[發明專利]一種高精度金剛石筆砂輪修整器及裝調方法

有效

• 申請號: 201710830259.2
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107471114B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 凌四營;汪訓練;唐義磊;賈穎;王曉東;王立鼎
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B24B53/12
• 分類號: B24B53/12;B24B53/06
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發明屬于精密加工技術領域，提供了一種高精度金剛石筆砂輪修整器及裝調方法，該修整器包括：金剛石筆、金剛石筆座、鎖緊螺母、防塵罩、導軌、滑塊、導軌軟帶、壓板、修整器殼體、銅螺母、電機連接板、螺桿電機。采用經過精密配研的V型滑塊和導軌并經過貼塑和精密刮研處理，可獲得較高的直線運動精度；采用單導軌的形式，繞滑塊運動方向的微小轉動對該裝置的修整和測量精度基本沒有影響；導軌軟帶與鋼的動靜摩擦系數較小且比較接近，有效減小滑塊運動過程中的爬行現象；另外導軌軟帶具有吸振作用，可有效吸收砂輪修整過程中的振動；采用螺桿電機低速勻速驅動，提高砂輪修整后微觀紋理的均勻性，從而提高了砂輪的形狀精度。

技術領域

本發明屬于精密加工技術領域，涉及一種單自由度直線運動的高精度金剛石筆砂輪修整器及裝調方法。

背景技術

磨削加工在機械加工隸屬于精加工，具有加工余量少、加工精度高的優點，在機械制造行業中應用較為廣泛。尤其對于經熱處理淬火的碳素工具鋼和滲碳滲氮淬火鋼零件，磨削加工幾乎成了必選方案。磨削加工工藝中所用的刀具是砂輪，除了金剛石砂輪、CBN砂輪等由超硬磨料制成的不可修整的砂輪外，常用的剛玉砂輪、碳化硅砂輪等都需要經過修整工藝，以獲得較高的砂輪形狀精度，進而獲得高的工件加工精度。

對于形狀簡單的直紋面回轉體，例如平面砂輪、圓柱砂輪、圓錐砂輪等采用單自由度的直線修整運動即可滿足修整的工藝要求。常用于修整砂輪的材料有天然金剛石、人造金剛石、CNB等超硬材料；常用于修整砂輪的刀具有金剛石筆、金剛滾輪、CBN刀具等由上述超硬材料通過電鍍、燒結等工藝制成的修整工具。金剛石筆由于其制作工藝簡單、成本低的優點，廣泛應用于平面砂輪、圓柱砂輪和圓錐砂輪的精密修整工藝中。

現有的金剛石筆砂輪修整裝置多采用手動、利用砂輪的運動或金剛石筆獨立驅動等方式實現砂輪的修整運動。采用手動修整，即便砂輪修整器導軌的精度較高，然而手動修整運動速度的均勻性對砂輪的修整精度影響較大，修整精度的穩定性也因人而異；利用砂輪的運動進行修正的金剛石筆修整器的結構簡單，但受限于機床砂輪運動導軌的精度，該種修整方式難以獲得較高的修整精度；獨立驅動式砂輪修整系統多采用摩擦系數較低的滾動導軌和步進或伺服電機驅動，由于滾動導軌中球形滾動體的吸振性差，致使砂輪表面易產生顫紋，影響工件的磨削加工精度。

發明內容

為解決現有金剛石筆砂輪修整器修整精度不高的問題，本發明提供了一種采用步進電機驅動和精密貼塑滑動導軌的組成的高精度金鋼石筆砂輪修整器。

具體技術方案為，一種高精度金剛石筆砂輪修整器，包括金剛石筆座、金剛石筆、鎖緊螺釘、防塵罩、導軌、修整器殼體、電機連接板、螺桿電機、滑塊、導軌軟帶、壓板、銅螺母；

所述金剛石筆座為彈性開槽結構，其上設有安裝孔和與之貫通的彈性孔，垂直于安裝孔和彈性孔的中間位置開設鎖緊螺釘配合孔，通過鎖緊螺釘將金剛石筆固定于安裝孔中，安裝孔的直徑大于所用金剛石筆或測頭筆桿直徑0.1～0.3mm，金剛石筆安裝孔的軸線方向與金剛石筆座的定位面呈10～15°傾角，有利于通過改變金剛石筆相對于金剛石筆座的轉角位置，提高金剛石筆修整砂輪的鋒利程度；金剛石筆座的定位面通過螺釘與滑塊一端固定連接；

所述防塵罩為軟質的帆布或皮革材料，中間內翻捆扎固定于金剛石筆座底部，外邊框連接有剛性板，并通過螺釘固定連接在修整器殼體上；通過防塵罩和電機連接板將導軌和滑塊的工作空間完全封閉，有效防止砂粒及其它雜質進入導軌工作面，影響導軌的精度；

所述滑塊為上下對稱的六邊形拉伸體結構，其截面形狀為外凸的倒V型結構，由矩形對其相鄰兩個直角對稱倒大角獲得；滑塊截面中間開設階梯孔，銅螺母通過過盈或膠粘與滑塊剛性連接；滑塊階梯孔的環面為銅螺母的軸向限位面；滑塊凸出的兩個倒V型面和與其不相鄰的另外一個面為精加工面，其上貼塑處理，所述三個精加工面上設有一個或多個W型或M型的儲油槽；滑塊兩個凸出的倒V型面的交線與另一貼塑面平行，平行度誤差小于1μm；