專利名稱：采用可變直徑砂輪磨削弧面凸輪的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磨削工藝方法，特別是一種弧面凸輪的磨削方法。
背景技術(shù)：
弧面凸輪(Globoidal Cam)，又稱滾子齒形凸輪(Roller Gear Cam)、蝸形凸輪、蝸桿式凸輪等。1988年的GB《機(jī)器理論與機(jī)構(gòu)學(xué)術(shù)語(yǔ)》報(bào)批稿中正式使用了弧面分度凸輪術(shù)語(yǔ)?；∶嫱馆喌妮喞强臻g不可展螺旋面，難于用數(shù)學(xué)方程表達(dá)。最有效的加工方法， 就是用機(jī)床模擬其工作原理。即機(jī)床有一個(gè)弧面凸輪回轉(zhuǎn)軸(A軸)，夾具相當(dāng)于凸輪軸，安裝在A軸上。機(jī)床還有一個(gè)回轉(zhuǎn)軸(B軸)，相當(dāng)于從動(dòng)軸，刀具相當(dāng)于滾子。A軸與B軸的距離等于凸輪軸與從動(dòng)軸之間的距離。A軸與B軸模擬凸輪分度過(guò)程中，凸輪軸與從動(dòng)軸之間的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，與滾子尺寸相同的砂輪就能加工出理想的弧面凸輪曲面。要想實(shí)現(xiàn)高精度的弧面凸輪加工，磨削的過(guò)程中砂輪直徑必須的保持一定的公差范圍內(nèi)。然而砂輪的直徑在磨削的過(guò)程中是不斷變化的，因此現(xiàn)有技術(shù)的磨削方法就必須采用行星磨削的方法進(jìn)行磨削，行星磨削的原理如圖1所示，一個(gè)A直徑的砂輪100磨削一個(gè)B直徑弧面凸輪200的內(nèi)徑，該砂輪100需要走一個(gè)A-B直徑的圓。其利用高速電主軸達(dá)到高的磨削線速度，利用行星公轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)中心和自轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)中心的偏心量，實(shí)現(xiàn)磨削點(diǎn)到公轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)中心等于滾子半徑的磨削要求。具體工藝可以參考周定伍等人的《弧面凸輪五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控行星磨削設(shè)備應(yīng)用》一文。然而，由于砂輪每次公轉(zhuǎn)只有一次磨削機(jī)會(huì)，不是連續(xù)磨削，導(dǎo)致該磨削方法的磨削效率極低，上述文獻(xiàn)結(jié)尾處中提到“該品種每月產(chǎn)量保持在50套以上”，可想而知此種加工方法效率之低。同時(shí)，由于磨削電主軸公轉(zhuǎn)時(shí)，有一定的偏心量，主軸公轉(zhuǎn)有一定振動(dòng)，加上又不是連續(xù)磨削，加工面的表面質(zhì)量也無(wú)法到達(dá)好的效果。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種磨削效率高、加工質(zhì)量好的弧面凸輪磨削工藝。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是
一種采用可變直徑砂輪磨削弧面凸輪的方法，磨削所采用的砂輪直徑可以改變，以補(bǔ)償砂輪在磨削過(guò)程中的磨損，使砂輪外徑在磨削過(guò)程中保持穩(wěn)定。本發(fā)明的可變直徑的CBN砂輪還可做如下改進(jìn) 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，上述方法包括以下步驟
(1)、將可變直徑的砂輪的直徑調(diào)整到滿足公差要求，后對(duì)弧面凸輪進(jìn)行磨削；
(2)、磨削過(guò)程中，砂輪磨損超過(guò)許可范圍，通過(guò)砂輪變徑機(jī)構(gòu)，將砂輪外徑調(diào)整到所需要的規(guī)定的尺寸；
(3)、不斷重復(fù)步驟(1)至(2)，至磨削結(jié)束。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述可變直徑的砂輪包括一可彈性變形的基體和附著在基體表面的CBN層。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟(3)中所述的可變直徑的砂輪的直徑的增大是通過(guò)控制脹芯使可彈性變形的基體發(fā)生脹大來(lái)實(shí)現(xiàn)的。