所述连接杆的一端通过所述配合孔延伸在所述容纳空间内，且所述连接杆的一端固定在所述填充部内。所述磨具通过设置半球型结构的磨具主体，适用内外曲面的磨削加工，提高磨削加工的便捷性，并通过在磨具主体内设置填充部，提高磨具使用的可靠性。

Description

一种用于曲面加工的磨具及数控磨床

技术领域

本实用新型主要涉及磨削设备技术领域，具体涉及一种用于曲面加工的磨具及数控磨床。

背景技术

磨削是利用高速旋转的砂轮等磨具加工工件表面的切削加工，砂轮是圆环结构，能够满足加工工件的平面磨削加工需求，但不能满足加工工件的曲面磨削加工需求，现有的磨削加工过程中，对于带有曲面结构的加工工件，需要转换专用的磨削设备对加工攻坚年进行磨削加工，影响加工工件磨削加工的便捷性。目前的带有弧面磨削面的磨具，为了便于磨具烧结成型，一般设置为空心结构，导致磨具长时间使用时，容易出现磨具表面破裂的情况，影响磨具磨削加工的可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于曲面加工的磨具及数控磨床，所述磨具通过设置半球型结构的磨具主体，适用内外曲面的磨削加工，提高磨削加工的便捷性，并通过在磨具主体内设置填充部，提高磨具使用的可靠性。

本实用新型提供了一种用于曲面加工的磨具，所述磨具包括磨具主体、填充部和连接杆，所述磨具主体为半球型结构，所述磨具主体的内部中空形成有容纳空间；

所述填充部容纳在所述容纳空间内，所述磨具主体的一端开设有配合孔，所述配合孔与所述容纳空间相连通；

所述连接杆的一端通过所述配合孔延伸在所述容纳空间内，且所述连接杆的一端固定在所述填充部内。

进一步的，所述填充部基于粘胶固定在所述磨具主体的容纳空间内。

进一步的，所述填充部的材质为混凝土，或所述填充部的材质为大理石。

进一步的，所述连接杆焊接固定在所述磨具主体上。

进一步的，所述磨具主体的壁厚为H1，所述磨具主体的直径为D，所述H1和所述D之间的约束关系为：0.2D≤H1≤0.3D。

进一步的，所述磨具主体包括圆弧面形成的第一磨削端，以及平面形成的第二磨削端。

进一步的，所述第一磨削端和所述第二磨削端之间基于弧面连接。

进一步的，所述填充部的体积为V1，所述容纳空间的容积为V2，所述V1和所述V2之间的约束关系为：0.8*V2≤V1≤V2。

本实用新型还提供了一种数控磨床，所述数控磨床包括机床主体、设置在所述机床主体中部的装夹部件以及位于所述装夹部件上方的所述用于曲面加工的磨具；

所述装夹部件包括沿X轴轴向排布的第一直线导轨机构、沿Y轴轴向排布的第二直线导轨机构和夹具，所述第一直线导轨机构固定在所述机床主体上，所述第二直线导轨机构设置在所述第一直线导轨上，所述夹具设置在所述第二直线导轨机构上。

进一步的，所述机床主体上设置有沿Z轴轴向排布的第三直线导轨机构和主轴驱动电机，所述主轴驱动电机设置在所述第三直线导轨机构上，且所述主轴驱动电机驱动连接着所述磨具。

本实用新型提供了一种用于曲面加工的磨具及数控磨床，所述磨具通过设置半球型结构的磨具主体，适用内外曲面的磨削加工，提高磨削加工的便捷性，并通过在磨具主体内设置填充部，提高磨具使用的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型实施例中用于曲面加工的磨具结构的示意图；

图2是本实用新型实施例中磨具结构的剖视图；

图3是本实用新型实施例中数控磨床结构的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型实施例中用于曲面加工的磨具结构的示意图，图2示出了本实用新型实施例中磨具结构的剖视图，所述磨具包括磨具主体1、填充部2和连接杆3，所述磨具主体1为半球型结构，所述磨具主体1的内部中空形成有容纳空间14，所述半球型结构带有圆弧面，能够契合加工工件内部弧面结构，满足加工工件内部曲面的磨削加工要求。

具体的，所述填充部2容纳在所述容纳空间14内，所述磨具主体1的一端开设有配合孔，所述配合孔与所述容纳空间14相连通，所述连接杆3的一端通过所述配合孔延伸在所述容纳空间14内，且所述连接杆3的一端固定在所述填充部2内，所述磨具主体1可以基于所述连接杆3连接在外部驱动设备上，从而使得外部驱动设备能够驱使磨具主体1转动，从而对加工工件进行磨削。

