一种磨削设备制造技术

本发明专利技术提供一种磨削设备，包括无心磨削系统、工装系统及具有柔性夹紧功能的辅助驱动系统；无心磨削系统包括砂轮和导轮，砂轮和导轮可被控制转动，轴线L1和轴线L2平行且均相对水平面倾斜设置；工装系统包括环形工装件，环形工装件环绕在导轮的外周，环形工装件可被控制绕轴线L3转动，轴线L3与轴线L1平行；环形工装件包括一环形片状主体，环形片状主体的正面周向间隔地依次形成有多个工位，工位形成有可容纳工件的槽结构，工件可随环形工装件转动至磨削区；具有柔性夹紧功能的辅助驱动系统设置在环形片状主体的背面一侧，可使处于磨削区的工件与主定位面贴合并使工件自转，进而砂轮可磨削该工件；加工成本低和效率高，扩大了片状工件的使用范围。件的使用范围。件的使用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种磨削设备


[0001]本专利技术属于磨削加工
，尤其涉及一种磨削设备。

技术介绍

[0002]现有机械加工设备中，针对片状工件的精加工技术还不成熟，特别是对于横截面的结构为圆形的片状工件；当工件厚度较大且加工批量较小时，不计成本，可采用磁力吸盘或机械顶紧的方式夹持工件，并通过单件磨削的方式来加工；但当工件厚度为毫米级且加工批量较大时，现有加工设备几乎无能为力，工件在磨削过程中会产生端面摆动，导致工件报废，甚至还会产生严重的生产事故；一方面加工成本大和效率低，另一方面大大限制了片状工件的应用范围。

