一种基于微动变曲线砂轮修整器制造技术

本发明专利技术涉及机床修整设备技术领域，具体是指一种基于微动变曲线砂轮修整器。包括固定支座，设置在所述固定支座上方的直线轴系，与所述直线轴线连接的转动轴系，所述直线轴系的端部设置有显微组件，所述显微组件的端部连接有旋转支座，所述旋转支座的底部连接有导向组件，所述导向组件包括固定杆，所述固定杆的端部连接有金刚石笔，所述固定杆中部的外周套设有微动拓扑组件。本发明专利技术通过导向组件与微动拓扑组件能够对金刚石笔的轨迹位移曲线进行精确调整，从而于减小预定修整曲线与目标渐开线的偏差值，从而增加修整精度；主动臂宏观运动达到一定位置之后，由固定板上的微动调节件进行微小补偿，从而能实现纳米级的精确调节。从而能实现纳米级的精确调节。从而能实现纳米级的精确调节。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微动变曲线砂轮修整器


[0001]本专利技术涉及机床修整设备
，具体是指一种基于微动变曲线砂轮修整器。

技术介绍

[0002]在机械加工制造过程中，砂轮机的使用非常广泛，砂轮在使用过后，其表面脱落的磨料是不均匀的，由此导致砂轮表面不平整，在刃具刃磨的过程中，表面不平整的砂轮易失去动平衡，磨削过程中产生较大的震动，严重影响了刀具刃磨的效果和质量，因此为了更好的保证刀具刃磨的效果和质量，砂轮的表面需要及时修整。
[0003]在实际应用过程中，对于砂轮表面的修整均采用砂轮修刀，常用的砂轮修刀主要为金刚石笔，在砂轮表面修整的过程中，大都采用手持砂轮修刀的方式进行修整，由于受操作员修整水平影响，很难达到理想的效果，砂轮修整出的精度和质量也难以保障，进而影响了刀具刃磨的效果和质量，影响了刀具的耐用性和零件的加工质量，同时，手持砂轮修刀进行修整，操作不安全，存在较大的安全隐患。具体地，当对齿形为渐开线的齿轮进行成型磨削加工一般都采用两种方式来修整砂轮，一种是插补法的方式进行加工，通过对两条直线导轨的控制，由无数条直线拟合成渐开线，来完成对渐开线齿轮的修整；第二种方式是利用金刚石笔尖方向上的调整和滑轨的移动来实现平面上两个坐标的调节，通过对两坐标轴的联动控制形成渐开线，金刚石笔摆动使之中心线一直和渐开线的发现重合。
[0004]更进一步地，虽然现阶段已经存在部分数控编程自动修整砂轮，但是其运动过于复杂，需要三轴联动，控制不易实现，而且造成的误差源较多，并且系统的刚度不够，再加上需要选用高档的数控系统才可以实现对砂轮的修整运动，大大增加了加工成本。
[0005]因此，鉴于上述情况，亟待一种高精度、高刚度的砂轮修整器。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的在于提供一种基于微动变曲线砂轮修整器，用于减小预定修整曲线与目标渐开线的偏差值，从而增加修整精度。
[0007]本专利技术通过下述技术方案实现：一种基于微动变曲线砂轮修整器，包括固定支座，设置在所述固定支座上方的直线轴系，与所述直线轴线连接的转动轴系，所述直线轴系的端部设置有显微组件，所述显微组件的端部连接有旋转支座，所述旋转支座的底部连接有导向组件，所述导向组件包括固定杆，所述固定杆的端部连接有金刚石笔，所述固定杆中部的外周套设有微动拓扑组件。需要说明的是，现有技术中，对于砂轮表面的修整均采用砂轮修刀，常用的砂轮修刀主要为金刚石笔，在砂轮表面修整的过程中，大都采用手持砂轮修刀的方式进行修整，由于受操作员修整水平影响，很难达到理想的效果，砂轮修整出的精度和质量也难以保障，进而影响了刀具刃磨的效果和质量，影响了刀具的耐用性和零件的加工质量，同时，手持砂轮修刀进行修整，操作不安全，存在较大的安全隐患。具体地，当对齿形为渐开线的齿轮进行成型磨削加工一般都采用两种方式来修整砂轮，一种是插补法的方式进行加工，通过对两条直线导轨
的控制，由无数条直线拟合成渐开线，来完成对渐开线齿轮的修整；第二种方式是利用金刚石笔尖方向上的调整和滑轨的移动来实现平面上两个坐标的调节，通过对两坐标轴的联动控制形成渐开线，金刚石笔摆动使之中心线一直和渐开线的发现重合。基于上述问题，申请人提出了一种基于微动变曲线砂轮修整器，具体通过改变导向组件与微动拓扑组件的作用使得固定杆连同固定杆上的金刚石笔进行移动，从而完成砂轮的修整作业。更为具体地，由于成型砂轮磨削齿形难以通过修整砂轮来达到渐开线的互补齿形，并且小模数渐开线齿形难以高精度加工，为此，申请人通过利用导向组件与微动拓扑组件的配合使用来调整固定杆所能够移动的曲线轨迹变量，从而通过调整变曲线生成所需要的参数，最终减小预定修整曲线与目标渐开线的偏差值，从而增加修整精度。
