一种曲面振荡砂轮修整装置的制作方法

本实用新型属于磨削技术领域，特别涉及一种曲面振荡砂轮修整装置。

背景技术：

随着航空航天、汽车、模具、电子产品以及医疗器械等领域的发展，其产品形态日趋多样化，复杂化，且表面质量要求越来越高，为实现此类产品的高速、高效、高精度加工，常常采用磨削方式进行。对于复杂曲面，一般采用特殊形状的成型砂轮进行加工，要求成型砂轮具有较高的型面精度，但是由于砂轮在使用一段时间后容易出现气孔堵塞，砂砾钝化、自然脱落等现象，要保证型面精度，就必须定期对砂轮进行修整。

现有的砂轮修整方式主要有两种，一种是静止修整，一种是运动修整。静止修整主要是采用静止的金刚石修刀笔修整砂轮，修刀笔固定不动，机床主轴带动砂轮旋转并与金刚石修刀笔接触，这种修整方式只能修整具有回转特征的砂轮曲面，无法对特定形状的砂轮曲面进行修整。运动修整是以砂轮修整器的金刚石滚轮作为修整工具，在砂轮和金刚石滚轮高速回转的情况下，机床主轴带动砂轮径向进给与滚轮接触，慢慢挤压，最终修整出砂轮曲面。这种修整方式由于金刚石滚轮被独立驱动高速回转，要实现高精度砂轮曲面修整，对滚轮的安装精度、动平衡精度、回转精度、稳定性以及热伸长要求较高，而且采用滚轮修整还涉及顺修、逆修、修整速比、修整切入进给量、光修次数等诸多参数，修整工艺复杂，不易操作。另外，针对不同形状的成型砂轮需要匹配不同曲面形状的滚轮，通用性差，使用时需要频繁更换，效率低，成本高；而且对于复杂的曲面形状，滚轮制造困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、加工制造方便，易于操作，响应速度快、精度高、效率高的曲面砂轮修整装置，可以快速的将机床加工过程中的磨削砂轮进行高精度的曲面修整，有效减少磨削加工的辅助时间。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种曲面振荡砂轮修整装置，由机床主轴、曲面砂轮、修整器、修刀笔组成，曲面砂轮安装于机床主轴上，随机床主轴一起高速旋转；修整器安装于机床上，由基座、转子旋转轴、电机定子、轴承、旋转台、位置反馈单元和后盖组成，转子旋转轴通过轴承支承于基座内部，电机定子设置于基座和转子旋转轴之间，可与转子旋转轴相互作用驱动转子旋转轴旋转，旋转轴线与机床主轴相垂直，转子旋转轴可与机床直线轴一起进行四轴联动；旋转台安装于转子旋转轴的前端，随转子旋转轴一起转动；位置反馈单元设置于转子旋转轴的后端，并通过后盖密封于基座内；修刀笔通过修刀笔安装座安装于旋转台上，可随转子旋转轴一起摆动或转动。

上述一种曲面振荡砂轮修整装置，所述修整器还包括定位抱闸装置，由制动部和旋转部组成，制动部安装于基座上，旋转部安装于旋转台上，制动部与旋转部相互作用可将旋转部制动于指定角度。

上述一种曲面振荡砂轮修整装置，所述修刀笔安装座安装于旋转台上，可随旋转台一起转动；一个或多个修刀笔安装于修刀笔安装座上，安装位置通过锁紧块调整。

上述一种曲面振荡砂轮修整装置，所述修刀笔安装座上设置有一个或多个冷却液喷嘴，冷却液喷嘴跟随修刀笔一起摆动或转动。

上述一种曲面振荡砂轮修整装置，所述修刀笔修整侧面母线为曲线的曲面砂轮周侧面时，修整器与机床一起进行四轴联动；修整曲面砂轮的上下底平面或修整侧面母线为直线的曲面砂轮周侧面时，修整器的转子旋转轴通过定位抱闸装置固定于特定角度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本发明采用将修刀笔固定到修整器输出轴上与机床一起四轴联动的方式对砂轮进行曲面振荡修整，能够实现各种复杂曲面形状的砂轮修整，修整效率高。并且可以根据曲面砂轮不同的形状安装不同的高硬度修刀笔，修刀笔的位置可根据曲面砂轮的实际需求进行微调，大大提高了曲面砂轮修整的尺寸和形状轮廓精度。另外，修整器采用驱动电机转子轴直接带动修刀笔旋转，没有中间传动环节，提高了修整器精度和响应速度，并且结构简单，空间占用少，安装方便，抗干扰能力强，生产成本低。

