一种圆弧金刚石砂轮电火花与机械复合修整装置制造方法
【专利摘要】一种圆弧金刚石砂轮电火花与机械复合修整装置，它涉及一种金刚石砂轮修整装置，以解决现有的圆弧金刚石砂轮用修整设备功能单一，修整效率较低以及修整成本较高的问题，它包括第一电机、第一蜗轮蜗杆减速机、第二电机、第二蜗轮蜗杆减速机、机座、支座、丝杠、固定架、砂轮轴、第三电机、绝缘垫木、带轮、传动带、第一旋拧件、第二旋拧件、弹簧、碳刷、高频脉冲电源和修整轮；第一蜗轮蜗杆减速机安装在机座上，支座的上端安装有第二蜗轮蜗杆减速机，第一旋拧件穿设在第二旋拧件内且第一旋拧件能沿第二旋拧件的轴向往复运动，第一旋拧件与弹簧的一端连接，碳刷与弹簧的另一端连接。本发明用于圆弧金刚石砂轮的修整。
【专利说明】—种圆弧金刚石砂轮电火花与机械复合修整装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种金刚石砂轮修整装置，具体涉及一种圆弧金刚石砂轮电火花与机械复合修整装置。
【背景技术】
[0002]圆弧金刚石砂轮在当今非球面磨削加工中具有不可替代的作用，在非球面镜磨削进程中，为了保证磨削精度，需要对砂轮进行在线修整。
[0003]现有的圆弧金刚石砂轮的修整技术主要是使用电火花修整或者机械修整的单一方法进行，采用电火花方法去除砂轮的结合剂以达到修整的目的，或者使用机械的方法去除表面的磨粒以及结合剂。两种方法各有特点，不可相互替代。如果一个厂家需要进行树脂基金刚石砂轮和金属基金刚石砂轮的修整加工，可能需要订购两台修整装置，增加企业的支出，提高了产品成本。因此，如果能将两种修整设备合成一台设备，则可以节省成本，提高效率。
【发明内容】
[0004]本发明为解决现有的圆弧金刚石砂轮用修整设备功能单一，修整效率较低以及修整成本较高的问题，进而提供一种圆弧金刚石砂轮电火花与机械复合修整装置。
[0005]本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是:本发明的一种圆弧金刚石砂轮电火花与机械复合修整装置包括第一电机、第一蜗轮蜗杆减速机、第二电机、第二蜗轮蜗杆减速机、机座、支座、丝杠、固定架、砂轮轴、第三电机、绝缘垫木、带轮、传动带、第一旋拧件、第二旋拧件、弹簧、碳刷、高频脉冲电源和修整轮；
[0006]第一蜗轮蜗杆减速机的蜗轮的轴向水平设置，第一蜗轮蜗杆减速机安装在机座上，第一电机的输出端与第一蜗轮蜗杆减速机的螺杆连接，第一蜗轮蜗杆减速机的蜗轮与支座连接，第二蜗轮蜗杆减速机的蜗轮的轴向竖直设置，支座的上端安装有第二蜗轮蜗杆减速机，第二电机的输出端与第二蜗轮蜗杆减速机的螺杆连接，第二蜗轮蜗杆减速机的蜗轮与丝杠连接，丝杠与固定架连接，固定架能上下移动，固定架上安装有第三电机和绝缘垫木，砂轮轴的轴向竖直设置，砂轮轴的上端安装有修整轮，修整轮的上方安装有圆弧金刚石砂轮，圆弧金刚石砂轮的轴向与修整轮的轴向垂直，砂轮轴通过轴承座安装在绝缘垫木上，第二旋拧件安装在砂轮轴的轴承座上，所述第二旋拧件为空心旋拧件，弹簧和碳刷设置在第二旋拧件内，弹簧与第二旋拧件同轴设置，且弹簧、第一旋拧件和第二旋拧件的轴向与砂轮轴的轴向垂直，第一旋拧件穿设在第二旋拧件内且第一旋拧件能沿第二旋拧件的轴向往复运动，第一旋拧件与弹簧的一端连接，碳刷与弹簧的另一端连接，碳刷与砂轮轴的圆周侧面接触，第三电机通过传动带与带轮传动，高频脉冲电源分别与砂轮和第二旋拧件电连接。
