一种端面磨削砂轮初始自动对刀装置及对刀方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种端面磨削砂轮初始自动对刀装置及对刀方法，基于砂轮与待加工工件在接触过程中产生的振动对光学反射成像产生影响的原理，将固定出射角的激光斜射入砂轮磨头外侧的平面反射镜组中，通过激光的多次反射将砂轮与待加工工件接触产生的振动放大，再由外部光屏上的感光元件接收多次反射后的激光，根据接收信号的位置区域的变化，来判断砂轮是否已全面接触工件，完成端面磨削砂轮初始自动对刀。本申请能够及时发现磨削过程中突变的物理量，具有精度高、响应速度快的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种端面磨削砂轮初始自动对刀装置及对刀方法
本专利技术涉及一种端面磨削砂轮初始自动对刀装置及对刀方法，属于磨削加工领域。
技术介绍
随着当今制造业的发展，对于磨削加工精度的要求越来越高。对刀是确定磨削起点即磨削深度为零位置的工作，对刀的精度对于整个磨削的精度有着巨大的影响。传统的磨削对刀主要依靠人工看火花、听声音等，这些方法效率低、精度差且严重依赖操作人员的技术经验，很多时候无法满足当下的加工需求。近几年涌现了许多自动对刀的新方法，例如检测主轴功率、检测声发射信号等，这些方法主要着眼于检测砂轮与工件接触瞬间磨削系统中某些物理量的改变，它们精度好，效率高。而在激光对刀领域，很少涉及实时检测突变量的，例如公开号为CN208246415U的专利运用类似光电开关的原理对刀具位置进行校准；再例如公开号为CN201815922U的专利使用激光投影法测量刀具参数，由此生成对刀参数，等等。它们虽然在很大程度上实现了自动化和较高的精度，但难以克服刀具实际运动过程中产生的误差，同时它们的设计多基于车刀，难以应用于砂轮，尤其是端面磨削砂轮，所以，就激光对刀而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种端面磨削砂轮初始自动对刀装置，其特征在于：包括对刀系统（1）、磨头（2）、导轨（3）以及横梁组，横梁组包括平行布设的两个横梁，分别为第一横梁（41）和第二横梁（42），且两个横梁均可滑行安装在导轨上；对刀系统（1）包括投射接收装置和反射装置，投射接收装置通过第一滑台（114）安装在第一横梁上，磨头通过第二滑台（230）安装在第二横梁上，且反射装置安装在靠近磨头（2）底部的位置，反射装置与投射接收装置相对匹配布设；/n前述的投射接收装置包括固定在第一滑台（114）上的减震台（113），在减震台（113）台面上并列布设光屏（112）和激光器（111）；/n反射装置包括固定在靠近磨头（2）底...

【技术特征摘要】
1.一种端面磨削砂轮初始自动对刀装置，其特征在于：包括对刀系统（1）、磨头（2）、导轨（3）以及横梁组，横梁组包括平行布设的两个横梁，分别为第一横梁（41）和第二横梁（42），且两个横梁均可滑行安装在导轨上；对刀系统（1）包括投射接收装置和反射装置，投射接收装置通过第一滑台（114）安装在第一横梁上，磨头通过第二滑台（230）安装在第二横梁上，且反射装置安装在靠近磨头（2）底部的位置，反射装置与投射接收装置相对匹配布设；
前述的投射接收装置包括固定在第一滑台（114）上的减震台（113），在减震台（113）台面上并列布设光屏（112）和激光器（111）；
反射装置包括固定在靠近磨头（2）底部的气缸联接板（215），气缸联接板（215）呈圆形状设置，在气缸联接板（215）板面沿着圆周边分布至少两面平面反射镜（11），每面平面反射镜（11）可旋转，激光器（111）发射激光至其中一面平面反射镜（11）上，形成入射光线，入射光线通过若干平面反射镜（11）后形成出射光线至光屏（112）上，且入射光线与出射光线平行。


