一种冲击试样U型缺口加工系统技术方案

本发明专利技术公开了一种冲击试样U型缺口加工系统，包括砂轮、平面磨床和控制平面磨床平移的磨床控制模块，砂轮位于平面磨床上方，还包括砂轮修整装置，所述砂轮修整装置包括修整控制器、笔尖可与砂轮外缘相接触的金刚石笔，金刚石笔通过笔架与可带动金刚石笔修整砂轮外缘的旋转座固连，旋转平台设于可带动旋转平台相对砂轮外缘平移的移动平台上；所述修整控制器通过旋转驱动器与旋转座传动相连，所述修整控制器通过平移驱动器与移动平台传动相连。本发明专利技术操作简单，方便快捷，缺口加工精度高，效率高，安全可靠，成本低。

A notched machining system for impact specimen U

The invention discloses a U-shaped notch processing system for impact sample, which includes grinding wheel, surface grinder and grinding machine control module for controlling the translation of surface grinder. The grinding wheel is located above the surface grinder, and also includes grinding wheel dressing device. The grinding wheel dressing device includes dressing controller, diamond pen whose tip can contact with the outer edge of the grinding wheel. The diamond pen is fixedly connected with a rotating seat which can drive the diamond pen to dress the outer edge of the grinding wheel, and the rotating platform is arranged on a mobile platform which can drive the rotating platform to move relative to the outer edge of the grinding wheel; the dressing controller is connected with the rotating seat drive by a rotating driver, and the dressing controller is connected with the mobile level by a translating driver. The platform is connected with a transmission. The invention has the advantages of simple operation, convenience and rapidity, high notch processing accuracy, high efficiency, safety and reliability, and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种冲击试样U型缺口加工系统
本专利技术属于工业自动化加工
，特别涉及一种冲击试样U型缺口加工系统。
技术介绍
在现有技术中，冲击试样U型缺口加工一般包括以下步骤：(1)将初始厚度大于2mm的砂轮在车床上削薄至2mm厚度；(2)将2mm厚的砂轮安装于磨床；(3)手工将砂轮外缘修整为半球面；(4)用砂轮试磨试样；(5)利用投影仪观察试样的圆弧面形状及尺寸；(6)根据观察结果再次手工修整砂轮；(7)将缺口加工至公差上限；(8)加工研磨缺口模具；(9)手持试样在涂有研磨膏的磨具上研磨至要求的粗糙度。可见，利用现有方法加工冲击试样U型缺口的整个过程非常繁琐，加工过程拆卸砂轮和转移试样次数多，加工效率低下，使用的辅助设备多，需要车床、磨床并配合投影仪观察砂轮修整效果，需要的操作人员多，手工修整砂轮费时费力，效率很低，修整质量过度依赖于人工技能，冲击试样U型缺口加工质量得不到保证；此外，利用车床修整砂轮厚度、手工修整砂轮外缘时，操作者都需要近距离面对高速运转的砂轮操作，砂轮破碎对人体造成伤害的风险大，安全系数低；再者，需要加工磨具并执行专门的研磨工序，磨具使用后也需要修整，手工研磨费时费力。
