数控成型磨床砂轮修整器的设计.pdf

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1、精密制造与自动化2011年第3期。<≥．。◇。<>。∈}o∈。《O<≥．。∈}。<>o◇2O设计与开发i0◇。。∈。．E兰}。<。<≥．。．∈>。∈。<≥．。<>数控成型磨床砂轮修整器的设计蔡国英(上海理工大学机械工程学院上海200093)摘要分析评价了目前使用的修整渐开线、三角形、直齿花键等形状的两轴联动数控修整器，介了研制开发的一种新的数控成型砂轮修整器。详细介绍了采用尖端具有过渡圆弧的金刚石修整器的结构及特点优势。总结出简化成形砂轮修整的编程过程，避免了复杂的数字控制和软件计算分析，同时可以降低修整器的制造成本，可为数控成型磨床砂轮修整方案设计提供参考

2、。关键词成型磨削新型砂轮修整器数控修整目前普遍使用的数控花键轴修整器(以在过渡圆弧的圆心上，这时金刚笔的摆动角度就不MKA8612／H的修整器为例)是两轴联动的数控修整会对金刚笔与砂轮修整点的位置产生影响。修整时器，它可以通过数控编程来修整砂轮呈渐开线金刚笔的摆动中心将沿着砂轮轮廓作等距线的运形、三角形、直齿花键等各种形状。但这种修整器动，这样就可以简化金刚石砂轮修整器修整轨迹的是采用金刚石滚轮来进行修整的，滚轮对砂轮进行数控程序设计。修整那部分的工作半径不能太小，因此对砂轮的修使用金刚石笔进行修整砂轮时，笔尖相对砂轮整形状也有所限制，如把砂轮修整成内凹或比

3、较尖的位置将决定砂轮的轮廓修整精度，由于存在加工锐的形状就不能实现。为了要弥补上述修整器修整和装配误差，使得金刚笔尖指向相对砂轮轴心线的功能的不足，最近研制开发了一种新的数控成型砂位置比较困难，修整时必定存在一定的误差。这种轮修整器。误差主要包括两个方面：一是金刚笔的摆动轴线没有通过砂轮的回转轴心线的平面而对砂轮进行修1数控砂轮修整器的结构设计整；二是在修整中，金刚笔的摆动轴线未通过砂轮一般来讲，当数控磨床的两个数控移动轴在进轮廓曲线的曲率中心。根据研究，这两方面的位置行两轴联动时，可以使用单点金刚石修整很简单的误差在实际加工中是很难克服的，但是在摆动修整成

4、形砂轮轮廓，但对于成形砂轮截面轮廓多变并且中对砂轮形状精度的影响程度是很小的。斜率变化非常大时，因为修整工具具有一定的厚度，还是可能出现单点金刚石砂轮修整器与砂轮轮2数控砂轮结构修整器的结构特点廓的干涉。因此应限制金刚石笔的轴线与成形砂轮新型砂轮修整器相对于两轴联动数控成型修轮廓之间的夹角保持在一定的角度范围内可以摆整技术，多了一个旋转轴，即能绕轴转动，因此动，这样就可以消除金刚石笔与砂轮轮廓可能发生修整器的金刚笔实际上能相对砂轮表面作2个移动的干涉现象。轴加1个转动轴的三轴联动，使修整笔的轴线与修金刚石笔摆动的圆心位置决定数控修整程序整点处砂轮截面曲线的法

5、线尽量平行，保证修整工中的曲线插补过程，因为随着金刚笔的摆动需要两具与砂轮不发生干涉，如图1所示。[大J为修整j二具个移动轴进行补偿运动才能保证修整点按照设定有一定的厚度，所以采用球头刀具时，修整工具的曲线轨迹运动，当金刚笔需要转过一定角度时，必轴线和砂轮截面曲线法线的夹角应在0～45。之间，可须同时移动两根轴才能保证砂轮修整点位置的不以防止发生干涉。该修整器若采用尖端具有过渡圆发生变化。这时可以简单地将金刚笔的摆动圆心设弧的金刚石修整器，将金刚石修整器的摆动的运动22蔡国英数控成型磨床砂轮修整器的设计3数控砂轮修整器的结构设计金刚笔图2所示是新型数控砂轮修

6、整器的结构示意图。砂轮修整器由修整工具即金刚笔、修整笔支二二：：二成型砂轮架、轴传动机构、轴传动机构支座、z轴传动修机构、Z轴传动机构支座、轴传动机构和轴传动机构支座即整个修整器支架构成，修整器支架安图1修整笔轴线与砂轮截面曲线的法线装在砂轮架体壳上，因此整个修整器的参考基点位置相对于砂轮是固定的。对砂轮进行修整时，轴中心设置在过渡圆弧圆心(几何中心)，将砂轮修整的驱动电机驱动轴传动机构带动z轴传动机构支过程中的金刚石修整器的摆动与两轴移动分离，可座沿轴做直线移动，并由轴的光栅尺进行测简化成型砂轮修整的数控编程，避免复杂的数字控量；在此基础上Z轴的驱动电机驱

7、动Z轴传动机构带制和软件计算分析，同时也降低了修整器的成本。动轴传动机构支座沿Z轴做直线移动，也由z轴的轴光栅机修整器支架砂轮图2砂轮修整器结构示意图光栅尺进行测量；然后轴的驱动电机驱动轴的数控程序，对解决现有问题提供了较好的方案。传动机构带动修整笔支架沿轴做回转运动。轴和z的联动使得金刚笔可以在XZ平面内做平移运参考文献动；而加上轴的联动，可以使金刚笔在XZ平面[1]张自强，阎秋生，陈少波．砂轮修整器安装高度误差对内做绕轴的旋转运动。至此金刚笔在XZ平面内成型砂轮修整精度的影响[J]．金刚石与磨料磨具工没有约束，具有三个自由度。程，2003(4)：66—6

8、8．[2]张自强，阎秋生，陈少波．新型砂轮修整器结构