数控成型磨床砂轮修整器的设计.pdfVIP

精密制造与 自动化 2011年第3期 。≥．。◇ 。。∈}o∈ 。《 O≥．。∈}。o ◇ 2O设计与开发 0i ◇ 。。∈ 。．E兰}。 。≥．。．∈。∈ 。≥．。 数控成型磨床砂轮修整器的设计 蔡国英 (上海理工大学 机械工程学院 上海 200093) 摘 要 分析评价了目前使用的修整渐开线、三角形、直齿花键等形状的两轴联动数控修整器，介 了研制开发 的一种新的数控成型砂轮修整器。详细介绍了采用尖端具有过渡圆弧的金刚石修整器的结构及特点优势。总结出 简化成形砂轮修整的编程过程，避免了复杂的数字控制和软件计算分析，同时可以降低修整器的制造成本，可为 数控成型磨床砂轮修整方案设计提供参考。 关键词 成型磨削 新型砂轮修整器 数控修整 目前 普 遍 使 用 的数控 花 键 轴 修 整 器 (以 在过渡圆弧的圆心上，这时金刚笔的摆动角度就不 MKA8612／H的修整器为例)是两轴联动的数控修整 会对金刚笔与砂轮修整点的位置产生影响。修整时 器 ，它可 以通过数控编程来修整砂轮呈渐开线 金刚笔的摆动 中心将沿着砂轮轮廓作等距线的运 形、三角形、直齿花键等各种形状 。但这种修整器 动，这样就可以简化金刚石砂轮修整器修整轨迹的 是采用金刚石滚轮来进行修整的，滚轮对砂轮进行 数控程序设计 。 修整那部分的工作半径不能太小，因此对砂轮的修 使用金刚石笔进行修整砂轮时，笔尖相对砂轮 整形状也有所限制，如把砂轮修整成 内凹或比较尖 的位置将决定砂轮的轮廓修整精度 ，由于存在加工 锐的形状就不能实现 。为了要弥补上述修整器修整 和装配误差，使得金刚笔尖指 向相对砂轮轴心线的 功能的不足，最近研制开发了一种新的数控成型砂 位置比较困难 ，修整时必定存在一定的误差 。这种 轮修整器。 误差主要包括两个方面：一是金刚笔的摆动轴线没 有通过砂轮的回转轴心线的平面而对砂轮进行修 1 数控砂轮修整器的结构设计 整；二是在修整中，金刚笔的摆动轴线未通过砂轮 一 般来讲，当数控磨床 的两个数控移动轴在进 轮廓曲线的曲率中心。根据研究，这两方面的位置 行两轴联动时，可以使用单点金刚石修整很简单的 误差在实际加工中是很难克服的，但是在摆动修整 成形砂轮轮廓，但对于成形砂轮截面轮廓多变并且 中对砂轮形状精度 的影响程度是很小的。 斜率变化非常大时，因为修整工具具有一定的厚 度，还是可能出现单点金刚石砂轮修整器与砂轮轮 2 数控砂轮结构修整器的结构特点 廓的干涉 。因此应限制金刚石笔的轴线与成形砂轮 新型砂轮修整器相对于两轴联动数控成型修 轮廓之间的夹角保持在一定的角度范围内可以摆 整技术，多了一个旋转轴，即能绕 轴转动，因此 动，这样就可以消除金刚石笔与砂轮轮廓可能发生 修整器的金刚笔实际上能相对砂轮表面作2个移动 的干涉现象。 轴加 1个转动轴的三轴联动，使修整笔的轴线与修 金刚石笔摆动的圆心位置决定数控修整程序 整点处砂轮截面 曲线的法线尽量平行，保证修整工 中的曲线插补过程 ，因为随着金刚笔的摆动需要两 具与砂轮不发生干涉，如图1所示。[大J为修整j二具 个移动轴进行补偿运动才能保证修整点按照设定 有一定的厚度，所 以采用球头刀具时，修整工具的 曲线轨迹运动，当金