专利名称:一种机控成型砂轮修整装置的制作方法
本实用新型属磨床部件。
机械式成型砂轮修整装置种类很多，主要是靠模式和近似曲线替代砂轮理论廓形的形式。这些机械修整装置的共同特点是机构复杂、零件多、加工要求高。或者对于不同零件需要专用的高精度靠模，或者使用近似轨迹代替砂轮的理论廓形，产生近似误差，这一切都使得修整所得的砂轮型面精度降低。采用计算机数控成形砂轮修整装置，可使用软件插补方法来修整出复杂的砂轮型面，简化了机械结构，砂轮型面形状由计算机程序控制，并可校正砂轮廓形误差。因此这种砂轮修整装置通用性广，可以得到高精度的砂轮型面。
计算机控制的砂轮修整装置要完成三个运动，金刚石笔的X、Y方向移动和沿砂轮廓形法线方向的转动。
西德阿亨工业大学研制过的计算机数控成形砂轮修整装置，其结构为伺服电机轴平行于滚珠丝杆的结构，如图1所示。金刚石笔的X、Y两个方向的移动传动链中，使用了减速齿轮组(4)，伺服电机(3)通过此减速齿轮组驱动滚珠丝杆(6)，从而实现金刚石笔的移动。在金刚石笔的转动传动链中也使用了减速齿轮组(4)。这种结构因受到空间位置的限制，减速齿轮的降速比不能取得太大，脉冲当量不能减小，影响修整精度。本实用新型的目的就是对其结构进行改进，提高修整精度。
本实用新型所提出的机控成型砂轮修整装置，由计算机、接口线路、伺服电机、滚珠丝杆、滚动导轨、金刚石笔等组成。其要点是金刚石笔的两个移动机构和一个转动机构中均装有蜗杆蜗轮副。由于蜗杆蜗轮副的降速比大，因此能实现很小的脉冲当量，提高砂轮的修整精度。装上蜗杆蜗轮副后，伺服电机轴可与滚珠丝杆垂直安装，从而可减少装置所占空间。滚珠丝杆的顶端可装有反馈器件，形成半闭环控制系统，保证金刚石笔尖运动轨迹的准确性，以进一步提高修整砂轮的精度。计算机可采用微型计算机。
本实用新型所提出的这种机控成型砂轮修整装置的修整精度高；金刚石笔转动平稳；可根据不同程序修整各种复杂的砂轮型面；通用性强、具有高度柔性。适用于外圆磨床、内圆磨床、蜗杆磨床、齿轮磨床以及成型磨削机床上修整砂轮，还可用来磨削螺杆、蜗杆、特殊齿轮的齿形、样板和其它成形零件。
图1是西德阿亨工业大学研制的机控成形砂轮修整装置传动图。
图3和图4是本实用新型的一种实施方案的结构图。
图5和图6是这种实施方案的伺服电机、蜗杆蜗轮副、滚珠丝杆和反馈器件的配置图。
图7和图8是这种实施方案的金刚石笔转动机构的配置图。
图2是这种实施方案的工作原理图。
在所有这些图中，1是计算机、2是接口线路、3是伺服电机、4是减速齿轮组、5是蜗杆蜗轮副、6是滚珠丝杆、7是反馈器件、8是计数器、9是金刚石笔、10是待修整砂轮、11是进给蜗杆蜗轮副、12是进给丝杆这种实施方案的工作原理如下在修整砂轮(10)以前，先根据所要求的砂轮形状编写程序并输入给计算机(1)。运行程序时，计算机向接口线路(2)发出控制信号，接口线路把控制信号转换、放大后分别送给伺服电机(3)，再经过蜗杆蜗轮副(5)及滚珠丝杆(6)使金刚石笔(9)获得X、Y方向的移动(金刚石笔的转动直接由另一对蜗杆蜗轮副实现)。金刚石笔的两个移动及一个转动在计算机控制下实现联动，从而修整出程序所规定的砂轮形状。金刚石笔的转动保证了在修整过程中它本身的轴线始终沿砂轮截形的法线方向。反馈器件(7)把滚珠丝杆的转角转换成脉冲信号，送给计数器(8)以显示金刚石笔的位置；也可以通过接口线路送入计算机。计算机把它作为反馈信息进行半闭环控制，以进一步保证修整砂轮的精度。再次修整砂轮时，通过进给蜗杆蜗轮副(11)和进给丝杆(12)实现修整装置的进给(见图3)。在伺服电机和滚珠丝杆之间及伺服电机与转动机构之间使用降速比大的蜗杆蜗轮副后，可实现很小的脉冲当量，有利于提高砂轮的修整精度。这种配置方式也便于在修整装置的上方和左(右)方于滚珠丝杆顶端装上反馈器件，形成半闭环系统，增加可靠性。
本结构的另一个实施例采用步进电机的步距角为0.9，滚珠丝杆的螺距为4MM，螺杆蜗轮副的降速比为110，脉冲当量BLU为0.001MM。
BLU＝ (4×0.9)/360 × 1/10 ＝0.001MM修整器的横向与径向行程为80×60MM，转角为180°，这样的行程和精度能适用于比较广泛的范围，例如可用在蜗杆磨床、平面磨床上。
在磨削蜗杆、摆线或其他齿形时，由于砂轮形状需要通过计算机计算，使用本修整装置有最佳效果，能与计算机辅助设计联合使用。
权利要求
1.一种机控成形砂轮修整装置，由计算机(1)、接口线路(2)、伺服电机(3)、滚珠丝杆(6)、滚动导轨、金刚石笔(9)等组成，其特征是金刚石笔的两个移动机构和一个转动机构中均装有蜗杆蜗轮副(5)。
2.如权利要求
1所说的机控成形砂轮修整装置，其特征是它装有把滚珠丝杆的转换成脉冲信号的反馈器件(7)。
专利摘要
本实用新型提出了一种新型机控成型砂轮修整装置，其特征是金刚石笔的两个移动机构中及金刚石笔的转动机构中均装有蜗杆蜗轮减速装置，可获得很小的脉冲当量，修整精度高、金刚石笔转动平稳。适用于多种磨床，用途广泛。这样的配置方式结构紧凑，能方便地装上反馈器件，组成半闭环数控系统，进一步保证修整精度。
文档编号B24B53/06GK86207936SQ86207936
公开日1987年9月23日 申请日期1986年10月25日
发明者林其骏, 王会燃, 赵万镒, 刘建章, 姚根祖 申请人:西安交通大学, 天津工业泵厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan