一种无心磨加工硬质合金大圆锥体的结构的制作方法

本实用新型涉及无心磨削技术领域，尤其涉及一种无心磨加工硬质合金大圆锥体的结构。

背景技术：

由于我司生产设备及工装条件有限，最早采用小外圆磨床加工圆锥体外圆，以两端内孔定位，两顶尖装夹，顶尖摆角度β(产品锥度)，该结构产量低且质量波动比较大。

无心磨磨削外圆，具有效率高、质量稳定的优点，分为通过式磨削和切入式磨削，其中切入式磨削可以加工外圆锥，但国内常用的无心磨床M1020锥度只能加工3°，M1080D锥度也只能加工3°，仅仅依靠现有条件无法做到加工大锥度产品的要求。

为了实现硬质合金大圆锥体外圆高效、稳定的生产，本结构提出采用无心磨切入磨的结构加工，并基于现有的通用M1020型无心磨床，改造其相关构件(加工过程中，无心磨的砂轮仍为无角度的直线砂轮，通过对原有导轮修整结构进行技术改造)，使其具备相应的加工能力，实现了硬质合金大圆锥体外圆锥的高效稳定的生产。

中国专利公开的一种用于锥形螺栓全型面磨削方法(公开号：CN107877266A)虽然公开了支板的锥度设置为工件锥度的一半以上；修整导轮的形状和尺寸与预磨后锥形螺栓毛坯1＇的锥度杆1c＇的形状和尺寸对应；但其并未公开如何将导轮修整成跟工件相同的锥度。中国专利公开的一种适用于加工阶梯轴零件的无心磨床的磨削组件(公开号：CN105269417B)虽然公开了导轮、导轮修整器导板、托板需对应工件形状及尺寸修整，公开了阶梯状零件的加工方法，但其并未对圆锥零件的加工方法进行公开。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种加工硬质合金大圆锥体的结构，提高其生产效率并保证其尺寸的稳定性。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种无心磨加工硬质合金大圆锥体的结构，包括导轮、无心磨砂轮、被加工零件和托刀，所述导轮和无心磨砂轮的轴心水平且相互平行，所述被加工零件位于导轮和无心磨砂轮之间，被加工零件的轴心和导轮以及无心磨砂轮的轴心在同一水平面上，所述托刀位于被加工零件下部；所述导轮带有锥角，所述导轮的锥角通过导轮修整器进行加工，所述托刀带有倾角，托刀端部带有倾斜槽，倾斜槽的宽度比被加工零件稍宽，倾斜槽的倾角为被加工零件锥度的一半。

进一步的，所述导轮修整器包括外壳、导针、丝杠螺母、弹簧、金刚笔，所述外壳顶部固定连接丝杠螺母，丝杠螺母和导针上端固定连接，所述外壳内设有处于压缩状态的弹簧，弹簧上端和丝杠螺母底端固定连接，金刚笔顶部贯穿外壳下端部和弹簧下端固定连接。

进一步的，所述导轮修整器通过外壳和液压缸的作动杆固定连接，所述导针和导板滑动连接，所述液压缸和导板分别固定于固定架上。固定架为能够固定液压缸和导板的固定支架，便于将导轮加工成锥角为β的导轮；在液压缸的推拉作用下导针下端沿着带有与被加工零件相同锥度倾角β的导板上表面往复运动；由于导板具有一定的倾角，在弹簧的作用下金刚笔在外壳内具有一定的伸缩性，导针紧贴着导板上表面运动的同时，金刚笔在导轮外周运动，导轮在外部动力的作用下沿导轮轴心旋转，可将导轮修整出和导板相同的角度。

进一步的，所述托刀的长度略大于被加工零件的长度。

进一步的，所述导轮的锥角和导板的倾角均为β。

进一步的，所述托刀端部倾斜槽的倾角为β/2。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：其一：通过导轮修整器在液压缸的推拉作用下沿着导板往复运动，由于导板具有倾角β，修整器本身高度固定，在修整器内部弹簧、丝杠螺母和外壳的配合作用下金刚笔可收缩，可将导轮修整出相同的锥角β，实现了保持砂轮无锥度的前提，将导轮修整成与被加工件相同锥度β对被加工零件进行加工的目的。其二：将托刀加工出带有β/2倾角的倾斜槽，倾斜槽的长度比被加工零件略长，保证加工过程中，被加工零件中心轴线水平，加工质量稳定性好，生产效率高。其三：托刀上的倾斜槽端部能够阻止产品在导轮带动下的前行，实现定点切入磨削，提高其生产效率并保证其尺寸的稳定性；经批量生产验证，改进后，产品的尺寸稳定性较好，尺寸公差能控制在±0.008以内，角度公差能控制在±8′以内，且磨削效率比无心磨磨床高出60％。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的被加工零件示意图；