[0007]本发明的有益效果是:本发明可以将圆弧金刚石砂轮电火花修整与机械修整结合在一台设备上使用，可以进行电火花修整与机械修整的转换，可以进行金属基金刚石砂轮的电火花修整的加工和树脂基金刚石砂轮的机械修整的加工。[0008]本发明修整轮与圆弧金刚石砂轮的垂直距离(与圆弧金刚石砂轮的径向距离)调整依靠第二电机和丝杠进行，可以将进给量限定在一定的小距离之内(几个至几十个微米内)，与现有的金刚石砂轮修整装置的手动调整螺钉的方法相比，电机调整的精度要高出手动调整几个等级，并且进给量均匀，随着修整的进行可以实时进给，大大提高了修整效率，保证了修整精度。
[0009]本发明采用蜗轮蜗杆减速原理，通过蜗轮蜗杆的锁死作用可以防止电机停车之后的微小旋转带来的进给量的微变化，保证了修整后砂轮的尺寸精度以及修整得到的砂轮表面精度。本发明的蜗轮蜗杆减速器可以防止电机停车之后平移台上的部分在没有制动力的作用下沿丝杠导轨下坠所造成的安全隐患和再启动后的位置调整，保证了装置的精度和安全性。
[0010]本发明具有修整效率高、修整精度高、使用寿命长、成本低的特点，修整效率相比现有的5%-10%提高了 20%-30%，修整精度提高了 10%以上，使用寿命提高了 25%-30%，成本降低了 20%-30%。本发明具有广泛的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的整体结构主视图，图2是图1的俯视图，图3是图2的B-B向视图。【具体实施方式】
[0012]【具体实施方式】一:结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的一种圆弧金刚石砂轮电火花与机械复合修整装置包括第一电机6、第一蜗轮蜗杆减速机3、第二电机7、第二蜗轮蜗杆减速机1、机座4、支座30、丝杠31、固定架5、砂轮轴20、第三电机9、绝缘垫木25、带轮17、传动带24、第一旋拧件14、第二旋拧件15、弹簧32、碳刷33、高频脉冲电源27和修整轮26 ；
[0013]第一蜗轮蜗杆减速机3的蜗轮的轴向水平设置，第一蜗轮蜗杆减速机3安装在机座4上，第一电机6的输出端与第一蜗轮蜗杆减速机3的螺杆连接，第一蜗轮蜗杆减速机3的蜗轮与支座30连接，第二蜗轮蜗杆减速机I的蜗轮的轴向竖直设置，支座30的上端安装有第二蜗轮蜗杆减速机1，第二电机7的输出端与第二蜗轮蜗杆减速机I的螺杆连接，第二蜗轮蜗杆减速机I的蜗轮与丝杠31连接，丝杠31与固定架5连接，固定架5能上下移动，固定架5上安装有第三电机9和绝缘垫木25，砂轮轴20的轴向竖直设置，砂轮轴20的上端安装有修整轮26，修整轮26的上方安装有圆弧金刚石砂轮28，圆弧金刚石砂轮28的轴向与修整轮26的轴向垂直，砂轮轴20通过轴承座安装在绝缘垫木25上，第二旋拧件15安装在砂轮轴20的轴承座上，所述第二旋拧件15为空心旋拧件，弹簧32和碳刷33设置在第二旋拧件15内，弹簧32与第二旋拧件15同轴设置，且弹簧32、第一旋拧件14和第二旋拧件15的轴向与砂轮轴20的轴向垂直，第一旋拧件14穿设在第二旋拧件15内且第一旋拧件14能沿第二旋抒件15的轴向往复运动,第一旋抒件14与弹簧32的一端连接,碳刷33与弹簧32的另一端连接，碳刷33与砂轮轴20的圆周侧面接触，第三电机9通过传动带24与带轮17传动，高频脉冲电源27分别与砂轮28和第二旋拧件15电连接。
[0014]本实施方式的第一旋拧件和第二旋拧件优选用螺栓制作。本实施方式的弹簧优选用螺旋弹簧或矩形弹簧。[0015]本实施方式的绝缘垫木具有良好的绝缘性能，可以在进行电火花修整的时候防止脉冲电流与机座相连，导致装置整体带电，绝缘垫木由绝缘材料制成，一端连接在砂轮固定架上，另一端固定在砂轮轴的轴承座上。