技术实现思路

[0003]鉴于此，本专利技术提供一种磨削设备，以解决现有技术中现有加工设备无法大批量加工片状且横截面的结构为圆形的工件导致该类工件加工成本大和应用范围窄等问题。
[0004]本专利技术提供一种磨削设备，用于片状且横截面的结构为圆形的工件的加工；所述磨削设备包括：
[0005]无心磨削系统，其包括砂轮和导轮，所述砂轮的外周面与导轮的外周面之间形成有磨削区；所述砂轮和导轮可被控制分别绕各自的轴线转动，其中所述砂轮的轴线L1和导轮的轴线L2平行，且所述轴线L1、轴线L2相对水平面倾斜设置；
[0006]工装系统，其包括环形工装件，所述环形工装件环绕在所述导轮的外周，所述环形工装件可被控制绕轴线L3转动，所述轴线L3与所述轴线L1、轴线L2分别平行，且所述导轮相对所述环形工装件偏心设置；
[0007]所述环形工装件包括一环形片状主体，所述环形片状主体的正面周向间隔地依次形成有多个工位；每个所述工位设有主定位面、辅助定位面和辅助支撑面，所述主定位面形成在所述环形片状主体的环形平面上，所述辅助定位面和辅助支撑面沿所述环形工装件的转动方向相对地设置在所述主定位面的两侧；所述主定位面、辅助定位面和辅助支撑面构成一可活动地容纳所述工件的槽结构；所述槽结构在垂直于所述轴线L3的转动方向的两侧为敞开结构，所述导轮设置在所述敞开结构的内侧，所述砂轮设置在所述敞开结构的外侧；当所述工件随所述环形工装件转动至所述磨削区时，所述工件的外周面的一侧与砂轮的外周面接触，另一侧与导轮的外周面接触；
[0008]具有柔性夹紧功能的辅助驱动系统，其设置在所述环形片状主体的背面一侧，一方面为处于所述磨削区的工件提供所述轴线L3方向上的限位作用，另一方面为处于所述磨削区的工件提供在所述槽结构中相对所述环形片状主体自转的驱动力矩。
[0009]进一步可选地，所述主定位面、辅助定位面和辅助支撑面构成的槽结构为楔形，且沿所述环形片状主体的径向由外向内，所述槽结构的周向宽度逐渐减小。
[0010]进一步可选地，所述主定位面与轴线L3垂直，且每个所述主定位面处于同一平面
上；所述辅助定位面和辅助支撑面均倾斜设置，且所述辅助定位面的倾斜角度α小于所述辅助支撑面的倾斜角度β；
[0011]其中，每一个所述工位：α为该工位的辅助定位面与该工位的径向基准面之间的夹角；β为该工位的辅助支撑面与该工位的径向基准面之间的夹角，所述径向基准面为该工位过所述辅助定位面的内边沿与轴线L3的径向面。
[0012]进一步可选地，所述α和β满足：20
°
≤β≤50
°
，15
°
≤β
‑
α≤30
°
。
[0013]进一步可选地，所述环形工装件的转动方向，取决于所述砂轮设置在所述导轮的左侧还是设置在所述导轮的右侧；若所述砂轮设置在所述导轮的左侧，所述环形工装件逆时针转动；若所述砂轮设置在所述导轮的右侧，所述环形工装件顺时针转动，保证上料区位于所述环形工装件的上方，所述工件可从上方进入所述磨削区。在所述环形片状主体的上方向所述环形片状主体俯视，若所述环形片状主体沿逆时针方向回转，所述辅助定位面和辅助支撑面均呈右旋涡状设置；反之，若所述环形片状主体沿顺时针方向回转，所述辅助定位面和辅助支撑面均呈左旋涡状设置。
[0014]进一步可选地，所述辅助支撑面和辅助定位面满足：γ≥120
°
；
[0015]其中，γ为所述工件处于并保持在所述槽结构中时，所述环形工装件可转动的角度。
[0016]进一步可选地，所述环形工装件的外周面的一侧形成有上料区，所述环形工装件的外周面的另一侧形成有下料区；沿所述环形工装件的转动方向，所述上料区和下料区分别位于所述磨削区的两侧；
[0017]当所述环形工装件转动并使所述工位处于所述上料区时，所述工件由所述上料区的进料口投放到所述环形片状主体对应的工位中，所述主定位面对所述工件提供所述轴线L3方向的定位，所述辅助定位面和辅助支撑面向所述工件提供垂直所述轴线L3方向的定位；
[0018]当所述环形工装件转动并使所述工位处于所述磨削区时，所述主定位面可向所述工件提供所述轴线L3方向的定位，所述辅助定位面和导轮可向所述工件提供垂直所述轴线L3方向的定位；
[0019]当所述环形工装件转动并使所述工位处于所述下料区的出料口时，所述工位处的工件可与对应的所述槽结构分离。
[0020]进一步可选地，所述辅助支撑面和辅助定位面还满足：R1＜R2，且0.03mm≤R2‑
R1≤0.10mm；
[0021]其中，R1为所述工件处于所述上料区时所述工件到所述轴线L3之间的径向距离，R2为所述工件处于所述磨削区时所述工件到所述轴线L3之间的径向距离。
[0022]进一步可选地，所述具有柔性夹紧功能的辅助驱动系统包括磁力装置，所述磁力装置与处于所述磨削区的工件非接触地作用在一起，所述磁力装置通过产生倾斜的旋转磁场，既对所述工件产生轴向吸力，又对所述工件产生回转驱动力矩，使处于所述磨削区的工件一端面与主定位面贴合在一起且能够在所述槽结构中转动。