技术实现思路
利用现有方法加工冲击试样U型缺口的过程繁琐，效率低，砂轮修整精度低，安全系数低。本专利技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种冲击试样U型缺口加工系统，操作简单，方便快捷，缺口加工精度高，效率高，安全可靠，成本低。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种冲击试样U型缺口加工系统，包括砂轮、平面磨床和控制平面磨床平移的磨床控制模块，砂轮位于平面磨床上方，其特点是还包括砂轮修整装置，所述砂轮修整装置包括修整控制器、笔尖可与砂轮外缘相接触的金刚石笔，金刚石笔通过笔架与可带动金刚石笔修整砂轮外缘的旋转座固连，旋转平台设于可带动旋转平台相对砂轮外缘平移的移动平台上；所述修整控制器通过旋转驱动器与旋转座传动相连，所述修整控制器通过平移驱动器与移动平台传动相连。借用上述结构，修整控制器通过旋转驱动器控制旋转座带动金刚石笔转动，同时控制金刚石笔转动的时刻点、转动的角度和转动的速率，从而达到对砂轮外缘自动修整的目的。在砂轮修整过程中，砂轮直径会变小，修整控制器通过平移驱动器控制移动平台带动旋转平台相对砂轮外缘做平移运动，同时控制平移运动的时刻点、平移运动的位移和平移运动的速率，从而最终实现金刚石笔对砂轮外缘的跟随运动，精确控制修整量。可见，本专利技术能够实现对缺口的粗磨(如砂轮进给量3微米)、精磨(如砂轮进给量1微米)、抛光(砂轮进给量为0)；能够自动实现对砂轮的修整，操作简单，方便快捷，缺口加工精度高，砂轮修整精度高，效率高，安全可靠，成本低。作为一种优选方式，所述金刚石笔的笔尖设于砂轮竖直轴线的左侧或右侧。由于金刚石笔的笔尖设于砂轮竖直轴线的左侧或右侧，从而不会影响砂轮磨削工件，避免砂轮拆卸导致砂轮同心度改变，使得砂轮修整与试件缺口加工的切换更加方便。作为一种优选方式，所述金刚石笔的笔尖角度为60°。作为一种优选方式，所述金刚石笔的材质为氮化硼。作为一种优选方式，所述待修整砂轮的初始厚度为2mm。进一步地，还包括用于对砂轮外缘输送冷却液的冷却液管。作为一种优选方式，所述金刚石笔通过笔座与笔架固连。作为一种优选方式，所述旋转驱动器与平移驱动器均为伺服电机。进一步地，还包括罩在砂轮外的防护罩，保证修整和加工过程中的安全。进一步地，所述磨床上设有磁盘，从而磁盘能够吸附钛合金试样等，对试件起到固定作用。与现有技术相比，本专利技术操作简单，方便快捷，缺口加工精度高，效率高，安全可靠，成本低。附图说明图1为冲击试样U型缺口加工系统结构示意图。图2为图1的局部结构示意图。图3为砂轮修整装置结构示意图。其中，1为修整控制器，2为砂轮，3为金刚石笔，4为笔架，5为旋转座，6为移动平台，7为旋转驱动器，8为平移驱动器，9为冷却液管，10为笔座，11为平面磨床，12为磨床控制模块，13为砂轮修整装置，14为防护罩，15为支架，16为支柱，17为主轴箱。具体实施方式如图1至图3所示，冲击试样U型缺口加工系统包括砂轮2、平面磨床11和控制平面磨床11平移的磨床控制模块12，砂轮2位于平面磨床11上方，还包括砂轮修整装置13，所述砂轮修整装置13包括修整控制器1、笔尖可与砂轮2外缘相接触的金刚石笔3，金刚石笔3通过笔架4与可带动金刚石笔3修整砂轮2外缘的旋转座5固连，旋转平台设于可带动旋转平台相对砂轮2外缘平移的移动平台6上；所述修整控制器1通过旋转驱动器7与旋转座5传动相连，所述修整控制器1通过平移驱动器8与移动平台6传动相连。砂轮修整装置13通过支架15固设于磨床11上方。支架15通过支柱16与主轴箱17固连。砂轮2通过转动轴与主轴箱17相连。所述金刚石笔3的笔尖设于砂轮2竖直轴线的左侧或右侧。所述金刚石笔3的笔尖角度为60°。所述金刚石笔3的材质为氮化硼。砂轮2为棕刚玉材质。