[0016]【具体实施方式】二:结合图2说明本实施方式，本实施方式所述第一电机6为步进电机。如此设置，与现有的金刚石砂轮修整装置的手动调整螺钉的方法相比，步进电机调整的精度要高出手动调整几个等级，并且进给量均匀，随着修整的进行可以实时进给，大大提高了修整效率，保证了修整精度，修整效率提高了 25%，修整精度提高了 12%。其它与【具体实施方式】一相同。
[0017]【具体实施方式】三:结合图2说明本实施方式，本实施方式所述第二电机7为步进电机。如此设置，修整轮与圆弧金刚石砂轮的垂直距离(与圆弧金刚石砂轮的径向距离)调整依靠步进电机和丝杠进行，可以将进给量限定在一定的小距离之内(几个微米内)，大大提高了修整精度，修整精度提高了 15%以上。其它与【具体实施方式】一或二相同。
[0018]【具体实施方式】四:结合图2说明本实施方式，本实施方式所述第三电机9为交流电机。如此设置，交流电机与直流电机相比，结构简单，制造方便，使用牢固，容易做成高转速、高电压、大电流、大容量的电机。其它与【具体实施方式】三相同。
[0019]【具体实施方式】五:结合图2说明本实施方式，本实施方式所述碳刷33的材质为电化石墨、浸脂石墨或金属石墨。如此设置，对金属砂轮轴磨擦的同时导电，保证砂轮轴也导电和修整轮同时导电，摩擦力小，具有较好的换向性能，使用寿命长，满足机械与电火花复合修整的需要。其它与【具体实施方式】一、二或四相同。
[0020]【具体实施方式】六:结合图3说明本实施方式，本实施方式所述装置还包括第一套件13和第二套件16，第一套件13安装在第一旋拧件14上，第二套件16安装在第二旋拧件15上，第一套件13套设在第一旋拧件14上且二者螺纹连接，第二套件16套设在第二旋拧件15上且二者螺纹连接。如此设置，便于固定第一旋拧件和第二旋拧件，同时便于第一旋拧件能沿第二旋拧件的轴向往复运动，有利于碳刷的进给量的调整(与砂轮轴的磨损量)，电火花修整圆弧金刚石砂轮时，能始终保持碳刷与砂轮轴接触。其它与【具体实施方式】五相同。
[0021]【具体实施方式】七:结合图3说明本实施方式，本实施方式所述装置还包括上挡板
11和下挡板12，修整轮26通过上挡板11和下挡板12安装在砂轮轴20上。如此设置，修整轮连接牢靠稳定，安装使用更换方便。其它与【具体实施方式】一、二、四或六相同。
[0022]【具体实施方式】八:结合图2说明本实施方式，本实施方式所述装置还包括连接板8，砂轮固定架5与连接板8连接，丝杠31与连接板螺纹连接。如此设置，使用连接方便可靠。其它与【具体实施方式】七相同。
[0023]工作原理
[0024]结合图1-图3说明，首先，选择好需要安装的修整轮，需要采用电火花修整，则将第一旋拧件14、第二旋拧件15和与金刚石砂轮28通过高频脉冲电源27通电，碳刷33带电并与修整轮轴20摩擦，砂轮轴20和修整轮26带电，这时修整轮26与金刚石砂轮28之间产生火花放电，进行金属基金刚石砂轮的电火花修整加工，安装好修整轮26后通过第二电机7、第二蜗轮蜗杆减速机I及丝杠31进行位置的调整，使修整轮26与圆弧金刚石砂轮28之间的距离保持在产生电火花的距离之内；如果采用机械修整时,将修整轮26通过螺栓固定安装在砂轮轴20的端部，驱动第三电机9旋转，带动修整轮26旋转，第一电机6的转动，带动第一蜗轮蜗杆减速机3的蜗轮旋转，进而带动支座30旋转，进而调整并控制修整轮26的摆角大小，保证修整轮26与圆弧金刚石砂轮28始终接触，以形成圆弧轨迹进行树脂基金刚石砂轮的圆弧形表面修整。
【权利要求】
