自适应性同轴调节及砂轮同步修整的瓦楞辊齿磨削方法与流程

1.本发明涉及瓦楞辊齿磨削技术，尤其是一种自适应性同轴调节及砂轮同步修整的瓦楞辊齿磨削方法。


背景技术：

2.瓦楞辊上的齿是瓦楞纸波形的形成装置，其波形是提供纸板弹性、平压强度，影响垂直压缩强度等性能的重要因素。由于瓦楞辊体积重量较大，直径有 0.5米以上，长度达2米以上，重量也有2吨以上，所以瓦楞辊在进行齿形磨削加工时，常规单独的尾座针顶和分度盘都是无法使用的，常常配置托架等支撑体。而如果分度盘直接夹持工件，因分度盘与工作台为硬连接，则瓦楞辊与分度盘中心线必然存在同心度偏差，需要化较长时间调整，而且同心度偏差存在多个方向(y/z)，难度大，效率低，不仅如此，这种中心度调整只能凭操作人员的经验得到实现，实际上其准确性难以保证，造成较大加工误差在所难免，有时甚至出现废品。同时，瓦楞辊上的齿形在磨削加工时，砂轮磨损严重，如果不及时修整，不仅各齿形的误差很大，就是同一条齿的尺寸偏差也很大，而现有技术中金刚滚轮修整器一般都是一个独立的运行装置或系统，以单独应用为主，每次修整不仅需要化费较长的中间移动时间，而且对刀调整精度需要时时进行调整。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决瓦楞辊齿形磨削加工存在的圆周等分不均、齿形尺寸偏差大、辅助工序操作效率低下等问题，提供一种自适应性同轴调节和砂轮同步修整的瓦楞辊齿磨削方法。
4.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种自适应性同轴调节及砂轮同步修整的瓦楞辊齿磨削方法，其特征包括以下内容：
5.a、在磨床工作台上，把待加工的瓦楞辊两端轴承档搁置在v型块托架上，在瓦楞辊完全处于自然状态下校验瓦楞辊中心线与工作台的平行度以及瓦楞辊沿齿条长度方向的直线度。
6.b、设计一种分度夹紧组合：所述分度夹紧组合包括具有夹紧功能的联轴节和分度盘，其中联轴节一端通过连接座和分度盘同轴连接，另一端设有卡盘，连接座和卡盘之间通过补偿连接体过渡。
7.c、把分度夹紧组合靠近瓦楞辊一端装夹处，在仍然保持瓦楞辊处于自然状态下，使卡盘对瓦楞辊端部夹紧，保持联轴节的卡盘部位与瓦楞辊同轴。
8.d、校验联轴节的连接座和分度盘的同轴度。
9.e、在瓦楞辊磨削砂轮的正上方且与砂轮板面位于同一个平面内，配置滚轮修整器，进行随时对刀，位置要求：金刚滚轮的线型度和砂轮的线型度重合。
10.前述的自适应性同轴调节及砂轮同步修整的瓦楞辊齿磨削方法中，补偿连接体和连接座之间、补偿连接体和卡盘之间均为具有向心体的径向动态连接。
11.前述的自适应性同轴调节及砂轮同步修整的瓦楞辊齿磨削方法中，作为优选，所述连接座和卡盘同轴布置；且补偿连接体和连接座之间、补偿连接体和卡盘之间均具有轴向互锁功能。
12.前述的自适应性同轴调节及砂轮同步修整的瓦楞辊齿磨削方法中，作为优选，所述补偿连接体为无级滑块结构，补偿连接体只传递分度盘输出功率，与卡盘之间形成等角速度传递。
13.前述的自适应性同轴调节及砂轮同步修整的瓦楞辊齿磨削方法中，作为优选，所述补偿连接体为交叉联接器结构，交叉联接器只传递分度盘输出功率，与卡盘之间为等角速度传递。
14.前述的自适应性同轴调节及砂轮同步修整的瓦楞辊齿磨削方法中，作为优选，所述补偿连接体和卡盘由液压或气动系统控制且同步动作。
15.前述的自适应性同轴调节及砂轮同步修整的瓦楞辊齿磨削方法中，作为优选，所述瓦楞辊完全处于自然状态下是瓦楞辊在水平放置状态时，仅有其自身重力作用且在其重力方向保持力平衡。
16.前述的自适应性同轴调节及砂轮同步修整的瓦楞辊齿磨削方法中，作为优选，所述v型块托架具有高度调节机构，且与磨床工作台之间设有锁紧装置。