[0023]进一步可选地，所述磁力装置包括端面定子，所述端面定子包括端面铁芯和缠绕在所述端面铁芯上的端面绕组；向所述端面绕组通三相交流电时，所述端面定子产生旋转磁场并驱动所述工件自转。
[0024]进一步可选地，所述磁力装置包括端面转子，所述端面转子为永磁体且可被控制转动，所述端面转子转动并驱动所述工件自转。
[0025]进一步可选地，所述环形片状主体的背面周向间隔地依次形成有多个加强筋，多个所述加强筋与多个所述工位一一对应设置。
[0026]进一步可选地，所述具有柔性夹紧功能的辅助驱动系统还包括传动件，所述传动件与磁力装置传动连接；所述传动件可带着所述磁力装置沿所述环形工装件的轴向或径向移动。
[0027]进一步可选地，靠近所述砂轮的敞开结构为完全敞开结构，靠近所述导轮的敞开结构为不完全敞开结构。
[0028]进一步可选地，所述轴线L1、轴线L2和轴线L3构成相互平行的倾斜轴系，所述轴线L2和轴线L3均为悬臂设置，所述倾斜轴系具有公共法平面；
[0029]所述无心磨削系统还包括砂轮驱动装置和导轮驱动装置，所述砂轮驱动装置可驱动所述砂轮转动，所述导轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磨削设备，用于片状且横截面的结构为圆形的工件(3)的加工；其特征在于，所述磨削设备包括：无心磨削系统，其包括砂轮(11)和导轮(12)，所述砂轮(11)的外周面与导轮(12)的外周面之间形成有磨削区；所述砂轮(11)和导轮(12)可被控制分别绕各自的轴线转动，其中所述砂轮(11)的轴线L1和导轮(12)的轴线L2平行，且所述轴线L1和轴线L2均相对水平面(132)倾斜设置；工装系统，其包括环形工装件，所述环形工装件环绕在所述导轮(12)的外周，所述环形工装件可被控制绕轴线L3转动，所述轴线L3与所述轴线L1、轴线L2分别平行，且所述导轮(12)相对所述环形工装件偏心设置；所述环形工装件包括一环形片状主体(2)，所述环形片状主体(2)的正面周向间隔地依次形成有多个工位；每个所述工位设有主定位面、辅助定位面(212)和辅助支撑面(213)，所述主定位面形成在所述环形片状主体(2)的环形平面上，所述辅助定位面(212)和辅助支撑面(213)沿所述环形工装件的转动方向相对地设置在所述主定位面的两侧；所述主定位面、辅助定位面(212)和辅助支撑面(213)构成一可活动地容纳所述工件(3)的槽结构(21)；所述槽结构(21)在垂直于所述轴线L3的转动方向的两侧为敞开结构(214)，所述导轮(12)设置在所述敞开结构(214)的内侧，所述砂轮(11)设置在所述敞开结构(214)的外侧；当所述工件(3)随所述环形工装件转动至所述磨削区时，所述工件(3)的外周面的一侧与砂轮(11)的外周面接触，另一侧与导轮(12)的外周面接触；具有柔性夹紧功能的辅助驱动系统，其设置在所述环形片状主体(2)的背面一侧，一方面为处于所述磨削区的工件(3)提供所述轴线L3方向上的限位作用，另一方面为处于所述磨削区的工件(3)提供在所述槽结构(21)中相对所述环形片状主体(2)自转的驱动力矩。2.根据权利要求1所述的磨削设备，其特征在于，所述主定位面、辅助定位面(212)和辅助支撑面(213)构成的槽结构(21)为楔形，且沿所述环形片状主体(2)的径向由外向内，所述槽结构(21)的周向宽度逐渐减小。3.根据权利要求2所述的磨削设备，其特征在于，所述主定位面与轴线L3垂直，且每个所述主定位面处于同一平面上；所述辅助定位面(212)和辅助支撑面(213)均倾斜设置，且所述辅助定位面(212)的倾斜角度α小于所述辅助支撑面(213)的倾斜角度β；其中，每一个所述工位：α为该工位的辅助定位面(212)与该工位的径向基准面(215)之间的夹角；β为该工位的辅助支撑面(213)与该工位的径向基准面(215)之间的夹角，所述径向基准面为该工位过所述辅助定位面(212)的内边沿(2121)与轴线L3的径向面。4.根据权利要求3所述的磨削设备，其特征在于，所述α和β满足：20
°
≤β≤50
°
，15
°
≤β
‑
α≤30
°
。5.根据权利要求3所述的磨削设备，其特征在于，在所述环形片状主体(2)的上方向所述环形片状主体俯视，若所述环形片状主体(2)沿逆时针方向回转，所述辅助定位面(212)和辅助支撑面(213)均呈右旋涡状设置；反之，若所述环形片状主体(2)沿顺时针方向回转，所述辅助定位面(212)和辅助支撑面(213)均呈左旋涡状设置。6.根据权利要求3所述的磨削设备，其特征在于，所述辅助支撑面(213)和辅助定位面(212)满足：γ≥120
°
；其中，γ为所述工件(3)处于并保持在所述槽结构(21)中时，所述环形工装件可转动的

【专利技术属性】
技术研发人员：王小椿，
申请(专利权)人：姜虹，
类型：发明
国别省市：