1.一种圆弧金刚石砂轮电火花与机械复合修整装置，其特征在于:所述装置包括第一电机(6 )、第一蜗轮蜗杆减速机(3 )、第二电机(7 )、第二蜗轮蜗杆减速机(I)、机座(4 )、支座(30)、丝杠(31)、固定架(5)、砂轮轴(20)、第三电机(9)、绝缘垫木(25)、带轮(17)、传动带(24)、第一旋拧件(14)、第二旋拧件(15)、弹簧(32)、碳刷(33)、高频脉冲电源(27)和修整轮(26)； 第一蜗轮蜗杆减速机(3)的蜗轮的轴向水平设置，第一蜗轮蜗杆减速机(3)安装在机座(4)上，第一电机(6)的输出端与第一蜗轮蜗杆减速机(3)的螺杆连接，第一蜗轮蜗杆减速机(3)的蜗轮与支座(30)连接，第二蜗轮蜗杆减速机(I)的蜗轮的轴向竖直设置，支座(30)的上端安装有第二蜗轮蜗杆减速机(1)，第二电机(7)的输出端与第二蜗轮蜗杆减速机(I)的螺杆连接，第二蜗轮蜗杆减速机(I)的蜗轮与丝杠(31)连接，丝杠(31)与固定架(5 )连接，固定架(5 )能上下移动，固定架(5 )上安装有第三电机(9 )和绝缘垫木(25 )，砂轮轴(20 )的轴向竖直设置，砂轮轴(20 )的上端安装有修整轮(26 )，修整轮(26 )的上方安装有圆弧金刚石砂轮(28 )，圆弧金刚石砂轮(28 )的轴向与修整轮(26 )的轴向垂直，砂轮轴(20 )通过轴承座安装在绝缘垫木(25)上，第二旋拧件(15)安装在砂轮轴(20)的轴承座上，所述第二旋拧件(15)为空心旋拧件，弹簧(32)和碳刷(33)设置在第二旋拧件(15)内，弹簧(32)与第二旋拧件(15)同轴设置，且弹簧(32)、第一旋拧件(14)和第二旋拧件(15)的轴向与砂轮轴(20)的轴向垂直，第一旋拧件(14)穿设在第二旋拧件(15)内且第一旋拧件(14)能沿第二旋抒件(15)的轴向往复运动,第一旋抒件(14)与弹簧(32)的一端连接,碳刷(33)与弹簧(32)的另一端连接，碳刷(33)与砂轮轴(20)的圆周侧面接触，第三电机(9)通过传动带(24)与带轮(17)传动，高频脉冲电源(27)分别与圆弧金刚石砂轮(28)和第二旋拧件(15)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种圆弧金刚石砂轮电火花与机械复合修整装置，其特征在于:所述第一电机(6)为步进电机。
3.根据权利要求1或2所述的一种圆弧金刚石砂轮电火花与机械复合修整装置，其特征在于:所述第二电机(7)为步进电机。
4.根据权利要求3所述的一种圆弧金刚石砂轮电火花与机械复合修整装置，其特征在于:所述第三电机(9)为交流电机。
5.根据权利要求1、2或4所述的一种圆弧金刚石砂轮电火花与机械复合修整装置，其特征在于:所述碳刷(33)的材质为电化石墨、浸脂石墨或金属石墨。
6.根据权利要求5所述的一种圆弧金刚石砂轮机械与电火花复合修整装置，其特征在于:所述装置还包括第一套件(13)和第二套件(16)，第一套件(13)安装在第一旋拧件(14)上，第二套件(16)安装在第二旋拧件(15)上，第一套件(13)套设在第一旋拧件(14)上且二者螺纹连接，第二套件(16)套设在第二旋拧件(15)上且二者螺纹连接。
7.根据权利要求1、2、4或6所述的一种圆弧金刚石砂轮电火花与机械复合修整装置，其特征在于:所述装置还包括上挡板(11)和下挡板(12)，修整轮(26)通过上挡板(11)和下挡板(12)安装在砂轮轴(20)上。
8.根据权利要求7所述的一种圆弧金刚石砂轮电火花与机械复合修整装置，其特征在于:所述装置还包括连接板(8 )，固定架(5 )与连接板(8 )连接，丝杠(31)与连接板(8 )螺纹连接。
【文档编号】B24B53/06GK103522190SQ201310532718
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】张飞虎, 邱洋, 徐领娣, 王凯, 刘立飞, 郭文翠, 张继友, 郭文 申请人:哈尔滨工业大学, 北京空间机电研究所