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述砂輪安裝在磨桿的端面上，其基體的內(nèi)表面呈錐面，所述脹芯的外表面呈與所述基體的內(nèi)表面錐面配合的錐面，所述脹芯內(nèi)設(shè)置有調(diào)整桿，所述調(diào)整桿與磨桿螺紋聯(lián)接，當(dāng)所述調(diào)整桿螺入磨桿時(shí)，調(diào)整桿帶動(dòng)脹芯移動(dòng)，從而使脹芯脹開(kāi)基體，使砂輪直徑變化。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述脹芯通過(guò)手動(dòng)調(diào)整實(shí)現(xiàn)砂輪直徑的變化。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述脹芯由砂輪伺服主軸直接控制，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)砂輪直徑的變化。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明的弧面凸輪的磨削工藝完全摒棄了現(xiàn)有的行星磨削，創(chuàng)造性地通過(guò)可變直徑的砂輪增大砂直徑而使得砂輪直徑符合工藝要求，從而對(duì)弧面凸輪進(jìn)行連續(xù)磨削，具有高效、高質(zhì)的特點(diǎn)。以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的行星磨削示意圖； 圖2是本發(fā)明砂輪的實(shí)施例俯視示意圖； 圖3是圖2中A-A向剖視示意圖4是一種本發(fā)明砂輪直徑調(diào)整示意圖5是另一種本發(fā)明砂輪直徑調(diào)整的示意圖6是本發(fā)明使用伺服主軸來(lái)調(diào)整砂輪直徑的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明方法的基本構(gòu)思是提供一種弧面凸輪的磨削工藝，磨削所采用的砂輪直徑可以改變，以補(bǔ)償砂輪在磨削過(guò)程中的磨損，使砂輪外徑在磨削過(guò)程中保持穩(wěn)定，而使得砂輪直徑符合工藝要求，從而對(duì)弧面凸輪進(jìn)行連續(xù)磨削，具有高效、高質(zhì)的特點(diǎn)。作為優(yōu)選，該工藝具體包括以下步驟
(1)、將可變直徑的砂輪的直徑調(diào)整到滿足公差要求，后對(duì)弧面凸輪進(jìn)行磨削；
(2)、磨削過(guò)程中，砂輪磨損超過(guò)許可范圍，通過(guò)砂輪變徑機(jī)構(gòu)，將砂輪外徑調(diào)整到所需要的規(guī)定的尺寸；
(3)、不斷重復(fù)步驟(1)至(2)，至磨削結(jié)束。本發(fā)明所使用的砂輪包括一可彈性變形的基體和附著在基體表面的CBN層。圖2和圖3示出了本發(fā)明所用的直徑可變的砂輪的一個(gè)實(shí)施例，其包括可彈性變形的基體1，所述基體的外圓表面附著有CBN層2。由于可變直徑的CBN砂輪的CBN層2是附著在可彈性變形的基體1上的，其使用時(shí)，若砂輪的直徑由于磨削損耗變小而不符合工藝要求時(shí)，可通過(guò)控制基體彈性變形使之膨脹，使得砂輪直徑符合工藝要求。
現(xiàn)有技術(shù)中，可以彈性變形的材料較多，只要具有可彈性變形性質(zhì)的材料均可以應(yīng)用到本發(fā)明技術(shù)方案中，作為一種較佳的實(shí)施方式，所述基體1為一筒狀彈性金屬基體。 其內(nèi)、外表面各具有若干道軸向分布的伸縮縫3，所述CBN層2位于由外表面上的伸縮縫3 分隔的多個(gè)區(qū)域內(nèi)。這樣，使用一些已知的方法對(duì)本基體1作用，例如，利用液體壓力，或利用熱脹冷縮的原理等方式即可使之發(fā)生膨脹，從而使得砂輪直徑變大，達(dá)到調(diào)整的目的，而伸縮縫3可以使得基體1具有順利變形的空間。作為另一種較佳的實(shí)施方式，所述基體1為一筒狀橡膠基體，更有選地，其內(nèi)、外表面各具有若干道軸向分布的伸縮縫3，所述CBN層位于由外表面上的伸縮縫3分隔的多個(gè)區(qū)域內(nèi)。上述基體1中，其內(nèi)表面優(yōu)選呈錐面，該結(jié)構(gòu)是基體1實(shí)現(xiàn)膨脹以實(shí)現(xiàn)砂輪直徑調(diào)整提供一種自身結(jié)構(gòu)特征。參考圖4，這種內(nèi)表面優(yōu)選呈錐面的基體1的使用示意圖，所述砂輪安裝在磨桿9的端面上，其基體1的內(nèi)表面呈錐面，所述脹芯的外表面呈與所述基體的內(nèi)表面錐面配合的錐面，所述脹芯4內(nèi)設(shè)置有調(diào)整桿8，所述調(diào)整桿8與磨桿9螺紋聯(lián)接，當(dāng)所述調(diào)整桿8螺入磨桿9時(shí)，調(diào)整桿8帶動(dòng)脹芯4移動(dòng)，從而使脹芯4脹開(kāi)基體1，使砂輪直徑變化。