附图说明

图1是本实用新型修刀笔与机床联动结构示意图。

图2是本实用新型修刀笔修整砂轮结构示意图。

图3是本实用新型修整器内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

结合图1和图2所示，本实用新型的一种曲面振荡砂轮修整装置，由机床主轴1、曲面砂轮2、修整器3、修刀笔4组成。曲面砂轮2安装于机床主轴1上，一方面随机床主轴1一起高速旋转，另一方面随机床主轴1分别沿x轴和z轴方向往复运动。修整器3安装于机床工作台上，随机床工作台一起沿y轴方向往复运动。

如图3所示，修整器3由基座31、转子旋转轴32、电机定子33、轴承34、旋转台35、定位抱闸装置36、位置反馈单元37和后盖38组成。转子旋转轴32通过轴承34支承于基座31内部；电机定子33设置于基座31和转子旋转轴32之间，可与转子旋转轴32相互作用驱动转子旋转轴32旋转。旋转台35安装于转子旋转轴32的前端，随转子旋转轴32一起转动。定位抱闸装置36的制动部安装于基座31上，旋转部与旋转台35固定联接，可随旋转台35一起转动；定位抱闸装置36的制动部与旋转部相互作用时可将旋转部制动于指定角度。位置反馈单元37设置于转子旋转轴32的后端，并通过后盖38密封于基座1内。

旋转台35上设置有修刀笔安装座5，修刀笔4安装于修刀笔安装座5上，通过锁紧块6可以调整修刀笔4的安装位置，以保证实现较高的运动精度。修刀笔安装座5上还设置有冷却液喷嘴7，可跟随修刀笔4一起摆动或转动，在曲面砂轮2的修整过程中可起到很好的冷却作用，以保证曲面砂轮2的尺寸精度和一致性。

结合图1至图3所示，对曲面砂轮2修整时，修整器3的转子旋转轴32处于水平位置，本实施例中转子旋转轴32平行于x轴，也可以平行于y轴设置。

当曲面砂轮的侧面母线为曲线时，若对其周侧面进行修整，则修整器3与机床一起进行四轴联动，即在机床数控程序控制下，转子旋转轴32带动修刀笔4旋转，并随机床工作台一起沿y轴直线运动，曲面砂轮2在机床主轴1带动下高速旋转，并随机床主轴1一起分别沿x轴和z轴直线运动。通过砂轮的旋转运动、修刀笔的摆动或转动以及砂轮与修刀笔的直线运动实现修刀笔对砂轮曲面的高精度修整。

当修整曲面砂轮的上下底平面或者修整侧面母线为直线的周侧面时，根据修整对象形状，定位抱闸装置36制动部与旋转部相互作用，依次通过旋转部和旋转台35并将转子旋转轴32固定于特定角度，曲面砂轮2在机床主轴1带动下快速旋转，并随机床主轴1沿x轴和z轴的一个或两个方向直线运动，与修刀笔4相接触，从而实现修刀笔对砂轮曲面的修整。

本实用新型采用修整器带动一个或多个修刀笔旋转与机床三轴联动的方式对曲面砂轮进行振荡修整，可快速实现曲面砂轮的高精度修磨，使曲面砂轮磨削出的零件表面质量好、形状一致、轮廓度好。且该砂轮修整装置可以根据砂轮的曲面形态进行一定程度的变换，能够得到不同形状的曲面砂轮，适用性强，有效减少了砂轮修整时间，提高了砂轮精度，进而提高了生产效率。

尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。