轮作为杯形导电修整轮，对目标物砂轮进行电火花与机械复合修整；中空主轴19在第三电机25带动下旋转。
[0049]如图6所示为采用阶梯式外径修整轮修整超硬磨料砂轮端面的运动示意图，如图7所示为阶梯式外径修整轮，由图可知本发明砂轮可以为具有阶梯式外径的杯形砂轮，包括大圆周段12-1和小圆周段12-2两部分，其中杯形砂轮的大圆周段12-1的表面a用于修整目标物28的外圆周表面，杯形砂轮的大圆周段12-1的侧面b用于修整目标物28的端面。
[0050]具有阶梯式外径的杯形砂轮的大圆周段的半径与小圆周段的半径差为5?10mm。
[0051]具有阶梯式外径的杯形砂轮的总高度为15?20mm，且大圆柱段的高度小于目标物的壁厚。
[0052]Z轴进给机构包括第一电机3和第一丝杠螺母副。第一电机3带动第一丝杠螺母副前后运动。所述Y轴进给机构包括第二电机I和第二丝杠螺母副。第二电机I带动丝杠螺母沿丝杠6做上下运动。
[0053]如图3可知，砂轮轮廓检测台26包括外壳7、压紧装置以及复写装置，压紧装置和复写装置位于外壳I的内部，通过压紧装置将复写装置固定。其中，复写装置为碳片8，压紧装置包括压紧块9、压紧螺钉10和楔块11，压紧块9与压紧螺钉10连接，楔块11的斜面与压紧块9接触，楔块11斜面对面的的垂直面与所述碳片8接触。通过控制压紧螺钉10的运动方向来控制碳片8的夹紧和放松。
[0054]如图4所示，所述控制系统为PLC27，控制系统分别与第一电机3、第二电机I以及第三电机25连接，以控制它们的运行。
[0055]完成金刚石砂轮的修整，一套完善的修整系统是必要的。根据外圆磨床的具体情况，我们选择将整套修整系统安装在磨床导轨，并可以沿导轨调整位置。由于修整器5修整金刚石砂轮过程修整器5的运动有径向进给和切向运动，故该套修整系统可以进行Y、Z两个方向的调节。由于本装置具有在位修整和在位测量的特点，所以将砂轮轮廓检测台26固定在修整器5上，并随修整器5沿Y、Z轴运动。该系统可应用于手动、自动和数控外圆磨床的超硬磨料砂轮修整，不需修改现有机床结构与系统。被修整砂轮的类型可以是树脂结合剂、陶瓷结合剂和金属结合剂的超硬磨料砂轮。系统可修整从粗到超细粒度的超硬磨料，且砂轮修整效率高。
[0056]修整器5参数指标:
[0057]⑴垂直方向(Y轴)往复运动速度I?5m/min ；
[0058]⑵修整轮转速200?2000rpm ；
[0059]⑶水平方向(Z轴)进给分辨率是I μ m。
[0060]Y轴和Z轴运动又分别可以进行连续运动及点动。连续运动Z轴速度0.1?0.5m/min，Y轴速度0.1?2m/min。点动速度Z轴分三档分别为I μ m、10 μ m、100 μ m，Y轴分三档分别为 10 μ m、100 μ m、1mm。
[0061]控制系统类似于磨床的CNC系统。可以实现进给、Z轴往复运动。进给可以分为上位进给、下位进给(下位默认为下限位)、双位进给三种方式。进给次数可调、进给量也可调。同时电机转向可以分为正向、反向、换向三种方式。
[0062]修整器5可实现杯形砂轮修整法与放电修整法相结合。第三电机24带动小带轮23转动，小带轮23通过皮带22带动大带轮21转动，减速比为1:2。大带轮21通过螺钉固定在中空主轴19上，通过锁紧螺母18、端盖14等定位于卡紧。采用P4级精密轴承17作为运动支撑。杯形砂轮12端面跳动在2 μπι以内，转速范围100r/min?2000r/min。
[0063]对于整套修正系统而言，Y轴需要的精度并不高，但Z轴要求精度比较高。所以对Z轴的进给做了如下实验:用基恩士激光检测仪进行了检测，Z方向连续前进20步，每步Ium0精度曲线如图5所示，A与B表示两步之间的距离，如图5下方所示为I μπι，所以精度达到了所设计的值。
[0064]本修整系统还集成了电火花修整的功能。水银滑环20上端卡在中空主轴19上，下端自由。上下两端能够相对转动，最高支持转速2000r/min。当需要电火花修整时，将导电滑环20通电，杯形砂轮12替换为紫铜电极，并且紫铜电极与导电滑环20连接，就可以实现放电修整。当杯形修整与电火花修整复合修整时，可以将砂轮12替换为金属结合剂或导电树脂结合剂的碳化硅磨料砂轮作为杯形导电修整轮，其中金属结合剂可以为铜结合剂。
[0065]当超硬磨料砂轮被杯形砂轮12修整后，横向移动杯形砂轮12到砂轮轮廓检测台26的位置，将砂轮轮廓复写在轮廓检测台26的碳片8上。复写原理:由于碳片8质地较软，所以，金刚石砂轮可以通过对碳片8进行打磨，金刚石砂轮的颗粒轮廓复印到碳片8上。
[0066]该检测台定位方式为两面定位(基体的侧面及下表面)，夹紧方式为楔紧。顺时针旋转压紧螺钉10，压紧螺钉10向下运动从而带动压紧块9有向下移动的趋势。由于斜面的作用，压紧块9向右挤压楔块11，从而夹紧碳片8。
[0067]修整金刚石砂轮28外圆周面时，首先让金刚石砂轮旋转，然后对刀。通过第二电机I旋转找到修整器5在Y轴的往复运动的上位与下位。通过第一电机3进行Z轴的进给运动。第三电机25杯形砂轮12旋转，用杯形砂轮12端面与金刚石砂轮母线相接触，杯形砂轮12相对于金刚石砂轮做切向往复运动，并且沿着金刚石砂轮的径向有进给，同时杯形砂轮12旋转时沿着砂轮母线方向有转动达到对磨的效果，从而达到修整的目的。
[0068]修整直线型金刚石砂轮端面时，如图6所示，阶梯外径形状的修整轮12沿图6所示方向往复运动，被修整砂轮28沿图6所示方向手动微进给，通过不断的往复与进给达到修整效果。
[0069]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种超硬磨料砂轮杯形砂轮-电火花复合修整器，其特征在于:包括砂轮、中空主轴、导电滑环以及电机，其中，砂轮与中空主轴连接，所述导电滑环固定在中空主轴内部；当需要使用杯形砂轮修整时，将所述砂轮安装在固定在所述中空主轴端部的固定盘上，对目标物进行修型和修锐；当需要使用电火花修整时，将杯形砂轮用紫铜电极替换，并且将所述紫铜电极与导电滑环连接，对目标物进行电火花修整；所述电机与所述中空主轴连接，带动中空主轴旋转。
2.根据权利要求1所述的一种超硬磨料砂轮杯形砂轮-电火花复合修整器，其特征在于:所述砂轮为杯形砂轮。
3.根据权利要求1所述的一种超硬磨料砂轮杯形砂轮-电火花复合修整器，其特征在于:所述砂轮为具有阶梯式外径的杯形砂轮，包括大圆周段和小圆周段两部分，所述杯形砂轮的大圆周段的表面用于修整目标物的外圆周表面，所述杯形砂轮的大圆周段的侧面用于修整目标物的端面。
4.根据权利要求3所述的一种超硬磨料砂轮杯形砂轮-电火花复合修整器，其特征在于:所述具有阶梯式外径的杯形砂轮的大圆周段的半径与小圆周段的半径差为5?10_。
5.根据权利要求3所述的一种超硬磨料砂轮杯形砂轮-电火花复合修整器，其特征在于:所述具有阶梯式外径的杯形砂轮的总高度为15?20mm，且大圆柱段的高度小于目标物的壁厚。
6.根据权利要求1所述的一种超硬磨料砂轮杯形砂轮-电火花复合修整器，其特征在于:所述导电滑环为水银滑环或电刷式滑环。
7.根据权利要求1所述的一种超硬磨料砂轮杯形砂轮-电火花复合修整器，其特征在于:所述修整器还设置有用于安装通风管的管螺纹孔。
8.根据权利要求1所述的一种超硬磨料砂轮杯形砂轮-电火花复合修整器，其特征在于:所述电机通过设置于中空主轴端部的大带轮、设置于电机输出轴上的小带轮以及连接大带轮和小带轮的皮带连接。
9.根据权利要求8所述的一种超硬磨料砂轮杯形砂轮-电火花复合修整器，其特征在于:所述大带轮和小带轮的直径比为2:1。
10.根据权利要求1所述的一种超硬磨料砂轮杯形砂轮-电火花复合修整器，其特征在于:所述中空主轴通过轴承安装在修整器外壳上。
【专利摘要】本发明公开了一种超硬磨料砂轮杯形砂轮-电火花复合修整器，包括砂轮、中空主轴、导电滑环以及电机，其中，砂轮与中空主轴连接，所述导电滑环固定在中空主轴内部，在修型时，所述砂轮安装在固定在所述中空主轴端部的固定盘上，对目标物进行修型；修型完毕，修锐时，将砂轮用紫铜电极替换，所述紫铜电极与导电滑环连接，对目标物进行电火花修整；所述电机与所述中空主轴连接，带动中空主轴旋转。该装置为结合了杯形砂轮修整法与电火花修整的一种修整装置，克服了普通修整方式造成的修型修锐无法同时进行，以及修整后磨粒钝化的问题。修整器留有管螺纹孔，接管螺纹快速接头，工作时用M6的气管向内部通气，达到吹起冷却并防水的效果。
【IPC分类】B24B53-06
【公开号】CN104842274
【申请号】CN201510179095
【发明人】姚竹贤, 徐霁淼, 徐志强, 姚鹏
【申请人】北京兴华机械厂
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月15日