2.根据权利要求1所述的端面磨削砂轮初始自动对刀装置，其特征在于：每面平面反射镜均通过旋转装置实现在气缸联接板（215）位置上的旋转，前述的旋转装置包括第一滚动轴承（12）、第一套筒（13）、推力球轴承（14）、第一垫圈（15）、弹簧垫圈（16）、联轴器（17）以及第一电机（19），在气缸联接板（215）安装平面反射镜（11）的位置开设轴承孔，平面反射镜镜面（11）的底端为旋转轴，第一套筒（13）的一端由气缸联接板（215）底面嵌入轴承孔内，旋转轴由气缸联接板（215）表面穿设第一套筒，旋转轴与轴承孔接触位置安装第一滚动轴承（12），实现旋转轴定位；
第一套筒（13）伸出轴承孔的另一端套设第一垫圈（15），在第一垫圈与气缸联接板底面（215）之间的第一套筒（13）部分安装推力球轴承（14），旋转轴穿设第一套筒后伸出轴承孔的端部顺次套设第一垫圈（15）、弹簧垫圈（16），同时在旋转轴端部套设压紧螺母（115）实现锁紧；
第一电机（19）安装在电机固定套筒（110）内部封闭端位置，电机固定套筒（110）的开口端固定在气缸联接板（215）的底面，同时前述的旋转装置均置于电机固定套筒（110）内，第一电机（19）的电机轴通过联轴器（17）与旋转轴的端部固定连接，联轴器通过紧定螺钉（18）实现与第一电机（19）电机轴的固定。


3.根据权利要求2所述的端面磨削砂轮初始自动对刀装置，其特征在于：平面反射镜（11）设置三面，将气缸联接板（215）的板面通过分隔线均匀分成两部分，分隔线穿过板面圆心，且与第一横梁（41）平行，三面平面反射镜（11）的初始位置均布设在气缸联接板（215）远离第一横梁（41）的部分，沿着气缸联接板（215）板面圆周两两之间形成60度夹角进行等距分布；
初始状态下，匹配激光器（111）的平面反射镜（11）接收的入射光线与第一横梁（41）垂直，匹配光屏（112）的平面反射镜（11）发出的出射光线同样与第一横梁（41）垂直；
激光器（111）启动后，出射光线在光屏（112）上形成光斑（7），以光屏（112）的中心作为圆心，定义接触振动区（6），实际运行时，光斑（7）跳动形成的区域为基础振动区（8），且基础振动区（8）的直径小于接触振动区（6）的直径。


4.根据权利要求2所述的端面磨削砂轮初始自动对刀装置，其特征在于：前述的磨头（2）包括主轴（21）、磨头主轴联接盘（216）、中间联接盘（221）、从动带轮（23）以及主动轮（227），在气缸联接板（215）的中心开设气缸联接板孔，磨头主轴联接盘（216）的中心开设联接盘孔，主轴（21）顺次垂直穿设气缸联接板孔、联接盘孔，且气缸联接板（215）与磨头主轴联接盘（216）平行设置，磨头主轴联接盘（216）的底面中心通过导管（218）与中间联接盘（221）表面中心固定；
在主轴（21）靠近气缸联接板（215）的部分套设第二套筒（211），即第二套筒（211）的底端通过第二滚动轴承（28）固定在气缸联接板（215）板面，主轴（21）上还套设磨头架（210），磨头架（210）靠近底端的部分与第二套筒（211）靠近顶端的部分重合，且重合部分为磨头架（210）套设在第二套筒（211）外部；
在磨头架（210）顶端的主轴（21）上套设花键套（22），法兰盘（27）通过螺钉固定在磨头架（210）顶端，法兰盘（27）与磨头架（210）接触部分布设挡圈（29），花键套（22）与法兰盘（27）之间通过第二滚动轴承（28）连接，从动带轮（...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，王润宇，张明恩，武秋宇，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32