进一步的，所述磨具通过结合剂混合磨粒，通过高温烧结成型得到的，通过设置内部带有容纳空间14的磨具主体1，可以减少所述磨具主体1的壁厚，便于控制所述磨具主体1烧结成型的时间，从而提高所述磨具主体1制备的便捷性。

具体的，所述填充部2基于粘胶固定在所述磨具主体1的容纳空间14内，所述填充部2通过粘胶固定在所述容纳空间14内，从而提高所述填充部2和所述磨具主体1之间的连接稳定性。

进一步的，所述粘胶可以为结构粘合剂，所述结构粘合剂可以为结构丙烯酸粘合剂和环氧树脂，所述结构丙烯酸粘合剂和环氧树脂可以形成抵抗应力，使得所述填充部2和所述磨具主体1之间紧密连接。

具体的，所述填充部2的材质可以为混凝土，在所述磨具主体1内部的容纳空间14内壁填充混凝土，使得混凝土在所述容纳空间14内定型形成所述填充部2，当所述混凝土定型后，在所述混凝土和所述磨具主体1之间的间隙中渗涂粘胶，进一步提高所述混凝土和所述磨具主体1之间的连接稳定性。

进一步的，所述填充部2的材质还可以为大理石，通过打磨大理石达到预设的形状，并在大理石表面烧结形成所述磨具主体1，在所述大理石和所述磨具主体1之间的间隙中填充粘胶，使得粘胶能够满足大理石和磨具主体1之间的连接稳定性。

具体的，所述连接杆3焊接固定在所述磨具主体1上，所述连接杆3通过所述配合孔插入在所述磨具主体1内，所述连接杆3和所述配合孔之间可以通过焊接的方式固定，提高所述连接杆3和所述磨具主体1之间的连接稳定，从而提高所述磨具的整体刚性，以满足所述磨具对加工工件的磨削加工需求。

所述连接杆3的一端插接在所述填充部2内，所述连接杆3可以通过粘胶提高与所述填充部2之间的连接稳定性。

具体的，所述磨具主体1的壁厚为H1，所述磨具主体1的直径为D，所述H1和所述D之间的约束关系为：0.2D≤H1≤0.3D，经实验调整得到，当所述磨具主体1的壁厚小于所述磨具主体1直径的20%时，所述磨具主体1的整体刚性较低，容易出现磨具主体1表面破裂的情况。当所述磨具主体1的壁厚大于所述磨具主体1直径的30%时，所述磨具主体1的制备材料较多，导致所述磨具主体1的烧结成型时间长，影响磨具主体1制备的便捷性。

具体的，所述磨具主体1包括圆弧面形成的第一磨削端11，以及平面形成的第二磨削端12，所述第一磨削端11可以适用在加工工件内孔弧面的磨削加工，通过调整所述磨具与所述加工工件内孔弧面的接触角度，使得所述磨具贴合所述加工工件的内壁面，从而满足所述磨具主体1对所述加工工件的磨削加工要求。所述第二磨削端12可以满足所述加工工件表面的磨削加工需求。

进一步的，所述第二磨削端12上设置有多个磨削刃13，所述多个磨削刃13沿圆周方向均匀排布在所述第二磨削端12上，所述多个磨削刃13可以减少所述第二磨削端12与加工工件平面的接触面积，从而提高所述第二磨削端12对加工工件磨削时产生的应力集中，提高所述磨具对加工工件磨削加工的加工效果。

进一步的，通过设置第一磨削端11和第二磨削端12，使得所述磨具能够满足所述加工工件不同的结构面的磨削加工需求。

进一步的，所述第一磨削端11和所述第二磨削端12之间基于弧面连接，避免所述磨具对所述加工工件的侧壁面造成损伤。

具体的，所述填充部2的体积为V1，所述容纳空间14的容积为V2，所述V1和所述V2之间的约束关系为：0.8*V2≤V1≤V2，通过在所述磨具主体1内部的容纳空间14内填充所述填充部2，使得所述磨具主体1的整体重心向下移，确保所述磨具主体1的磨抛旋转加工的稳定性。

进一步的，所述填充部2可以填充在所述容纳空间14的大部分空间，使得所述磨具主体1的整体结构稳定性提高，可以适应长时间的磨抛加工需求。

具体的，图3示出了本实用新型实施例中数控磨床结构的示意图，所述数控磨床包括机床主体4、设置在所述机床主体4中部的装夹部件5以及位于所述装夹部件5上方的所述用于曲面加工的磨具，所述装夹部件5用于固定加工工件在所述机床主体4的中部加工区域内，以便所述磨具对所述加工工件进行磨抛加工。

