一种用于数控铣床的工件油楔面磨削装置的制作方法

本实用新型涉及磨削加工技术领域，具体为一种用于数控铣床的工件油楔面磨削装置。

背景技术：

近年来，随着节能产品的不断更新，质量意识的不断提升，能源的不断紧缺，使各企业向着节约材料型方向转变，生产的产品零件精度要求也越来越高，导致产品的加工难度无形增大。轴承是动力增压系统中的关键部件，轴承油楔面的加工精度要求非常高，其油楔面的加工质量和精度是整个轴承的核心所在，油楔面质量好坏直接决定了轴承乃至整个增压系统的运行质量和产品质量，因此需要设计专用工装和砂轮对油楔面进行加工。

目前油楔面的加工方法是采用传统的磨床进行手动磨削加工，手动磨削影响因素较多，导致质量稳定性差且加工的质量无法完全达到预期的技术要求，主要存在以下一些缺陷：

1、采用手动旋转工装进行磨削加工，手工效率低下，专用工装磨损一致性差；

2、普通磨床转速仅有一种，无法通过调整机床转速来提高所加工的油楔面的光洁度，

3、砂轮磨削随主轴只能单方向旋转，工件随工装也只能单方向磨削加工；

4、普通磨床只能顺磨加工，即砂轮与工件在接触面处的旋转方向一致；

5、普通磨床磨削走刀的速度由人为手动控制，无法匀速进给，磨床每刀磨削进给深度由人为控制，无法实现每刀之间的磨削余量均匀化。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种用于数控铣床的工件油楔面磨削装置，通过数控铣床实现砂轮和工件的双向旋转和双向进给，并能够根据工件油楔面精度设定铣床和工件的旋转速度，提高工件油楔面的加工精度和加工质量，由数控代替人为控制排除人为因素的影响，确保加工质量更稳定。

本实用新型的目的是这样实现的：一种用于数控铣床的工件油楔面磨削装置，包括与铣床主轴连接的砂轮芯轴和与铣床A轴的分度盘固定连接的工装，所述砂轮芯轴外接砂轮，砂轮芯轴随铣床主轴的转动实现砂轮的双向旋转；所述工装上固定工件，工装随铣床A轴的分度盘转动实现工件的双向旋转，磨削时，铣床主轴带动所述砂轮旋转的同时向工件进给，与工件油楔面表面产生摩擦，根据设定的磨削量，一次完成油楔面的磨削加工。

优选的，所述砂轮芯轴为阶梯轴，包括连接段、螺纹杆段和位于两段之间的圆锥段，所述连接段与铣床主轴连接，圆锥段与砂轮连接，螺纹杆段套接螺母，对砂轮限位。将砂轮芯轴安装到铣床的主轴上，通过铣床的旋转带动砂轮双向旋转。

优选的，所述工装整体呈圆盘状，包括大圆盘、小圆盘和圆柱凸台，所述大圆盘沿周向均布设有多个U形缺口，所述工装通过U形缺口用螺栓与分度盘固接，所述小圆盘上沿周向均布设有多个螺纹孔，用于将工件与工装固接，所述圆柱凸台伸入工件内，对工件径向定位和轴向限位。将工装固定连接在铣床A轴的分度盘，通过A轴的旋转带动工件双向转动。

优选的，所述数控铣床为4轴(X/Y/Z/A)的VCN535CⅡL型号的立式数控铣床。

本实用新型的有益效果：

1、将磨削装置安装在数控铣床上，利用数控铣床自身特性，实现砂轮和工装的双向旋转，双向进给。

2、仅用一台数控铣床就可完成工件的粗磨、精磨工序，生产效率得到极大提高。

3、粗磨采用逆磨，精磨采用顺磨，既保证磨削质量，又降低砂轮的磨损速度。

4、用数控铣床对工件进行磨削，砂轮磨削转速和工件的转速均可在一个较大范围内调整，能找到更合理的磨削用量(即进给，深度、速度)进行磨削，加工质量更易保证甚至更优。

5、与人为操作相比，程序控制进给速度更稳定、更匀速，使粗糙度值更稳定，无停顿痕迹。

附图说明

图1是本实用新型安装在数控铣床上的结构示意图；

图2是图1中砂轮芯轴的结构示意图；

图3是图1中工装的结构示意图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5为工件的结构示意图；

附图标记

附图中，1为砂轮芯轴，2为砂轮，3为工件，4为工装，5为数控铣床，11、连接段，12、螺纹杆段，13、圆锥段，31、油楔面，41、大圆盘，42、小圆盘，43、圆柱凸台，44、U形缺口，45、螺纹孔