當(dāng)然，上述方式只是一種較佳的實(shí)施方式，作為另一種實(shí)施方式，所述基體1內(nèi)表面為兩段相交的錐面，這兩段錐面的半徑向基體中部收縮。參考圖5，當(dāng)基體1的內(nèi)表面是兩段相交的錐面，這兩段錐面的半徑向基體中部收縮時(shí)的一種應(yīng)用情況。上述過(guò)程中，可直接由操作人員通過(guò)手動(dòng)調(diào)整調(diào)整桿8實(shí)現(xiàn)砂輪的直徑變化。當(dāng)然，通過(guò)所述脹芯4由砂輪伺服主軸5直接控制，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)砂輪直徑的變化。參考圖6，砂輪伺服主軸5帶動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使得砂輪與一六角頭6套合，再控制一液壓缸7驅(qū)動(dòng)六角頭6頂住置于脹芯4中的調(diào)整桿8并鎖死該調(diào)整桿8，后砂輪伺服主軸5再轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)設(shè)角度，就可以使得砂輪的基體1膨脹，達(dá)到調(diào)整砂輪直徑的目的。當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種采用可變直徑砂輪磨削弧面凸輪的方法，其特征在于磨削所采用的砂輪直徑可以改變，以補(bǔ)償砂輪在磨削過(guò)程中的磨損，使砂輪外徑在磨削過(guò)程中保持穩(wěn)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨削弧面凸輪的方法，其特征在于包括以下步驟(1)、將可變直徑的砂輪的直徑調(diào)整到滿足公差要求，后對(duì)弧面凸輪進(jìn)行磨削；(2)、磨削過(guò)程中，砂輪磨損超過(guò)許可范圍，通過(guò)砂輪變徑機(jī)構(gòu)，將砂輪外徑調(diào)整到所需要的規(guī)定的尺寸；(3)、不斷重復(fù)步驟(1)至(2)，至磨削結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磨削弧面凸輪的方法，其特征在于所述可變直徑的砂輪包括一可彈性變形的基體和附著在基體表面的CBN層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磨削弧面凸輪的方法，其特征在于步驟(3)中所述的可變直徑的砂輪的直徑的增大是通過(guò)控制一置于可彈性變形的基體內(nèi)的脹芯使基體發(fā)生脹大來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磨削弧面凸輪的方法，其特征在于所述砂輪安裝在磨桿的端面上，其基體的內(nèi)表面呈錐面，所述脹芯的外表面呈與所述基體的內(nèi)表面錐面配合的錐面，所述脹芯內(nèi)設(shè)置有調(diào)整桿，所述調(diào)整桿與磨桿螺紋聯(lián)接，當(dāng)所述調(diào)整桿螺入磨桿時(shí)，調(diào)整桿帶動(dòng)脹芯移動(dòng)，從而使脹芯脹開(kāi)基體，使砂輪直徑變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的磨削弧面凸輪的方法，其特征在于所述脹芯通過(guò)手動(dòng)調(diào)整實(shí)現(xiàn)砂輪直徑的變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的磨削弧面凸輪的方法，其特征在于所述脹芯由砂輪伺服主軸直接控制，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)砂輪直徑的變化。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種采用可變直徑砂輪磨削弧面凸輪的方法。該方法磨削所采用的砂輪直徑可以改變，以補(bǔ)償砂輪在磨削過(guò)程中的磨損，使砂輪外徑在磨削過(guò)程中保持穩(wěn)定。由于本發(fā)明的弧面凸輪的磨削工藝完全摒棄了現(xiàn)有的行星磨削，創(chuàng)造性地通過(guò)增大砂輪直徑而使得砂輪直徑符合工藝要求，從而對(duì)弧面凸輪進(jìn)行連續(xù)磨削，具有高效、高質(zhì)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B24B19/12GK102229086SQ201110131958
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者趙虎 申請(qǐng)人:廣州市敏嘉制造技術(shù)有限公司