17.前述的自适应性同轴调节及砂轮同步修整的瓦楞辊齿磨削方法中，作为优选，所述滚轮修整器动作与被加工件瓦楞辊x方向移动终点位相适配。
18.前述的自适应性同轴调节及砂轮同步修整的瓦楞辊齿磨削方法中，作为优选，所述滚轮修整器的进级量由光栅尺提供。
19.本技术方案打破传统的瓦楞辊等长轴类零件加工调芯手段，以工件为出发点，利用瓦楞辊自身重量特点，在磨床工作台上以两件v型块托架为两点支撑，用最简单、易操作的方式，即保持瓦楞辊完全处于自然状态下，调整其中心线与工作台的平行度，以及沿齿条长度方向的直线度。然后，通过一种分度夹紧组合来满足瓦楞辊这种依靠自然重力而保持的水平状态(平行度+直线度)。
20.由此，要在同样保证分度盘与磨床工作台硬连接的前提下，如何把分度盘的扭矩传递给瓦楞辊是本案要解决的重点问题之一。本方案的分度夹紧组合主要有联轴节和分度盘两大部分，其中联轴节具有向心夹紧功能的卡盘，用来夹持瓦楞辊，以及时刻与分度盘保持同轴连接的连接座，而连接座和卡盘之间设计一种补偿连接体，补偿连接体虽然提供并保持与卡盘同步动作，但它只传递分度盘的输出功率到卡盘，即力传递的“中间体”，使分度盘与卡盘之间形成等角速度运动，而自身通过“径向动态连接”方式把卡盘与分度盘之间的同轴度偏差承担下来。
21.向心体的径向动态连接可以使得补偿连接体在传递扭矩的前提下，自我保留径向误差，它既不会影响卡盘与瓦楞辊之间的硬连接，也不影响连接座与分度盘之间的同轴硬连接，从而保证分度盘每次传递给瓦楞辊旋转角的量相等。
22.在实际应用中，补偿连接体无论是弹性结构还是交叉联接器结构，无论是无级滑块还是液压、电磁组合，本身与卡盘之间就存在同轴度要求，这是制作补偿连接体的基本原则，因此它所承担下来的轴度偏差实际数据也是比较小的，在不影响补偿连接体对力(功)传递的前提下，化解了这一基本不可能清除的同轴度偏差现象。
23.进一步，本方案在现有的磨削砂轮固定架即立梁上进行点对点的金刚滚轮设计，与瓦楞辊磨削砂轮同一平面内设计滚轮修整器，进行随时对刀，使金刚滚轮的线型度和砂轮的线型度保持重合。以实现在任意时间点由金刚滚轮对磨削砂轮的修整。而在砂轮不断损耗过程中，只要对金刚滚轮在该平面中进行微调即可达到精准修复目的。这种微调的数据由光栅尺提供，由于光栅尺位移传感器其测量输出的信号为数字脉冲，所以检测范围较大，通过观察和跟踪走刀误差，来确定一个补偿刀具的运动误差，其检测精度高，响应速度快。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：补偿连接体的设计，解决了瓦楞辊传统同轴度调节方法存在的误差大、调整难度高的问题，简化了瓦楞辊的定位程序，提高了圆周齿形的等分精度；对磨齿加工易耗砂轮进行点对点同步修整，即时改善成型砂轮的线型度，减少每次砂轮修整所需要的对刀、移动时间；保证产品质量，提高了瓦楞辊齿形磨削效率。
附图说明
25.图1是本发明的一种应用结构示意图。
26.图2是图1中瓦楞辊装夹部位局部放大结构示意图。
27.图3是本发明的一种分度夹紧组合实施例结构示意图。
28.图4是图3中的一种联轴节实施例结构示意图。
29.图5是本发明的一种滚轮修整器布置结构示图。
30.图6是图5的右视图。
31.图7是图5的左视图。
32.图8是本发明的一种砂轮工作状态点及滚轮修整器位置关系结构示图。
33.图中：1.工作台，2.尾v型块托架，3.头v型块托架，4.分度盘，5.联轴节，501.连接座，502.卡盘，503.交叉联接器，504.十字连接体，505.卡盘连接体，6.瓦楞辊，7.滚轮修整器，701.拖板，702.主轴修整器，703.修整电机，704.调节电机，705.金刚滚轮，706.光栅尺，8.磨削砂轮。
具体实施方式
34.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
