精密球面数控珩研机的磨头修复机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机械零件加工设备技术领域，涉及一种用于加工精密球面零件的精密球面数控珩研机的磨头修复机构和制作修复珩磨头用的金刚石磨头。
【背景技术】
[0002]珩研机主要用于精密球面的精加工，在珩磨过程中，当被珩磨工件球面表面粗糙度低时磨头磨损率大，处于自锐状态，切削能力强，随着被磨削球面表面粗糙度的提高，磨头磨损率逐渐减小，磨头自锐性减小，当被珩磨球面表面粗糙度达到一定时，磨头切削能力为零，此时的磨头状态称为珩磨头堵塞。珩磨头堵塞主要是磨钝了的磨头表面磨粒未能及时脱落，当磨钝了的磨粒比例达到一定比例时就会产生磨头堵塞现象，磨头堵塞不一定都是坏事，在需要提高表面粗糙度时需要磨头堵塞，在需要提高提高磨削效率时，需要避免磨头堵塞，避免磨头堵塞最有效的方法是将磨头表面已经磨钝了的磨粒及时去除掉。
[0003]常规的磨头清理需要停机后将磨头从珩研机上拆下来进行清理，无疑会影响到加工效率，急需研宄自动修复珩磨头的方法来提高磨头的自锐性，以提高精密球面加工效率和精度。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型在目前的精密球面数控珩研机上设计了一种磨头修复机构，实现了珩磨头的自动修复，提高了磨削效率和精度。
[0005]本实用新型的技术内容如下:
[0006]一种精密球面数控珩研机的磨头修复机构，包括修复磨头和驱动机构，驱动机构包括带导杆气缸、针形气缸支架、针形气缸、微型滚动导轨支架、微型滚动导轨、修复磨头支架；所述的修复磨头安装在修复磨头支架上，所述的带导杆气缸驱动修复磨头支架沿水平方向移动；所述的针形气缸支架与微型滚动导轨支架相固联，所述的针形气缸驱动针形气缸支架，使得微型滚动导轨支架在微型滚动导轨上下移动，使得修复磨头支架沿垂直方向移动。
[0007]上述精密球面数控珩研机的磨头修复机构中，修复磨头为金刚石材料制成。
[0008]上述精密球面数控珩研机的磨头修复机构中，修复磨头为圆锥台结构，圆锥台的斜面和底面镀有金刚石颗粒。
[0009]上述精密球面数控珩研机的磨头修复机构中，修复磨头为圆锥槽结构，圆锥槽的侧面和底面镀有金刚石颗粒。
[0010]上述精密球面数控珩研机的磨头修复机构中，金刚石颗粒的粒度为800目。
[0011]本实用新型采用气动自动珩磨头修复机构，通过设计两种分别用于凹球面和凸球面的修复珩磨头的金刚石磨头及驱动结构，实现了珩磨头的自动修复，提高了磨削效率和精度，同时操作简捷，对操作人员的技术水平要求不高，加工成本低，推广方便。
【附图说明】
[0012]图1本实用新型磨头修复机构的主视图；
[0013]图2本实用新型磨头修复机构的侧视图；
[0014]图3本实用新型磨头修复机构在进行珩磨头修复的示意图；
[0015]图4 ?行磨头用于凸球面零件示意图；
[0016]图5本实用新型修复磨头用于凸球面珩磨头修复的示意图；
[0017]图6 ?行磨头用于凹球面零件示意图；
[0018]图7本实用新型修复磨头用于凹球面珩磨头修复的示意图；
[0019]附图标记如下:
[0020]I一修复磨头；2—带导杆气缸；3—针形气缸支架；4一针形气缸；5—微型滚动导轨支架；6—微型滚动导轨；7—修复磨头支架；8—珩磨头；9一珩磨头卡头；10—珩磨头支架；11 一被加工凸球面零件；12—胀紧螺钉；13 —凸球零件工装；15—珩磨头夹头；16—永久磁钢；17—凹球面珩磨头支架；19一凹球面零件；20—压盖螺母；21—凹球面零件工装；30—金刚石面；32—凹球面修复磨头。