具体的，所述装夹部件5包括沿X轴轴向排布的第一直线导轨机构51、沿Y轴轴向排布的第二直线导轨机构52和夹具53，所述第一直线导轨机构51固定在所述机床主体4上，所述第一直线导轨机构51设置有第一滑台部件，所述第二直线导轨机构52设置在所述第一直线导轨的第一滑台部件上，当所述第一直线导轨驱动所述第一滑台部件沿X轴轴向移动时，所述第二直线导轨机构52可以随所述第一滑台部件在X轴轴向上移动，所述第二直线导轨机构52设置有第二滑台部件，所述夹具53设置在所述第二直线导轨机构52的第二滑台部件上，当所述第二直线导轨机构52驱动所述第二直线滑台部件在Y轴轴向上移动时，所述夹具53可以随所述第二滑台部件在Y轴轴向上移动，从而实现对加工工件在XY平面内的位置调整，以满足加工工件不同端面磨抛加工的需求。

进一步的，所述装夹部件5上设置有旋转电机54，所述旋转电机54驱动连接着所述装夹部件5的夹具53，即所述旋转电机54可以驱动所述夹具53转动，从而带动夹具53上的加工工件转动。

具体的，所述机床主体4上设置有沿Z轴轴向排布的第三直线导轨机构6和主轴驱动电机7，所述第三直线导轨机构6设置有第三滑台部件，所述主轴驱动电机7设置在所述第三直线导轨机构6的第三滑台部件上，且所述主轴驱动电机7驱动连接着所述磨具，所述第三直线导轨机构6可以驱动所述磨具沿Z轴轴向升降运动，调整所述磨具与所述加工工件的加工位置，使得所述磨具能够满足不同加工工件的磨抛加工需求。

进一步的，所述磨具的连接杆3连接在所述主轴驱动电机7的输出端上，所述主轴驱动电机7可以驱动所述磨具旋转，且所述主轴驱动电机7转动连接在所述第三直线导轨机构6的第三滑台部件上，即所述主轴驱动电机7可以在所述第三滑台部件上转动调整自身位置，从而调整所述磨具与所述加工工件之间的配合角度，使得所述磨具能够适应加工工件的曲面进行磨抛加工，提高磨具磨抛加工的可靠性。

本实用新型实施例提供了一种用于曲面加工的磨具及数控磨床，所述磨具通过设置半球型结构的磨具主体1，适用内外曲面的磨削加工，提高磨削加工的便捷性，并通过在磨具主体1内设置填充部2，提高磨具使用的可靠性。

另外，以上对本实用新型实施例所提供的一种用于曲面加工的磨具及数控磨床进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种用于曲面加工的磨具，其特征在于，所述磨具包括磨具主体、填充部和连接杆，所述磨具主体为半球型结构，所述磨具主体的内部中空形成有容纳空间；

所述填充部容纳在所述容纳空间内，所述磨具主体的一端开设有配合孔，所述配合孔与所述容纳空间相连通；

所述连接杆的一端通过所述配合孔延伸在所述容纳空间内，且所述连接杆的一端固定在所述填充部内。

2.如权利要求1所述的用于曲面加工的磨具，其特征在于，所述填充部基于粘胶固定在所述磨具主体的容纳空间内。

3.如权利要求2所述的用于曲面加工的磨具，其特征在于，所述填充部的材质为混凝土，或所述填充部的材质为大理石。

4.如权利要求1所述的用于曲面加工的磨具，其特征在于，所述连接杆焊接固定在所述磨具主体上。

5.如权利要求1所述的用于曲面加工的磨具，其特征在于，所述磨具主体的壁厚为H1，所述磨具主体的直径为D，所述H1和所述D之间的约束关系为：0.2D≤H1≤0.3D。

6.如权利要求1所述的用于曲面加工的磨具，其特征在于，所述磨具主体包括圆弧面形成的第一磨削端，以及平面形成的第二磨削端。

7.如权利要求6所述的用于曲面加工的磨具，其特征在于，所述第一磨削端和所述第二磨削端之间基于弧面连接。

8.如权利要求1所述的用于曲面加工的磨具，其特征在于，所述填充部的体积为V1，所述容纳空间的容积为V2，所述V1和所述V2之间的约束关系为：0.8*V2≤V1≤V2。

9.一种数控磨床，其特征在于，所述数控磨床包括机床主体、设置在所述机床主体中部的装夹部件以及位于所述装夹部件上方的如权利要求1至8任一所述的用于曲面加工的磨具；

所述装夹部件包括沿X轴轴向排布的第一直线导轨机构、沿Y轴轴向排布的第二直线导轨机构和夹具，所述第一直线导轨机构固定在所述机床主体上，所述第二直线导轨机构设置在所述第一直线导轨上，所述夹具设置在所述第二直线导轨机构上。

10.如权利要求9所述的数控磨床，其特征在于，所述机床主体上设置有沿Z轴轴向排布的第三直线导轨机构和主轴驱动电机，所述主轴驱动电机设置在所述第三直线导轨机构上，且所述主轴驱动电机驱动连接着所述磨具。