35.瓦楞辊6两端轴承档在加工时均同一工步完成，作为磨削其表面齿形的基准。本实施例一种自适应性同轴调节及砂轮同步修整的瓦楞辊齿磨削方法，如图1、图2所示，包括以下内容：
36.一、在磨床工作台1上，把待加工的瓦楞辊6两端轴承档分别搁置在尾v 型块托架2和头v型块托架3上，在瓦楞辊6完全处于自然状态下，用常规手段校验瓦楞辊6中心线与工作台1的平行度以及瓦楞辊6沿齿条长度方向的直线度。这里所述的自然状态下是指瓦楞辊6在水平放置状态时，仅有其自身重力作用且在其重力方向保持力平衡的状态。调节好之后把v型块托架的高度调节机构以及与磨床工作台1之间的锁紧装置均紧固锁定。注：在此过程中，同时调整好瓦楞辊6顶部齿加工部位与磨削砂轮8的相对位置。
37.二、设计一种分度夹紧组合：分度夹紧组合包括具有夹紧功能的联轴节5 和分度盘4，其中联轴节5一端通过连接座501和分度盘4同轴连接，另一端设有卡盘502，连接座501
和卡盘502之间通过补偿连接体过渡。补偿连接体和连接座501之间是一种具有向心体的径向动态连接；补偿连接体和卡盘502之间也为具有向心体的径向动态连接。连接座501和卡盘502同轴布置，且补偿连接体和连接座501之间以及补偿连接体和卡盘502之间都具有轴向互锁功能。
38.三、把分度夹紧组合靠近瓦楞辊6一端轴承档装夹处，在仍然保持瓦楞辊6 处于自然状态下，使卡盘502对瓦楞辊6端部夹紧，保持联轴节的卡盘502部位与瓦楞辊6为同轴状态。
39.四、校验联轴节的连接座501和分度盘4的同轴度，此时补偿连接体处于连接座501和卡盘502之间的位置将两者连接成一体，且处于自锁紧状态。验证后再把分度盘4与工作台1固定。
40.五、在调整好瓦楞辊6顶部齿加工部位与磨削砂轮8相对位置的前提下，在磨削砂轮8的正上方且与砂轮8板面位于同一个平面内，配置滚轮修整器7，如图8所示，用于在磨削加工时随时对刀，两者位置要求：滚轮修整器7上的金刚滚轮705的线型度和砂轮8的线型度重合。滚轮修整器7的动作与被加工件瓦楞辊6的x方向移动终点位相对应，其进级量数值由光栅尺706提供。
41.分度夹紧组合实施例一：分度盘4采用标准产品，具有夹紧功能的联轴节5 中，其补偿连接体为无级滑块结构，这种无级滑块结构包括一组同心布置的(6～ 8块)可径向移动的电磁铁向心体，电磁铁向心体和连接座501之间、以及和卡盘502之间均具有轴向互锁功能。补偿连接体只传递分度盘4输出功率(包括扭矩)，与卡盘502之间形成等角速度传递。
42.分度夹紧组合实施例二：分度盘4采用标准产品，具有夹紧功能的联轴节5 中，补偿连接体为交叉联接器503结构，如图3、图4所示，交叉联接器503由相互无间隙配合的十字连接体504和卡盘连接体505组成，十字连接体504和卡盘连接体505配合部位设有交叉滚子导轨。交叉联接器503只传递分度盘4 输出功率(包括扭矩)，与卡盘502之间形成等角速度传递。补偿连接体和卡盘 502由液压或气动系统控制且同步动作。
43.参见图5至图7，在装有磨削砂轮8的立梁1(或垂直插板)上安装滚轮修整器7。具体是在位于磨削砂轮8的正上方的立梁1上设置滑块，通过滑块安装拖板701，拖板由调节电机704经丝杆副驱动。在拖板701中设置主轴修整器 702和驱动主轴修整器702的修整电机703，主轴修整器702上设有与磨削砂轮 8位于同一平面内的金刚滚轮705，磨削砂轮8的线型度和金刚滚轮705的线型度重合。
44.修整电机703的控制系统要求与被加工件瓦楞辊11沿x向移动终点位时间相适配，一般情况下，每当工件瓦楞辊6沿x向移动到端点位置时，金刚滚轮 705对磨削砂轮8进行修整一次。
45.上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换后的结构、工艺、方法等均属于本发明的保护范围。