【具体实施方式】
[0021]以下将结合附图对本【实用新型内容】做进一步说明，但本实用新型的实际制作结构并不仅限于下述的实施例。
[0022]如图1和图2所示，本实用新型所述的精密球面数控珩研机磨头修复机构包括修复磨头I和实现修复磨头二维运动的驱动机构。
[0023]驱动机构包括带导杆气缸2、针形气缸支架3、针形气缸4、微型滚动导轨支架5、微型滚动导轨6、修复磨头支架7 ;修复磨头I安装在修复磨头支架7上，带导杆气缸驱动修复磨头支架7沿水平方向移动，从而使得修复磨头水平往复移动；针形气缸支架3与微型滚动导轨支架5相固联，针形气缸4驱动针形气缸支架3，再带动微型滚动导轨支架5在微型滚动导轨6上下移动，使得修复磨头支架沿垂直方向移动，从而使得修复磨头水平往复移动。
[0024]如图3所示，珩磨头8为碳化硅陶瓷烧结磨头，安装在磨头主轴伺服电机上，以工艺要求的转速Ω旋转，在珩磨削过程中，带导杆气缸2将修复机构推向左端，让出磨头进给的路径。按工艺要求，磨头压力0.4MPa、磨头转速300rpm、磨头进给行程30mm、珩磨1.2min、磨头修复0.2min，在磨头修复过程中，珩磨头在连续转动的条件下由气动元件推动磨头自动退回到零位，带导杆气缸2将修复机构推向右端，保证I修复珩磨头用的金刚石磨头I的轴线与珩磨头8同轴，而后由针形气缸推动4针形气缸支架3、带动安装在微型滚动导轨6上的微型滚动导轨支架5上下移动，最终使得修复珩磨头8用的金刚石修复磨头I沿珩磨头轴线方向位移，使金刚石修复磨头I在针形气缸4的气动作用下，压向旋转的珩磨头，实现磨头自动修复，修复时间设定为0.2min。
[0025]在珩磨磨削过程中，为修复珩磨头必须中间中断磨削加工时，珩磨头在连续转动的条件下由气动元件推动磨头自动退回到零位的状态，即修复珩磨头准备状态(如图1所示)。带导杆气缸2将修复机构推向右端，并保证修复磨头I轴线与珩磨头8轴心同轴。而后由针形气缸4推动针形气缸支架3、带动安装在微型滚动导轨6上的微型滚动导轨支架5和修复珩磨头用的金刚石磨头I沿珩磨头轴线方向位移，使修复珩磨头用的金刚石磨头在针形气缸4的气动作用下，压向旋转的珩磨头，实现磨头自动修复(如图3所示)。退出修复珩磨头状态为进入修复珩磨头状态的逆过程，这里不再叙述。
[0026]图4和图5给出了凸球面零件珩磨磨削过程及珩磨头修复过程示意图，珩磨头8粘接在珩磨头支架10上，珩磨头支架10被装卡在珩磨头卡头9中，珩磨头8在气动力作用下，紧紧压在被磨削的凸球面零件11的球面上，被加工凸球面零件11安装在凸球零件工装13上并用胀紧螺钉12依靠胀紧力固定，凸球零件工装13安装在珩研机的主轴上，主轴以角速度Ω转动，同样凸球零件13也以角速度Ω转动，珩磨头8以凸球零件球心为中心以β角度往复摆动，以γ角速度绕珩磨头轴线转动，形成珩磨磨削的相对运动，实现精密珩磨加工。为了提高珩磨磨削效率，控制系统采用了精珩和超精珩磨两个控制模式，精珩采用了珩磨头低速转动、大压力加载控制模式，保证珩磨头8的自锐性，高效去除余量和达到要求的圆度精度。超精珩采用了珩磨头8高速转动、低压力加载控制模式，保证珩磨头具有一定的堵塞性，高效的达到要求的表面粗糙度。图5中修复磨头I采用金刚石磨头，为圆锥台结构，圆锥台的斜面和底面镀有金刚石颗粒，粒度为800目，圆锥的锥度与珩磨头8的刃口宽度以及刃口与凸球球面零件的球面贴合程度相匹配。
