摘要：

      針對(duì)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(wèn)題，提出采用成形磨削法進(jìn)行圓弧的加工，并針對(duì)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。

      關(guān)鍵詞：

      成形磨削；金剛石滾輪；砂輪修整器

      1前言

      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(duì)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(duì)成形磨削加工過(guò)程具有決定性影響。針對(duì)圓弧加工用的成形砂輪，設(shè)計(jì)出專門(mén)的金剛石滾輪成形砂輪修整器。

      2砂輪修整器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

      2.1 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(jiǎn)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。

圖1 金剛石滾輪修整裝置主軸結(jié)構(gòu)圖

      2.2  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。

      2.3  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)，噪聲小；②當(dāng)傳動(dòng)過(guò)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(jiǎn)單、裝拆方便；④可用于中心距離較大的傳動(dòng)。

      2.4  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0.2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(guò)數(shù)控系統(tǒng)編程來(lái)控制修整進(jìn)給量和光修轉(zhuǎn)數(shù)。

2.5  連接部件

連接部件的作用是通過(guò)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(guò)滑塊與導(dǎo)軌，實(shí)現(xiàn)其與磨床的連接。

圖2 金剛石滾輪修整器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1.伺服電動(dòng)機(jī)  2.聯(lián)軸器  3.滾珠絲杠  4.滾輪電動(dòng)機(jī)  5.傳動(dòng)V帶  6.金剛石滾輪  7.砂輪  8.直線導(dǎo)軌  9.滑塊

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(guò)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(guò)數(shù)控系統(tǒng)編程來(lái)控制修整進(jìn)給量和光修轉(zhuǎn)數(shù)。

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