图3为本实用新型的导轮锥角加工示意图；

(a)为主视图，(b)为左视图；

图4为本实用新型的导板结构示意图；

(a)为主视图，(b)为左视图；

图5为本实用新型的托刀结构示意图；

图6为本实用新型的工作示意图；

图7为本实用新型的导轮修整器结构示意图；

图中：1、导轮；2、导轮修整器；3、导板；4、液压缸；5、无心磨砂轮；6、被加工零件；7、托刀；8、导轮修整器；8-1、外壳；8-2、导针；8-3、丝杠螺母；8-4、弹簧；8-5、金刚笔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-7所示，一种无心磨加工硬质合金大圆锥体的结构，包括导轮1、无心磨砂轮5、被加工零件6和托刀7，所述导轮1和无心磨砂轮5的轴心水平且相互平行，所述被加工零件6位于导轮1和无心磨砂轮5之间，被加工零件6的轴心和导轮1以及无心磨砂轮5的轴心在同一水平面上，所述托刀7位于被加工零件6下部；所述导轮1带有锥角，所述导轮1的锥角通过导轮修整器8进行加工，所述托刀7带有倾角，托刀7端部带有倾斜槽，倾斜槽的长度比被加工零件6稍长，倾斜槽的倾角为被加工零件6锥度的一半。

其中，所述导轮修整器8包括外壳8-1、导针8-2、丝杠螺母8-3、弹簧8-4、金刚笔8-5，所述外壳8-1顶部固定连接丝杠螺母8-3，丝杠螺母8-3和导针8-2上端固定连接，所述外壳8-1内设有处于压缩状态的弹簧8-4，弹簧8-4上端和丝杠螺母8-3底端固定连接，金刚笔8-5顶部贯穿外壳8-1下端部和弹簧8-4下端固定连接。

其中，所述导轮修整器8通过外壳8-1和液压缸4的作动杆固定连接，所述导针8-2和导板3滑动连接，所述液压缸4和导板3分别固定于固定架上。固定架为能够固定液压缸4和导板3的固定支架，便于将导轮1加工成锥角为β的导轮；在液压缸4的推拉作用下导针8-2下端沿着带有与被加工零件6相同锥度倾角β的导板3上表面往复运动；由于导板3具有一定的倾角，在弹簧8-4的作用下金刚笔8-5在外壳8-1内具有一定的伸缩性，导针8-2紧贴着导板3上表面运动的同时，金刚笔8-5在导轮1外周运动，导轮1在外部动力的作用下沿导轮1轴心旋转，可将导轮1修整出和导板3相同的角度。

其中，所述托刀7的长度略大于被加工零件6的长度。

其中，所述导轮1的锥角和导板3的倾角均为β。

其中，所述托刀7端部倾斜槽的倾角为β/2。

需要说明的是，本实用新型为一种无心磨加工硬质合金大圆锥体的结构，使用时采用M1020无心磨切入磨的结构加工硬质合金大圆锥体，保持砂轮无锥度的前提下，利用导轮修整器8将导轮修整器连接的导板加工成与被加工零件所需的倾角β(如图4所示)；同时将托刀加工出带有β/2倾角的倾斜槽(如图5所示)，以保证加工过程中，被加工零件中心轴线水平，倾斜槽的长度比被加工零件略长即可；采用改进后的设备和加工结构，硬质合金大圆锥体产品加工质量稳定性好，生产效率高。由于加工过程中，托刀难以加工成带倾角同时带偏角结构(产品实际中心线不仅水平，还与砂轮形成一个偏角)，配合该设备原有的导轮角度调整功能进行适当微调角度，能实现无心磨切入磨磨削带有大锥度的零件；也可直接将托刀加工成能将产品中心线调整到水平且与砂轮成角度的形状。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。