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

在本实施例中，术语“上”“下”“左”“右”“前”“后”“上端”“下端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至图5所示的一种用于数控铣床的工件油楔面磨削装置，包括与铣床主轴连接的砂轮芯轴1和与铣床A轴的分度盘固定连接的工装4，所述砂轮芯轴1外接砂轮2，砂轮芯轴1随铣床主轴的转动实现砂轮2的双向旋转；所述工装4上固定工件3，工装4随铣床A轴的分度盘转动实现工件3的双向旋转，磨削时，铣床主轴带动所述砂轮2旋转的同时向工件3进给，与工件油楔面31表面产生摩擦，根据设定的磨削量，一次完成油楔面31的磨削加工。

如图2所述，在本实施例中，所述的砂轮芯轴1为阶梯轴，包括连接段11、螺纹杆段12和位于两段之间的圆锥段13，所述连接段11与铣床主轴连接，圆锥段13与砂轮2连接，螺纹杆段12套接螺母，对砂轮2限位。

如图3、图4所示，所述工装4整体呈圆盘状，包括大圆盘41、小圆盘42和圆柱凸台43，所述大圆盘41沿周向均布设有多个U形缺口44，所述工装4通过U形缺口44用螺栓与分度盘固接，所述小圆盘42上沿周向均布设有多个螺纹孔45，用于将工件3与工装4固接，所述圆柱凸台43伸入工件3内，对工件3径向定位和轴向限位。

在本实施例中，所述的磨削装置安装在数控铣床为4轴(X/Y/Z/A)的VCN535CⅡL型号的立式数控铣床上。

使用本实用新型的磨削装置对工件油楔面进行磨削的方法，包括以下步骤：

步骤1、将砂轮芯轴1固定在数控铣床主轴端部，砂轮芯轴1外接砂轮2，用螺母锁紧限位；

步骤2、将带有油楔面31的工件3安装在工装4上，并将工装4固定于数控铣床A轴的分度盘；

步骤3、编制数控程序，设定粗磨，精磨两道工序；

步骤4、粗磨，选用逆磨方式磨削，磨削至油楔面31的最深处；粗磨时，设定主轴顺时针旋转带动砂轮2顺时针转动，数控铣床A轴顺时针旋转带动工件3顺时针转动；设定程序，主轴带动砂轮2向右慢慢靠近工件3端面，直到油楔面31的最深处0.040mm，产生相互磨削；一旦相互磨削，通过程序控制主轴慢慢向左退回，同时控制A轴的分度盘顺时针转动，在油楔面31角度转动结束处，主轴向左退回到工件3端面，完成一片油楔面31的加工；接着转动工件3角度至第二片油楔面31的起始端，将主轴慢慢的向右靠近至油楔面31最深处0.040mm处，产生相互磨削，一旦相互磨削后，执行与加工第一片油楔面相同的后续程序，直至加工完成第二片；同理加工第三片、第四片，直到完成所有油楔面的粗磨工序。

步骤5、精磨，选用顺磨方式磨削，磨削剩余余量，精磨时，设定主轴逆时针旋转带动砂轮逆时针转动，数控铣床A轴顺时针旋转带动工件顺时针转动；设定程序，主轴带动砂轮2向右慢慢靠近工件3端面，直到油楔面31的最深处0.005mm，产生相互磨削；一旦相互磨削，通过程序控制主轴慢慢向左退回，同时控制A轴的分度盘顺时针转动，在油楔面角度转动结束处，主轴向左退回到工件端面，完成一片油楔面的加工；接着转动工件角度至第二片油楔面的起始端，主轴带动砂轮向右慢慢靠近工件端面，直到油楔面的最深处0.005mm，产生相互磨削；一旦相互磨削，执行与加工第一片油楔面相同的后续程序，直到完成第二片；按相同程序完成第三片、第四片，直到完成所有油楔面的精磨工序。

本实用新型能实现砂轮和工装的双向旋转和双向进给，更好的保证磨削质量，降低砂轮磨损速度；砂轮磨削转速和工件转速均可在一个较大范围内调整，能找到更合理的磨削用量(即进给，深度、速度)进行磨削，加工质量更易保证甚至更优；通过数控程序控制进给速度比人为操作更稳定、匀速，加工粗糙度更易于保证。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。