[0008]进一步地，所述旋转支座的底部连接有下刻度盘，所述导向组件包括：与所述下刻度盘连接的导向盘、与所述导向盘平行设置的支撑盘、以及若干组驱动部件，所述导向盘与所述支撑盘同轴，若干组所述驱动部件的两端均设置在所述导向盘与所述支撑盘之间，每组所述驱动部件包括两个压电陶瓷致动器。对于导向组件，导向盘作为连接部件，用于提供驱动部件的运动支撑力，驱动部件主要包括压电陶瓷致动器，其作为动力输出，输出轴与支撑盘球接，并且压电陶瓷致动器的底座也与导向盘的端面球接，基于上述结构，能够实现支撑盘在三维空间上的相对运动。
[0009]进一步地，所述微动拓扑组件包括：开设有活动孔的固定外壳、固定板以及若干拓扑副关节，所述固定外壳的开口端与所述旋转支座连接，所述固定板设置在所述固定外壳的内部，所述固定板的中心开设有固定孔，所述固定孔与所述活动孔同轴心，所述固定杆活动设置在所述固定孔内。所述拓扑副关节包括：主动臂、从动臂以及微动调节件，所述主动臂的一端与所述固定外壳的内壁连接，另一端与所述从动臂的一端连接，所述从动臂的另一端与所述固定板铰接。对于微动拓扑组件，拓扑副关节的优选数量为3，且以活动孔的轴线呈圆周阵列分布，需要说明的是，通过有限元分析能够将固定板视为优化出来的拓扑结构，并且当主动臂的宏观运动达到一定位置之后，由固定板上的微动调节件进行微小补偿，从而能实现纳米级的精确调节。基于上述结构，由于固定板通过固定孔与固定杆连接，当主动臂与微动调节件带动固定板进行移动时，在固定杆上的直观表现为固定杆在活动孔内轨迹移动。最终实现固定杆变曲线的系统参数调整。
[0010]进一步地，所述固定板的外周开设有过渡腔，所述微动调节件包括过渡块与调节部件，所述过渡块与所述从动臂的另一端铰接，所述过渡块设置在所述过渡腔内，所述调节部件设置在所述过渡块上且输出端与所述固定板抵接。需要说明的是，基于杠杆原理，由于固定杆的长度较大，并且固定杆通过固定孔套设在固定板上，当固定杆末端的支撑盘发生位移时，固定杆端部的金刚石笔的位移量明显大于支撑盘的位移量。鉴于此，为了实现金刚石笔轨迹变曲线的精确控制，通过微动调节件来实现固定杆轴向上的位移量精确控制。具体地，过渡块为Z型块，其上端与从动臂的另一端铰接，此时，从动臂能够对过渡块起到支撑的作用，并且过渡块设置在过渡腔内，调节部件设置在过渡块上，且输出端与固定板抵接，当主动臂的宏观运动达到一定位置之后，调节部件具有相对运动的趋势，由于调节部件设置在过渡块上，过渡块与从动臂铰接，即调节部件与固定板能够产生相对位移，在调节部件相对运动的趋势作用下，对固定板进行精确微调，并且调节部件优选地为压电陶瓷，其能够拿到纳米级精确调整。
[0011]作为优选，所述固定板的外周设置有塑性密封套，所述塑性密封套的活动端与所述固定外壳的内壁连接且将所述活动孔完全覆盖。由于金刚石笔在修整砂轮的过程中，会产生部分溅射的砂粒，为了避免砂粒迸溅对内部的微动拓扑组件造成损伤，在固定板的外周设置有塑性密封套。
[0012]作为优选，所述转动轴系包括固定转轴，所述固定转轴设置在所述显微组件的外部且外周与所述旋转支座连接。显微组件方便在修整砂轮时观察修整砂轮的效果，并且固定转轴还能够使得旋转支座进行旋转，从而增加金刚石笔的位移范围。
[0013]作为优选，所述旋转支座上还设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微动变曲线砂轮修整器，包括固定支座（1），设置在所述固定支座（1）上方的直线轴系（2），与所述直线轴线连接的转动轴系（3），其特征在于：所述直线轴系（2）的端部设置有显微组件（4），所述显微组件（4）的端部连接有旋转支座（5），所述旋转支座（5）的底部连接有导向组件（6），所述导向组件（6）包括固定杆（61），所述固定杆（61）的端部连接有金刚石笔（62），所述固定杆（61）中部的外周套设有微动拓扑组件（7）。2.根据权利要求1所述的一种基于微动变曲线砂轮修整器，其特征在于：所述旋转支座（5）的底部连接有下刻度盘（51），所述导向组件（6）包括：与所述下刻度盘（51）连接的导向盘（63）、与所述导向盘（63）平行设置的支撑盘（64）、以及若干组驱动部件（65），所述导向盘（63）与所述支撑盘（64）同轴，若干组所述驱动部件（65）的两端均设置在所述导向盘（63）与所述支撑盘（64）之间，每组所述驱动部件（65）包括两个压电陶瓷致动器（66）。3.根据权利要求2所述的一种基于微动变曲线砂轮修整器，其特征在于：所述微动拓扑组件（7）包括：开设有活动孔（711）的固定外壳（71）、固定板（72）以及若干拓扑副关节（73），所述固定外壳（71）的开口端与所述旋转支座（5）连接，所述固定板（72）设置在所述固定外壳（71）的内部，所述固定板（72）的中心开设有固定孔（722），所述固定孔（722）与所述活动孔（711）同轴心，所述固定杆（61）活动设置在所述固定孔（722）内。4.根据权利要求3所述的一种基于微动变曲线砂轮修整器，其特征在于：所述拓扑...

【专利技术属性】
技术研发人员：严韬，黄晓东，张红梅，杨佐伦，杨婷婷，张奎，杨勇，陈炳东，
申请(专利权)人：四川蜀美科技有限公司成都川磨数控机床制造有限公司，
类型：发明
国别省市：