一种外圆磨整体工装及其调整方法与流程

本发明涉及加工工装技术领域，具体为一种外圆磨整体工装及其调整方法。

背景技术：

立方氮化硼超硬刀具由于其硬度特别高，在磨削加工外形尺寸时需要用到特定的机床、砂轮或工装夹具。立方氮化硼圆形刀具属于众多立方氮化硼超硬刀具的一个重要分支。在磨削圆形刀具时，各个厂家的工艺方法区别很大，磨削效率、质量、成本方面差别也很大。传统的圆形超硬刀具磨削一般采用无心磨床较多，外圆磨床较少。无心磨床在磨削圆形刀片时，调整过程麻烦，精度难以控制，主要缺陷在于成品率低、效率低下。外圆磨床相对来讲效率高、成品率高，但是很多厂家采用的外圆磨工装也存在很大差异，主要问题在于工装调整精度难以控制，在更换不同规格大小的圆形刀具时，需要定制不同要求的工装，并且零部件容易磨损导致精度下降。为此，我们提出了一种能够同时解决以上问题的方案。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种外圆磨整体工装及其调整方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提出：一种外圆磨整体工装，包括回转引导机构、底座和组合支架，所述引导机构包括导向轮和同轴安装的中轴，所述底座为平板式结构，所述底座表面横向设置安装槽，所述安装槽内部配合安装组合支架；

所述组合支架包括l形主叉，所述l形主叉的水平臂配合安装在安装槽内部，所述l形主叉的竖直臂沿竖直方向设置滑动槽，所述滑动槽内部配合安装主滑动条，所述l形主叉的竖直臂左右两侧分别设置左侧小l形条和右侧小l形条，所述左侧小l形条和右侧小l形条与l形主叉的竖直臂之间设置安装缝隙，所述安装缝隙内部分别配合安装左上带孔条和右上直条，所述左上带孔条的上端设置安装通孔，所述安装通孔轴线与l形主叉所在平面垂直，所述安装通孔内部设置滑动直条。

作为本发明的一种优选技术方案：所述中轴表面设置外螺纹，所述导向轮套装在中轴外部，所述导向轮两侧的中轴外部配合安装锁紧螺母，方便导向轮的快速安装，且方便调整导向轮的轴向位置。

作为本发明的一种优选技术方案：所述安装槽两侧的底座表面分别设置条形定位孔，所述条形定位孔的长度方向与安装槽的长度方向垂直。

作为本发明的一种优选技术方案：所述l形主叉的水平臂表面沿长度方向设置轴线竖直条形孔，所述安装槽与条形孔对应位置设置螺纹孔，所述左侧小l形条和右侧小l形条的竖直臂和水平臂均沿长度方向设置轴线水平的条形孔，所述l形主叉的左右两侧与左侧小l形条和右侧小l形条的水平臂条形孔对应的位置设置螺纹孔，所述左上带孔条和右上直条与左侧小l形条和右侧小l形条竖直臂条形孔对应位置设置螺纹孔，所述左上带孔条的安装通孔侧壁设置螺纹通孔。

作为本发明的一种优选技术方案：所述主滑动条沿长度方向设置条形孔，所述l形主叉的竖直臂与主滑动条条形孔对应位置设置螺纹孔。

本发明还提供一种外圆磨整体工装的调整方法，包括以下步骤：

s1）安装回转引导机构：将中轴的两端与机床的顶尖配合安装，带动回转引导机构低速转动，使砂轮逐步靠近导向轮，与导向轮对磨，直至导向轮的表面跳动范围小于1丝，随后使砂轮停机并远离导向轮；

s2）调整主滑动条的高度：将底座放置在机床表面，装配组合支架，调整主滑动条的高度，主滑动条的上表面高度值为砂轮和顶尖与机床平台的高度落差与待磨刀具半径的差值，随后通过螺栓固定主滑动条与l形主叉的位置关系；

s3）调整滑动直条的位置：调整滑动直条与左上带孔条的位置关系，调整至滑动直条与右上直条之间的距离大于待磨刀具的轴向长度，随后通过螺栓固定滑动直条与左上带孔条的位置关系；

s4）调整底座的位置：沿条形定位孔的长度方向移动底座，使待磨刀具处于导向轮的中间位置，随后在条形定位孔内部布置螺栓固定底座与机床的位置关系；

s5）调整l形主叉的位置：移动l形主叉在安装槽内的位置，使待磨刀具处于主滑动条的中间位置，随后通过螺栓固定l形主叉与底座的位置关系。

作为本发明的一种优选技术方案：安装待磨刀具前，调整左上带孔条和右上直条的高度，保证右上直条和滑动直条能够限制待磨刀具的轴线运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本外圆磨整体工装采用分体式设计，通过调整各部件的位置关系，即可满足不同规格的刀具进行打磨，减少更换工装和调整工装所用时间，缩短加工时间，同时提升工装的通用性，降低加工成本，而且使待磨刀具的左右方向活动范围控制在最小的范围，对磨削稳定性起到了至关重要的作用，待磨刀具的中心高可以实现精确控制，从而保证磨削物品的圆度达到理想程度；

用无心磨方法磨削圆形超硬刀具，一次进刀最大在10丝左右，成品率70%左右，而采用新的工艺磨削一次最大进刀量在50丝左右，成品率在95%左右，显著提升成品率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明装夹待磨刀具后示意图；

