[发明专利]一种基于杯形工具球面包络的圆弧砂轮在线修整装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种圆弧砂轮在线修整装置，具体涉及一种基于杯形工具的球面包络轨迹原理的圆弧砂轮在线修整装置。

背景技术

圆弧砂轮在当今非球面磨削加工中具有不可替代的作用，尤其在磨削大口径的光学反射镜时，由于大部分光学器件都属碳化硅陶瓷、光学玻璃等硬脆性难加工材料，在非球面磨削进程中，砂轮磨损严重，严重影响非球面磨削的质量。为了保证非球面的磨削精度和表面质量，砂轮在大口径非球面的整个磨削过程中应保持高的圆弧廓形精度和锋利度，该修整装置能够实现圆弧砂轮的在线修整，所以此修整装置具有广泛的应用前景。

目前，圆弧砂轮的修整装置主要是采用离线修整或在位修整，只能在砂轮不进行磨削的时进行修整，难以实现在线修整的功能。此外现有的圆弧砂轮的修整装置只能实现单一的机械修整或者电火花修整,两者无法兼顾。当机床需要更换不同结合剂的砂轮时，还需要更换新的修整装置。

机械修整的方法适合于修整树脂基砂轮和陶瓷基砂轮，对于金属基砂轮由于金属基体较硬，难以对金属基砂轮进行修整。电火花修整的缺点是不能对结合剂不导电的砂轮进行高效率的修整。该修整装置能够通过更换修整工具实现树脂基、陶瓷基和金属基等砂轮的修整。

发明内容

本发明为解决现有的圆弧砂轮修整方法存在的适应范围小、装置功能单一、修整精度低，以及无法为圆弧砂轮修整提供在线修整的问题，进而提供一种基于杯形工具球面包络的圆弧砂轮在线修整装置。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明的一种基于杯形工具球面包络的圆弧砂轮在线修整装置包括第一步进电机、第二步进电机、连接架、水平连接板、旋转机构、竖向移动机构和水平移动机构；

第一步进电机的输出轴竖向设置，第二步进电机的输出轴水平布置；

旋转机构包括减速电机和连接组件，减速电机的轴向竖向设置；

第一步进电机和水平移动机构安装在连接架上，第一步进电机的输出轴安装有能在连接架上上下移动的竖向移动机构，竖向移动机构与连接组件连接，减速电机安装在连接组件上，减速电机的输出端安装杯形铜质电极或杯形砂轮；

第二步进电机安装在水平连接板上，第二步进电机的输出轴安装有能在水平连接板上水平移动的水平移动机构，水平连接板安装在砂轮罩上。

本发明的有益效果是：本发明采用杯形工具的包络原理，利用杯形电极内环在水平面内的旋转运动与待修整砂轮在竖直面内的旋转运动的复合运动包络出外表面为球面、径向截面为弧形的砂轮修整装置。

本本发明可以实现圆弧砂轮的在线修整功能，在磨削过程中对砂轮进行修整，保证了圆弧砂轮在磨削过程中保持较高的轮廓精度和锋利度，能够有效的提高磨削精度和磨削质量。同时本发明通过更换杯形电极和杯形砂轮可以分别进行电火花修整和机械修整，集两种修整装置于一体，采用杯形电极电火花修整和杯形砂轮对磨修整能够实现金属基、陶瓷基和树脂基等砂轮，解决了适应范围小和功能单一的问题。所以可以在本装置中进行树脂基金刚石砂轮和金属基金刚石砂轮的修整加工以及陶瓷基砂轮的修整加工，应用范围十分广泛。

本发明的基于杯形工具的球面包络轨迹原理的圆弧砂轮在线修整装置的旋转机构的垂直距离(与砂轮的径向距离同方向)调整依靠第一步进电机及竖向移动机构进行，进给量可以被限定在几个微米的范围内，旋转机构的水平距离的调整依靠第二步进电机及水平移动机构进行。与现有修整装置相比，实现在线修整的功能，保证了在磨削过程中的砂轮的廓形精度和锋锐度，提高了非球面磨削的精度和表面质量；

本发明采用在线修整法，将杯形工具修整装置安装在砂轮罩上实现在线修整，避免砂轮在一次磨削过程中由于廓形磨损造成的非球面面形误差，同时避免了砂轮在装卸过程中由于装卡和机床的回程误差而产生的误差，提高了加工的精度和加工效率，本发明具有广泛的应用前景。

附图说明

图1是本发明的一种基于杯形工具球面包络的圆弧砂轮在线修整装置的主视图，图2是图1的俯视图，图3是利用本发明进行在线电火花修整时的工作原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图3说明，本实施方式的一种基于杯形工具球面包络的圆弧砂轮在线修整装置包括第一步进电机1、第二步进电机12、连接架9、水平连接板16、旋转机构A、竖向移动机构B和水平移动机构C；

第一步进电机1的输出轴竖向设置，第二步进电机12的输出轴水平布置；旋转机构A包括减速电机24和连接组件25，减速电机24的轴向竖向设置；