[发明专利]一种超硬砂轮的在线修整装置

说明书

本发明提出了一种超硬砂轮的在线修整装置，用于解决非导电结合剂超硬砂轮难以进行稳定的在线修整、或者修整过程会影响加工质量的问题。装置具体包括驱动模块、恒力磨削模块和冲击修整模块。驱动模块用于完成对刀；恒力磨削模块能够给磨削过程提供恒定的磨削力；冲击修整模块由曲柄、摇杆、滑块一、滑块二、活塞杆二、支座、压气活塞、冲击活塞、密封圈、气缸二和锤头组成，曲柄、摇杆、滑块一、工作台组成曲柄摇杆机构，曲柄摇杆机构往复运动使得冲击活塞周期性地撞击锤头，从而对砂轮/工件磨削界面产生冲击力，使得磨粒严重磨损的钝化面发生微破碎并产生新的锐利切刃。本发明具有提高修整效率、保证修整质量、操作简单、适用性广的优点。

技术领域

本发明涉及一种砂轮的修整装置，特别是一种超硬砂轮的在线修整装置。

背景技术

磨削加工是高硬难加工材料精密加工的重要方法，磨削过程中砂轮磨粒会出现磨损，从而造成磨削力增大、磨削温度升高，使得工件出现热损伤，因此需要对砂轮进行修整以维持砂轮良好的磨削性能。传统的修整方法是，当砂轮磨损严重时，采用金刚石笔、或修整轮对砂轮进行修整，但是该修整方法的主要问题是砂轮修整期间不能正常工作，从而导致磨削效率降低。在线电解修整(ELID)是提高砂轮磨削效率的有效方法，但是该技术主要应用于金属结合剂砂轮，而非导电结合剂却难以适用。通过对砂轮/工件磨削界面施加周期性的冲击载荷，从而对砂轮进行在线修整，是解决上述问题的有效方法。

公开号为CN110450043B的发明专利“一种研磨机构及其使用方法”，公开了一种能在磨削过程中对砂轮进行修整的装置及使用方法，其原理是通过电机驱动凸轮连杆机构，使得上配重块被提升至一定高度后自由坠落，通过上配重块撞击下配重块，对工件和砂轮产生冲击力，机构往复运动从而能够对砂轮/工件磨削界面施加周期性的冲击力，实现对砂轮的在线修整。但是该技术方案仍然存在以下问题：凸轮连杆机构提升上配重块、及上配重块脱钩时会对装置产生瞬时刚性冲击，这严重影响了凸轮连杆机构的使用寿命；特别是当凸轮转速增大时，这种刚性冲击表现得更加突出，因此该装置不能实现高频冲击，即难以对砂轮进行高频在线修整。

公开号为CN11549236A的发明专利“一种圆柱滚子端面磨削的轴向高频振荡装置及其磨削工艺”和公开号为CN210790516U的实用新型专利“一种圆柱滚子端面磨削的轴向高频振荡装置”，公开了一种能在磨削过程中对砂轮进行修整的装置，其原理是在端面磨削过程中，通过电机驱动偏心轴承，使得砂轮发生轴向振荡，从而砂轮/工件磨削界面形成交变压力，实现对砂轮的修整。但是，该技术方案存在的主要问题是，砂轮的轴向振荡幅值高达10μm、频率为3.3Hz，因此磨削时磨削深度会周期性地变化，也就是当砂轮与工件处于紧密贴合的状态时，磨削深度增大了10μm，从而使得加工表面粗糙度增大，周期性振荡致使加工表面产生表面波度，因此，该技术方案给加工表面质量带来了新的困扰。

发明内容

为了解决现有问题，本发明提出了一种超硬砂轮的在线修整装置，用于解决非导电结合剂超硬砂轮难以进行稳定的在线修整、或者修整过程会影响工件加工质量的问题。驱动模块用于完成对刀；通过恒力磨削模块给磨削过程提供恒定的磨削力；冲击修整模块中曲柄摇杆机构往复运动，使得冲击活塞周期性地撞击锤头及与之相连的压板，从而对砂轮/工件磨削界面产生周期性的冲击力，使得磨粒严重磨损的钝化面发生微破碎并产生新的锐利切刃，进而实现对砂轮的在线修整。

为了实现上述目的，一种砂轮的在线修整装置，其特征在于：该装置是由驱动模块、恒力磨削模块、冲击修整模块组成；所述驱动模块包括：伺服电机、丝杆螺母副、导轨和工作台；伺服电机驱动丝杆螺母副使得工作台在导轨上向右移动，从而使得工件待加工表面与砂轮接触，实现对刀。

所述恒力磨削模块包括：气缸一、活塞杆一和压板；气缸一通过活塞杆一推动压板，使得工件压紧砂轮，从而对工件进行恒力磨削。