[發(fā)明專利]一種無心磨削裝置及其應(yīng)用原理

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310169825.1
• 申請(qǐng)日: 2013-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN103231287A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范玉峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通龍匯光電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B24B1/04
• 分類號(hào): B24B1/04;B24B5/18
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 顧伯興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無心磨削裝置，特別是一種微細(xì)零件的無心磨削裝置及其應(yīng)用原理，微細(xì)零件為直徑2mm以下的圓形工件。

背景技術(shù)

目前，如圖1所示，通常無心磨削在進(jìn)行外圓磨削時(shí)，工件放在主砂輪與導(dǎo)輪之間，由其下方的托板支承，并由導(dǎo)輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。在傳統(tǒng)無心磨削技術(shù)中，為獲得理想的形狀公差、表面精度和較高的加工效率，無心磨床必須具備高剛性、相對(duì)較大的砂輪及導(dǎo)輪，并要對(duì)導(dǎo)輪的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確控制。工件加工精度依賴于導(dǎo)輪的圓度及其旋轉(zhuǎn)精度，高精度的修整技術(shù)及高旋轉(zhuǎn)精度的主軸對(duì)于導(dǎo)輪來說必不可少，因此在無心磨床上需要安裝附加的旋轉(zhuǎn)控制部件及修整裝置等。由于結(jié)構(gòu)的局限，傳統(tǒng)無心磨削設(shè)備不適合于直徑小于2mm的微細(xì)零件的加工。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服以上的不足，提供了一種微細(xì)零件的無心磨削裝置及其應(yīng)用原理，來解決微細(xì)零件的無心磨削問題，同時(shí)可有效避免由導(dǎo)輪造成的圓度誤差及導(dǎo)輪主軸造成的旋轉(zhuǎn)誤差，提高工件旋轉(zhuǎn)精度。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種無心磨削裝置包括主砂輪和用于支撐工件的托板，主砂輪旁設(shè)有超聲振動(dòng)板，托板置于主砂輪和超聲振動(dòng)板之間的間隙下方，超聲振動(dòng)板下方連有絲杠套，絲杠套內(nèi)設(shè)有滾珠絲杠，滾珠絲杠的一端連有步進(jìn)電機(jī)，絲杠套置于直線導(dǎo)軌上，超聲振動(dòng)板由彈性金屬板和壓電陶瓷組成，彈性金屬板上設(shè)有偶數(shù)塊壓電陶瓷，每?jī)蓚€(gè)相間隔的壓電陶瓷連接有一功率放大器，每個(gè)第一功率放大器均與一信號(hào)發(fā)生器相連，彈性金屬板的端面固結(jié)有厚度為0.5mm的摩擦片。

本發(fā)明適用于直徑在2mm以下的工件的無心磨削。

一種無心磨削裝置的應(yīng)用原理，超聲振動(dòng)板由所述壓電陶瓷粘結(jié)在彈性金屬板上構(gòu)成，由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生相位差為ψ的兩個(gè)交流信號(hào)，并通過兩個(gè)功率放大器放大后施加在彈性金屬板上，通過合成所述彈性金屬板上彎曲和縱向兩個(gè)方向的振動(dòng)，在彈性金屬板的端面產(chǎn)生超聲橢圓振動(dòng)，在進(jìn)行無心磨削加工時(shí)，由彈性金屬板和托板支撐工件，工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由工件與彈性金屬板之間的摩擦力控制，工件圓周速度與彈性金屬板端面接觸處的橢圓振動(dòng)的線速度相同。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明是通過超聲振動(dòng)板取代傳統(tǒng)無心磨床中導(dǎo)向輪的作用，超聲振動(dòng)板由壓電陶瓷粘結(jié)在彈性金屬板上構(gòu)成，將具有相位差的兩個(gè)交流信號(hào)(超過20kHz)通過功率放大器放大后施加在壓電陶瓷上，通過合成彈性金屬板上彎曲和縱向兩個(gè)方向的振動(dòng)，在振動(dòng)板的端面產(chǎn)生超聲橢圓振動(dòng)，工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由工件與金屬板之間的摩擦力控制，工件圓周速度與金屬板端面接觸處的橢圓振動(dòng)的線速度相同。由于本發(fā)明利用超聲橢圓振動(dòng)板代替了目前無心磨削裝置中導(dǎo)向輪及其相關(guān)的附加裝置，結(jié)構(gòu)得以簡(jiǎn)化，對(duì)于直徑2mm以下的微細(xì)工件可以通過本發(fā)明進(jìn)行加工，而且，這種方法能有效避免由導(dǎo)輪造成的圓度誤差及導(dǎo)輪主軸造成的旋轉(zhuǎn)誤差，提高工件旋轉(zhuǎn)精度，保證了磨削質(zhì)量。

附圖說明：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)號(hào)：1-主砂輪、2-托板、3-彈性金屬板、4-絲杠套、5-滾珠絲杠、6-步進(jìn)電機(jī)、7-直線導(dǎo)軌、8-壓電陶瓷、9-功率放大器、10-信號(hào)發(fā)生器、11-摩擦片、12-工件、13-導(dǎo)輪。

具體實(shí)施方式：

為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

如圖2示出了本發(fā)明一種所述無心磨削裝置，直徑在2mm以下的工件的無心磨削，包括主砂輪1和用于支撐工件12的托板2，主砂輪1旁設(shè)有超聲振動(dòng)板，托板2置于主砂輪1和超聲振動(dòng)板之間的間隙下方，超聲振動(dòng)板下方連有絲杠套4，絲杠套4內(nèi)設(shè)有滾珠絲杠5，滾珠絲杠5的一端連有步進(jìn)電機(jī)6，絲杠套4置于直線導(dǎo)軌7上，超聲振動(dòng)板由彈性金屬板3和壓電陶瓷8組成，彈性金屬板3上設(shè)有偶數(shù)塊壓電陶瓷8，每?jī)蓚€(gè)相間隔的壓電陶瓷8連接有一功率放大器9，每個(gè)第一功率放大器9均與一信號(hào)發(fā)生器10相連，彈性金屬板3的端面為0.5mm的摩擦片11，保證振動(dòng)板端面和微細(xì)零件間保持有足夠的摩擦力。