[0027]图5和图6给出了凹球面零件珩磨磨削过程及珩磨头修复过程示意图，凹球面珩磨头8粘接在凹球面珩磨头支架17上，凹球面珩磨头支架17被装卡在珩磨头卡头15中，凹球面?行磨头8在气动力作用下，紧紧压在被磨削的凹球面零件19的球面上，凹球面零件19安装在凹球面零件工装21上并用压盖螺母20压紧固定凹球面零件19上，凹球面零件21工装安装在珩研机的主轴上，主轴以角速度Ω转动，同样凹球面零件19也以角速度Ω转动，凹球面珩磨头8以凹球零件球心为中心以β角度往复摆动，以γ角速度绕珩磨头轴线转动，形成珩磨磨削的相对运动，实现精密珩磨加工。为了提高珩磨磨削效率，控制系统采用了精珩和超精珩磨两个控制模式，精珩采用了珩磨头低速转动、大压力加载控制模式，保证珩磨头的自锐性，高效去除余量和达到要求的圆度精度。超精珩采用了珩磨头高速转动、低压力加载控制模式，保证珩磨头具有一定的堵塞性，高效的达到要求的表面粗糙度。图7中修复磨头32采用圆锥槽结构，圆锥槽的侧面和底面镀有金刚石颗粒，粒度为800目，圆锥的锥度与珩磨头8的刃口宽度以及刃口与凹球球面零件的球面贴合程度相匹配。
[0028]本实用新型设计了用于凸球和凹球球面的修复磨头1，保证了珩磨头修复后在不影响珩磨球面的精度的条件下达到相对效率最高，实现了珩磨头的自动修复，提高了磨削效率和精度。
【主权项】
1.一种精密球面数控珩研机的磨头修复机构，其特征在于:包括修复磨头(I)和驱动机构，所述的驱动机构包括带导杆气缸(2)、针形气缸支架(3)、针形气缸(4)、微型滚动导轨支架(5)、微型滚动导轨(6)、修复磨头支架(7);所述的修复磨头(I)安装在修复磨头支架(7)上，所述的带导杆气缸驱动修复磨头支架(7)沿水平方向移动；所述的针形气缸支架(3)与微型滚动导轨支架(5)相固联，所述的针形气缸(4)驱动针形气缸支架(3)，使得微型滚动导轨支架(5)在微型滚动导轨(6)上下移动，使得修复磨头支架沿垂直方向移动。
2.根据权利要求1所述的精密球面数控珩研机的磨头修复机构，其特征在于:所述的修复磨头(I)为金刚石材料制成。
3.根据权利要求1或2所述的精密球面数控珩研机的磨头修复机构，其特征在于:所述的修复磨头(I)为圆锥台结构，圆锥台的斜面和底面镀有金刚石颗粒。
4.根据权利要求1或2所述的精密球面数控珩研机的磨头修复机构，其特征在于:所述的修复磨头(I)为圆锥槽结构，圆锥槽的侧面和底面镀有金刚石颗粒。
5.根据权利要求3所述的精密球面数控珩研机的磨头修复机构，其特征在于:所述的金刚石颗粒的粒度为800目。
6.根据权利要求4所述的精密球面数控珩研机的磨头修复机构，其特征在于:所述的金刚石颗粒的粒度为800目。
【专利摘要】本实用新型公开了一种精密球面数控珩研机的磨头修复机构，包括修复磨头和驱动机构，驱动机构包括带导杆气缸、针形气缸支架、针形气缸、微型滚动导轨支架、微型滚动导轨、修复磨头支架；修复磨头安装在修复磨头支架上，带导杆气缸驱动修复磨头支架沿水平方向移动；针形气缸支架与微型滚动导轨支架相固联，针形气缸驱动针形气缸支架，使得微型滚动导轨支架在微型滚动导轨上下移动，使得修复磨头支架沿垂直方向移动。本实用新型采用气动自动珩磨头修复机构，实现了珩磨头的自动修复，提高了磨削效率和精度，同时操作简捷，对操作人员的技术水平要求不高，加工成本低，推广方便。
【IPC分类】B24B53-12
【公开号】CN204450218
【申请号】CN201520083871
【发明人】马志奎
【申请人】西安航志机电设备科技有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年2月5日