[實用新型]陶瓷材料階梯軸類零件切入式無心磨削加工裝置

有效

• 申請號: 201921921062.0
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN210938422U
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 周芬芬;姚蔚峰;李凱;夏如艇;孫梟童;秋朋園;吳繼華
• 申請（專利權）人: 臺州學院
• 主分類號: B24B5/22
• 分類號: B24B5/22;B24B5/307;B24B5/50;B24B5/35;B24B57/02;B24B53/12;B24B1/04
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陳振華

本實用新型的陶瓷材料階梯軸類零件切入式無心磨削加工裝置通過在導輪側部設置修整輪，并在磨削輪和修整輪側部分別設置工具電極，加工時，采用電解的方式使磨削輪和修整輪表面的金屬結合劑發生陽極溶解實現在線同步修整，以使砂輪和修整輪在同一基準上修整，從而在機械結構上保證較高的修整精度，此外，在線電解修整可避免砂輪表面鈍化堵塞，使砂輪長期保持良好的磨削性能，同時導輪在線修整，使導輪與工件接觸摩擦系數穩定，從而，獲得較高的工件加工精度，保證工件的表面質量，同時，獲得較高的加工效率。

技術領域

本實用新型涉及陶瓷材料階梯軸類工件的高效、高精度無心磨削加工裝置，屬于精密與超精密加工技術領域。

背景技術

階梯軸類零件廣泛應用于機械、航空、航天等工業中，其材質、表面質量及綜合機械性能均要求很高，階梯軸的強度對整機壽命影響很大，其質量直接影響到機器的工作性能和使用壽命。隨著機械設備主軸向高速化精密化發展，陶瓷材料具有高硬度、高剛性、耐高溫、耐腐蝕等極為優良的綜合性能，是制造階梯軸的最佳材料之一。

無心磨削技術是階梯軸類工件外圓加工的主要方式，其加工系統主要包括砂輪、導輪、托板和階梯軸類工件。加工時，工件放置在砂輪、導輪之間，工件不用頂針定心和支撐，以被磨削的外圓本身作為定位基準，工件靠砂輪和導輪同時驅動作滾動運動，通過砂輪進行材料去除。無心磨削技術無需對工件進行裝夾定位即可加工出整個圓柱面，易于實現生產過程的自動化，生產效率高。

然而，在加工過程中，磨削區域磨削力大、磨削溫度高、造成砂輪極易鈍化、堵塞而喪失其磨削功能，導輪對工件起到定位、支承、回轉驅動的作用，其輪廓形狀精度直接影響工件的定位和運動精度，而加工過程導輪與工件長期接觸，其表面易磨損。對于加工高硬度、高剛性、耐磨損的陶瓷材料，這些情況更加突出。無心磨床上配置的砂輪修整器和導輪修整器，主要為可獨立調節的金剛石筆，但由于各構件均為獨立運動，引入的運動誤差較大，使得修整精度低，且修整過程耗時降低了加工效率，從而，難以滿足工件高效率、高精度的加工要求。

因此，亟需開發新的階梯軸類工件無心磨削加工技術，以有效解決無心磨削加工中砂輪、導輪修整精度低，影響加工精度的問題，以及修整過程耗時影響加工效率的問題。

發明內容

為了克服現有技術中所存在的上述不足，本實用新型提供了陶瓷材料階梯軸類零件切入式無心磨削加工裝置，該裝置可以實現陶瓷材料階梯軸類零件高效、高精度磨削加工。

本實用新型的技術方案是：陶瓷材料階梯軸類零件切入式無心磨削加工裝置，包括并排設置的磨削輪和導輪，以及設于磨削輪和導輪之間的托板；所述磨削輪通過磨削輪十字滑臺設于機架上，可相對機架作橫向和縱向移動；所述托板通過托板直線滑臺設于機架上，可相對機架作橫向移動；所述導輪通過導輪直線滑臺設于托板直線滑臺上，可相對托板直線滑臺的臺面作橫向移動；所述托板的上方設有磨削冷卻噴頭，磨削冷卻噴頭與磨削液供給裝置相連；還包括設于磨削輪側部的磨削輪工具電極，設于導輪側部的修整輪，以及設于修整輪側部的修整輪工具電極；所述磨削輪為金屬結合劑砂輪，所述修整輪為金屬結合劑修整輪；所述修整輪通過修整輪十字滑臺設于導輪直線滑臺上，可相對導輪直線滑臺的臺面作橫向和縱向移動；所述磨削輪工具電極通過磨削輪工具電極十字滑臺設于磨削輪十字滑臺上，可相對磨削輪十字滑臺的臺面作橫向和縱向移動；所述磨削輪工具電極與電解電源的負極相連，所述磨削輪的主軸通過電刷與電解電源的正極相連；所述修整輪工具電極通過修整輪工具電極直線滑臺設于修整輪十字滑臺上，可相對修整輪十字滑臺的臺面作橫向移動；所述修整輪工具電極與電解電源的負極相連，所述修整輪的中心通過電刷與電解電源的正極相連；所述磨削輪工具電極的上方設有磨削輪修整噴頭，所述修整輪工具電極的上方設有導輪修整噴頭，磨削輪修整噴頭和導輪修整噴頭分別與磨削液供給裝置相連。