图3为本发明回转引导机构示意图；

图4为本发明底座示意图；

图5为本发明组合支架示意图；

图6为本发明组合支架的爆炸图。

图中：1回转引导机构、101导向轮、102中轴、2底座、201安装槽、202条形定位孔、3组合支架、301l形主叉、302左侧小l形条、303右侧小l形条、304左上带孔条、305滑动直条、306右上直条、307主滑动条。

具体实施方法

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供以下技术方案：一种外圆磨整体工装，包括回转引导机构1、底座2和组合支架3，引导机构1包括导向轮101和同轴安装的中轴102，底座2为平板式结构，底座2表面横向设置安装槽201，安装槽201内部配合安装组合支架3；

组合支架3包括l形主叉301，l形主叉301的水平臂配合安装在安装槽201内部，l形主叉301的竖直臂沿竖直方向设置滑动槽，滑动槽内部配合安装主滑动条307，l形主叉301的竖直臂左右两侧分别设置左侧小l形条302和右侧小l形条303，左侧小l形条302和右侧小l形条303与l形主叉301的竖直臂之间设置安装缝隙，安装缝隙内部分别配合安装左上带孔条304和右上直条306，左上带孔条304的上端设置安装通孔，安装通孔轴线与l形主叉301所在平面垂直，安装通孔内部设置滑动直条305。

中轴102表面设置外螺纹，导向轮101套装在中轴102外部，导向轮101两侧的中轴102外部配合安装锁紧螺母，方便导向轮101的快速安装，且方便调整导向轮101的轴向位置。

安装槽201两侧的底座2表面分别设置条形定位孔202，条形定位孔202的长度方向与安装槽201的长度方向垂直。

l形主叉301的水平臂表面沿长度方向设置轴线竖直条形孔，安装槽201与条形孔对应位置设置螺纹孔，左侧小l形条302和右侧小l形条303的竖直臂和水平臂均沿长度方向设置轴线水平的条形孔，l形主叉301的左右两侧与左侧小l形条302和右侧小l形条303的水平臂条形孔对应的位置设置螺纹孔，左上带孔条304和右上直条306与左侧小l形条302和右侧小l形条303竖直臂条形孔对应位置设置螺纹孔，左上带孔条304的安装通孔侧壁设置螺纹通孔。

主滑动条307沿长度方向设置条形孔，l形主叉301的竖直臂与主滑动条307条形孔对应位置设置螺纹孔。

本发明还提供一种外圆磨整体工装的调整方法，包括以下步骤：

s1、安装回转引导机构1：将中轴102的两端与机床的顶尖配合安装，带动回转引导机构1低速转动，使砂轮逐步靠近导向轮101，与导向轮101对磨，直至导向轮101的表面跳动范围小于1丝，随后使砂轮停机并远离导向轮101；

s2、调整主滑动条307的高度：将底座2放置在机床表面，装配组合支架3，调整主滑动条307的高度，主滑动条307的上表面高度值为砂轮和顶尖与机床平台的高度落差与待磨刀具半径的差值，随后通过螺栓固定主滑动条307与l形主叉301的位置关系；

s3、调整滑动直条305的位置：调整滑动直条305与左上带孔条304的位置关系，调整至滑动直条305与右上直条306之间的距离大于待磨刀具的轴向长度，随后通过螺栓固定滑动直条305与左上带孔条304的位置关系；

s4、调整底座2的位置：沿条形定位孔202的长度方向移动底座2，使待磨刀具处于导向轮101的中间位置，随后在条形定位孔202内部布置螺栓固定底座2与机床的位置关系；

s5、调整l形主叉301的位置：移动l形主叉301在安装槽201内的位置，使待磨刀具处于主滑动条307的中间位置，随后通过螺栓固定l形主叉301与底座2的位置关系。

安装待磨刀具前，调整左上带孔条304和右上直条306的高度，保证右上直条306和滑动直条305能够限制待磨刀具的轴线运动。

在安装回转引导机构1时，可用百分表测试导向轮101的表面跳动度，保证导向轮101的修正结果。

以磨削rngn201000s05020的立方氮化硼超硬圆形刀具为例，该刀具的目标直径为20±0.025mm，轴向长度为10mm，可以一次磨削一个刀片，也可以同时磨削两个刀片。

机床砂轮和顶尖与机床平台的高度差为固定值115mm，调整主滑动条307上表面的高度为105mm，调整滑动直条305与右上直条306之间的间隙为10.1mm或20.1mm，在加工时，可在右上直条306与待磨刀具接触位置粘贴耐磨片，降低右上直条306的磨损。

在选择砂轮时，根据毛坯余量的情况，采用粗砂轮粗磨到20.3mm左右，再更换细砂轮进行精磨，批量磨削的直径最大偏差不超过2丝，成品率100%。

本发明好处：本外圆磨整体工装采用分体式设计，通过调整各部件的位置关系，即可满足不同规格的刀具进行打磨，减少更换工装和调整工装所用时间，缩短加工时间，同时提升工装的通用性，降低加工成本，而且使待磨刀具的左右方向活动范围控制在最小的范围，对磨削稳定性起到了至关重要的作用，待磨刀具的中心高可以实现精确控制，从而保证磨削物品的圆度达到理想程度；

用无心磨方法磨削圆形超硬刀具，一次进刀最大在10丝左右，成品率70%左右，而采用新的工艺磨削一次最大进刀量在50丝左右，成品率在95%左右，显著提升成品率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。