[發(fā)明專利]一種可正前角加工的有序排布纖維刀具的原位修整方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711042813.7
• 申請(qǐng)日: 2017-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN107617978A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛聰;莫宇航;詹凱;廖九源;劉興華;汪雨婷;彭關(guān)清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B24B53/00
• 分類號(hào): B24B53/00
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種纖維刀具的修整方法，尤其是一種可正前角加工的有序排布纖維刀具的原位修整方法。

背景技術(shù)

磨削加工技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中實(shí)現(xiàn)精密加工、超精密加工最有效、應(yīng)用最廣泛的工藝技術(shù)之一。但是磨削過程中承擔(dān)切削任務(wù)的磨粒形狀及其分布是隨機(jī)的，單顆磨粒通常是大負(fù)前角加工，因此磨削時(shí)產(chǎn)生的熱量多，這些熱量往往在磨削區(qū)聚集并形成局部高溫從而容易導(dǎo)致工件出現(xiàn)熱損傷。

針對(duì)此現(xiàn)象，公開號(hào)為CN107243848A的專利“一種可正前角加工的螺旋有序排布纖維刀具及其制備方法”提出了一種可正前角加工的有序排布纖維刀具。這種纖維刀具以纖維代替?zhèn)鹘y(tǒng)砂輪中的磨粒，實(shí)現(xiàn)了正前角加工，同時(shí)其纖維有序排布的方式有助于冷卻液注入切削區(qū)，不僅提高了加工效率，而且大大減少了加工過程中產(chǎn)生的熱量，顯著降低了切削溫度和切削力。

但是纖維刀具長(zhǎng)時(shí)間使用后，纖維的切削刃會(huì)被磨鈍，導(dǎo)致加工效率顯著降低，切削力比增大，切削熱量和切削溫度急劇增大等問題，因此必須對(duì)纖維刀具進(jìn)行修整。傳統(tǒng)修整方法需要將磨損后的纖維刀具從機(jī)床主軸上拆下，再裝到特制的修整裝置上對(duì)纖維進(jìn)行刃磨，這種方法雖然能夠?qū)w維鈍化后的切削刃進(jìn)行修銳使其重新變得鋒利，但是修整過程中不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)給，影響修整效率；而且纖維刀具的拆裝過程會(huì)也帶來位置誤差，從而影響后續(xù)的零件加工質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決纖維刀具長(zhǎng)時(shí)間使用后纖維切削刃鈍化，加工效率降低等問題，本發(fā)明提供了一種可正前角加工的有序排布纖維刀具的原位修整方法，采用該方法修整已鈍化的纖維切削刃，可避免傳統(tǒng)修整方法中因拆裝過程帶來的位置誤差，且該修整方法能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)給；該方法不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)纖維刀具的修整，使鈍化切削刃重新變得鋒利，保證纖維刀具仍能對(duì)工件進(jìn)行正前角切削，使得纖維刀具能持續(xù)利用，延長(zhǎng)有序排布纖維刀具的使用壽命，降低使用成本，而且不會(huì)帶來位置誤差，大大提高了修整后纖維刀具后續(xù)加工零件時(shí)的加工質(zhì)量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的原位修整方法，修整步驟如下：

步驟一、當(dāng)纖維刀具的纖維磨損嚴(yán)重并形成大量鈍化切削刃時(shí)，保持纖維刀具在機(jī)床主軸上進(jìn)行切削時(shí)的原有位置不動(dòng)；將具有圓弧結(jié)構(gòu)且直徑與待修整纖維刀具相等的磨塊安裝在磨塊夾具的下導(dǎo)槽和上導(dǎo)槽內(nèi)，磨塊的上表面與磨塊夾具的上導(dǎo)槽具有相同的斜度；移動(dòng)磨塊，使得磨塊的上表面與磨塊夾具的上導(dǎo)槽形成楔形配合并自鎖，從而實(shí)現(xiàn)磨塊夾具對(duì)磨塊的夾緊，并構(gòu)成刀具修整機(jī)構(gòu)；所述磨塊的寬度大于纖維刀具的寬度；所述磨塊的兩側(cè)與磨塊夾具的下導(dǎo)槽及上導(dǎo)槽的內(nèi)側(cè)是間隙配合；

步驟二、把安裝有磨塊的修整裝置固定在機(jī)床工作臺(tái)上，啟動(dòng)電機(jī)使機(jī)床主軸以與其正常切削時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方式旋轉(zhuǎn)，安裝在機(jī)床主軸上并保持原位不動(dòng)的纖維刀具隨著一起反轉(zhuǎn)；調(diào)整工作臺(tái)的位置，實(shí)現(xiàn)磨塊與纖維刀具的修整對(duì)刀；

步驟三、轉(zhuǎn)動(dòng)修整力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上的螺栓二，因?yàn)槁菟ǘc機(jī)架中的凸臺(tái)上的螺紋孔二構(gòu)成螺紋傳動(dòng)，因而轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓二能夠推動(dòng)彈簧頂塊并壓縮彈簧導(dǎo)槽內(nèi)的彈簧，在彈簧的推力作用下刀具修整機(jī)構(gòu)在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，并使得磨塊與纖維刀具保持接觸，產(chǎn)生的接觸力即所需要的修整力，從而實(shí)現(xiàn)磨塊對(duì)纖維刀具的原位修整；修整過程中，在磨塊的作用下纖維刀具上纖維的鈍化切削刃會(huì)被逐漸修銳整形并形成新的鋒利切削刃，同時(shí)纖維刀具在修整過程中因材料被不斷磨除而其直徑會(huì)變小，但是在彈簧的彈力作用下會(huì)使得磨塊與纖維刀具始終保持接觸，從而實(shí)現(xiàn)了修整過程的自動(dòng)進(jìn)給；調(diào)整螺栓二可以改變彈簧的壓縮量，進(jìn)而能夠調(diào)節(jié)修整力的大小。

所述原位修整是指待修整的纖維刀具不需要拆裝，而是將機(jī)床主軸反轉(zhuǎn)，采用磨塊實(shí)現(xiàn)對(duì)纖維刀具的修整，成功避免了傳統(tǒng)修整方法中纖維刀具拆裝過程所產(chǎn)生的位置誤差。

所述磨塊是具有圓弧結(jié)構(gòu)的超硬磨料磨塊，圓弧半徑為R50~150 mm，寬度為20~40 mm，磨塊的上表面和磨塊夾具的上導(dǎo)槽有相同的斜度，斜度為1:200~1:50。

所述磨塊夾具的端面有螺紋孔一，轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓一時(shí)，利用螺紋孔一與螺栓一形成的螺紋傳動(dòng)可將自鎖后的磨塊推出，完成不同尺寸規(guī)格磨塊的更換。

所述機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速為2000~3000 r/min，纖維刀具的外圓周線速度為10~45 m/s。

所述彈簧的最大壓縮量為10~50 mm，產(chǎn)生的最大修整力為5~25 N。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：