因开缺口砂轮2在磨削缺口过程中会发生形状改变、磨粒尖角钝化、磨粒孔隙堵塞情况，这种情况下继续磨削，会造成缺口形状达不到要求，同时缺口磨削效率降低，磨削发热量增大而影响缺口的组织状态，因此通过砂轮2休整以获得砂轮2最佳的表面形状和磨粒尖角锋利程度，提高缺口加工质量和加工效率。所述待修整砂轮2的初始厚度为2mm。还包括用于对砂轮2外缘输送冷却液的冷却液管9。所述金刚石笔3通过笔座10与笔架4固连。所述旋转驱动器7与平移驱动器8均为伺服电机。冲击试样U型缺口加工系统还包括罩在砂轮2外的防护罩14。所述磨床11上设有磁盘。本专利技术中，砂轮修整装置13和磨床加工装置为两个相互独立的系统，其工作模式分为两种：同步式和交替式。同步式是指在缺口磨削和砂轮修整同时进行，交替式是指缺口磨削和砂轮修整交替进行，即缺口磨削时砂轮不修整，砂轮修整时缺口不磨削，这两种工作模式的选择可根据试样的数量和材质来确定，如对钢制件试样，砂轮磨损量小可采用同步式，对钛合金等砂轮磨损量大，可采用交替式，全自动模式指的是同步式。加工时，可以直接将待加工试样放在磨床11磁盘上。对于有钛合金的试样，由于钛合金不能被磁盘吸附，采用的摆放方法为钢试样与钛合金试样交替摆放，磁盘加磁吸附钢试样，同时对钛合金试样起夹持作用。本专利技术的一实施过程如下：1.编制新砂轮首次修整程序编组和砂轮中间修整程序编组分别如表1和表2所示。其中X平台指得是移动平台6。砂轮2与水平面垂直。X轴方向指得是砂轮2最高点的切线方向，Z轴方向指得是竖直方向，Y轴方向依据右手螺旋法则确定。表1新砂轮首次修整程序编组表2砂轮中间修整程序编组2.新砂轮2首次修整时，调整金刚石笔3的笔尖至原点，调用“新砂轮首次修整程序编组”，按下启动键完成砂轮2修整。3.磨削缺口至1.8mm。4.调用“砂轮中间修整程序编组”，按下启动键完成砂轮2修整。5.磨削缺口至预定深度(2mm深度预留磨量)。6.降低砂轮2转速，停止砂轮2进给，在缺口处添加研磨剂，对缺口进行研磨至所需粗糙度。该数控式砂轮修整装置13修整一次砂轮只需几分钟，现有手工砂轮修整方式修整一次需几十分钟，提高工作效率十倍以上，且本专利技术微米级的加工精度是手工修整砂轮达不到的。上面结合附图对本专利技术的实施例进行了描本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冲击试样U型缺口加工系统，包括砂轮（2）、平面磨床（11）和控制平面磨床（11）平移的磨床控制模块（12），砂轮（2）位于平面磨床（11）上方，其特征在于，还包括砂轮修整装置（13），所述砂轮修整装置（13）包括修整控制器（1）、笔尖可与砂轮（2）外缘相接触的金刚石笔（3），金刚石笔（3）通过笔架（4）与可带动金刚石笔（3）修整砂轮（2）外缘的旋转座（5）固连，旋转平台设于可带动旋转平台相对砂轮（2）外缘平移的移动平台（6）上；所述修整控制器（1）通过旋转驱动器（7）与旋转座（5）传动相连，所述修整控制器（1）通过平移驱动器（8）与移动平台（6）传动相连。

【技术特征摘要】
1.一种冲击试样U型缺口加工系统，包括砂轮（2）、平面磨床（11）和控制平面磨床（11）平移的磨床控制模块（12），砂轮（2）位于平面磨床（11）上方，其特征在于，还包括砂轮修整装置（13），所述砂轮修整装置（13）包括修整控制器（1）、笔尖可与砂轮（2）外缘相接触的金刚石笔（3），金刚石笔（3）通过笔架（4）与可带动金刚石笔（3）修整砂轮（2）外缘的旋转座（5）固连，旋转平台设于可带动旋转平台相对砂轮（2）外缘平移的移动平台（6）上；所述修整控制器（1）通过旋转驱动器（7）与旋转座（5）传动相连，所述修整控制器（1）通过平移驱动器（8）与移动平台（6）传动相连。2.如权利要求1所述的冲击试样U型缺口加工系统，其特征在于，所述金刚石笔（3）的笔尖设于砂轮（2）竖直轴线的左侧或右侧。3.如权利要求1所述的冲击试样U型缺口加工系统，其特征在于，如权利要求1所述的冲击试样U型缺口加工系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖文，胡建雄，翟光耀，骆军辉，李博，毛月明，秦波，成硕硕，赵腾飞，翟森，
申请(专利权)人：中航飞机起落架有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43