金剛石滾輪成形砂輪修整器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

人氣：56發(fā)表時(shí)間：2018-04-21【大中小】

針對加工軸類工件時(shí)，常會(huì)遇到尺寸精度要求高、表面粗糙度值小的各種圓弧的難加工問題，提出采用成形磨削法進(jìn)行圓弧的加工，并針對圓弧加工用的成形砂輪，設(shè)計(jì)出金剛石滾輪成形砂輪修整器。
　成形磨削是把砂輪修整成與工件輪廓相吻合的形狀，加工時(shí)砂輪和工件全面接觸拷貝出砂輪的廓形，是一種高精度、高效率、低成本的精加工方法。成形磨削由于砂輪各點(diǎn)處的圓周速度不一樣，致使各點(diǎn)處的材料去除率不同，從而導(dǎo)致砂輪磨損不均勻，特別是在尖角部位容易崩碎，從而產(chǎn)生形狀誤差。由于零件的成形形狀是砂輪形狀的拷貝，這必然對加工精度產(chǎn)生影響，同時(shí)磨削余量的不均勻也會(huì)導(dǎo)致磨削燒傷等加工缺陷，因此成形砂輪的修整對成形磨削加工過程具有決定性影響。針對圓弧加工用的成形砂輪，設(shè)計(jì)出專門的金剛石滾輪成形砂輪修整器。

一、砂輪修整器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1 主軸部件
　　該部件是修整裝置的關(guān)鍵部件。金剛石滾輪安裝在它上面，其精度直接影響修整精度，進(jìn)而影響被加工工件的精度。如何保證本裝置的精度，設(shè)計(jì)、加工和裝配是關(guān)鍵技術(shù)。此外，金剛石滾輪主軸還應(yīng)具有足夠的剛度，主要是考慮到金剛石滾輪修整力比較大，為提高滾輪壽命，滾輪直徑應(yīng)盡可能的大，該設(shè)計(jì)中將滾輪直徑選為140ｍｍ。金剛石滾輪修整裝置主軸采用如圖1所示結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)簡單，加工精度易有保證，調(diào)整比較方便，精度高，徑向跳動(dòng)小于0.003ｍｍ，軸向竄動(dòng)小于0.003ｍｍ，端跳動(dòng)小于0.003ｍｍ。

　 2 電機(jī)功率
金剛石滾輪修整是用磨削法成形，而金剛石筆修整是車削法成形，故前者的修整力比后者大，所以電機(jī)應(yīng)有足夠的扭矩。修整電機(jī)的功率是按每毫米寬度15～30Ｗ計(jì)算的，電機(jī)的功率1KW為最常用?？紤]到電機(jī)的具體結(jié)構(gòu)及所加工的零件較寬（65ｍｍ），故電機(jī)功率選定為1.5kW。
　　3 傳動(dòng)部件
　　傳動(dòng)部件的作用是保證金剛石滾輪轉(zhuǎn)速的高低、旋轉(zhuǎn)方向符合修整工藝的要求，且將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)的傳送給主軸。該設(shè)計(jì)中，采用帶傳動(dòng)，即可滿足要求。主要是因?yàn)閹鲃?dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：①因帶有彈性，能緩沖、吸振，從而傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲?。虎诋?dāng)傳動(dòng)過載時(shí)，帶在帶輪上打滑，可以防止其它零件損壞?、劢Y(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便；④可用于中心距離較大的傳動(dòng)。
　 4 進(jìn)給部件
　　進(jìn)給部件的作用是能夠?qū)崿F(xiàn)精確進(jìn)刀，進(jìn)給速度應(yīng)該以金剛石滾輪每轉(zhuǎn)進(jìn)給量小于0.2um為限，且能實(shí)現(xiàn)快速退刀，控制砂輪修整中的光修轉(zhuǎn)數(shù)。該設(shè)計(jì)將采用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，可以通過數(shù)控系統(tǒng)編程來控制修整進(jìn)給量和光修轉(zhuǎn)數(shù)。
　 5 連接部件
　連接部件的作用是通過它實(shí)現(xiàn)與磨床的連接。不同型號(hào)的磨床，其要求連接部件的結(jié)構(gòu)不同。MB1332A半自動(dòng)外圓磨床的安裝空間和位置，可將修整裝置安裝于砂輪后方，通過滑塊與導(dǎo)軌，實(shí)現(xiàn)其與磨床的連接。

設(shè)計(jì)的金剛石滾輪修整裝置如圖2所示。該裝置由滾輪電動(dòng)機(jī)(4)經(jīng)V帶(5)驅(qū)動(dòng)金剛石滾輪(6)回轉(zhuǎn)。伺服電動(dòng)機(jī)(1)、滾珠絲杠(3)由聯(lián)軸器(2)聯(lián)結(jié)，通過滑塊(9)和直線導(dǎo)軌(8)組成數(shù)控修整進(jìn)給機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)在線修整，并可通過數(shù)控系統(tǒng)編程來控制修整進(jìn)給量和光修轉(zhuǎn)數(shù)。
在以往的加工中，砂輪圓角完全靠手工在砂輪上用金剛石刀修出，經(jīng)試磨合格后方可正式加工，生產(chǎn)率低且精度難以保證，同時(shí)對操作者的技術(shù)水平要求高。若采用成形砂輪進(jìn)行加工，既可以保證精度，又可以提高生產(chǎn)率，效果很好。要實(shí)現(xiàn)成形磨削，就要解決成形砂輪修整問題。該金剛石滾輪成形砂輪修整器的滾輪形狀與砂輪形狀互補(bǔ)（即滾輪形狀與工件形狀一致），能夠準(zhǔn)確地修整砂輪，并且與手工修整相比，效率和精度顯著提高，進(jìn)而提高了成形磨削的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，具有廣闊的應(yīng)用前景。
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