摘要：

      針對加工軸類工件時，常會遇到尺寸精度要求高、表面粗糙度值小的各種圓弧的難加工問題，提出采用成形磨削法進行圓弧的加工，并針對圓弧加工用的成形砂輪，設(shè)計出金剛石滾輪成形砂輪修整器。

      關(guān)鍵詞：

      成形磨削；金剛石滾輪；砂輪修整器

 1前言

      成形磨削是把砂輪修整成與工件輪廓相吻合的形狀，加工時砂輪和工件全面接觸拷貝出砂輪的廓形，是一種高精度、高效率、低成本的精加工方法。成形磨削由于砂輪各點處的圓周速度不一樣，致使各點處的材料去除率不同，從而導(dǎo)致砂輪磨損不均勻，特別是在尖角部位容易崩碎，從而產(chǎn)生形狀誤差。由于零件的成形形狀是砂輪形狀的拷貝，這必然對加工精度產(chǎn)生影響，同時磨削余量的不均勻也會導(dǎo)致磨削燒傷等加工缺陷，因此成形砂輪的修整對成形磨削加工過程具有決定性影響。針對圓弧加工用的成形砂輪，設(shè)計出專門的金剛石滾輪成形砂輪修整器。

2砂輪修整器的結(jié)構(gòu)設(shè)計

 2.1 主軸部件

      該部件是修整裝置的關(guān)鍵部件。金剛石滾輪安裝在它上面，其精度直接影響修整精度，進而影響被加工工件的精度 。如何保證本裝置的精度，設(shè)計、加工和裝配是關(guān)鍵技術(shù)。此外，金剛石滾輪主軸還應(yīng)具有足夠的剛度，主要是考慮到金剛石滾輪修整力比較大，為提高滾輪壽命，滾輪直徑應(yīng)盡可能的大，該設(shè)計中將滾輪直徑選為140ｍｍ。金剛石滾輪修整裝置主軸采用如圖1所示結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)簡單，加工精度易有保證，調(diào)整比較方便，精度高，徑向跳動小于0.003ｍｍ，軸向竄動小于0.003ｍｍ，端跳動小于0.003ｍｍ。

圖1 金剛石滾輪修整裝置主軸結(jié)構(gòu)圖

2.2  電機功率

      金剛石滾輪修整是用磨削法成形，而金剛石筆修整是車削法成形，故前者的修整力比后者大，所以電機應(yīng)有足夠的扭矩。修整電機的功率是按每毫米寬度15～30Ｗ計算的，電機的功率1KW為最常用。考慮到電機的具體結(jié)構(gòu)及所加工的零件較寬（65ｍｍ），故電機功率選定為1.5kW。

2.3  傳動部件

      傳動部件的作用是保證金剛石滾輪轉(zhuǎn)速的高低、旋轉(zhuǎn)方向符合修整工藝的要求，且將電機的旋轉(zhuǎn)運動平穩(wěn)的傳送給主軸。該設(shè)計中，采用帶傳動，即可滿足要求。主要是因為帶傳動具有以下優(yōu)點：①因帶有彈性，能緩沖、吸振，從而傳動平穩(wěn)，噪聲小；②當(dāng)傳動過載時，帶在帶輪上打滑，可以防止其它零件損壞?、劢Y(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便；④可用于中心距離較大的傳動。

2.4  進給部件

      進給部件的作用是能夠?qū)崿F(xiàn)精確進刀，進給速度應(yīng)該以金剛石滾輪每轉(zhuǎn)進給量小于0.2為限，且能實現(xiàn)快速退刀，控制砂輪修整中的光修轉(zhuǎn)數(shù)。該設(shè)計將采用伺服電動機驅(qū)動滾珠絲杠的進給機構(gòu)，可以通過數(shù)控系統(tǒng)編程來控制修整進給量和光修轉(zhuǎn)數(shù)。

2.5  連接部件

連接部件的作用是通過它實現(xiàn)與磨床的連接。不同型號的磨床，其要求連接部件的結(jié)構(gòu)不同。MB1332A半自動外圓磨床的安裝空間和位置，可將修整裝置安裝于砂輪后方，通過滑塊與導(dǎo)軌，實現(xiàn)其與磨床的連接。

圖2 金剛石滾輪修整器結(jié)構(gòu)簡圖

1.伺服電動機  2.聯(lián)軸器  3.滾珠絲杠  4.滾輪電動機  5.傳動V帶  6.金剛石滾輪  7.砂輪  8.直線導(dǎo)軌  9.滑塊

設(shè)計的金剛石滾輪修整裝置如圖2所示。該裝置由滾輪電動機（4）經(jīng)V帶（5）驅(qū)動金剛石滾輪（6）回轉(zhuǎn)。伺服電動機（1）、滾珠絲杠（3）由聯(lián)軸器（2）聯(lián)結(jié)，通過滑塊（9）和直線導(dǎo)軌（8）組成數(shù)控修整進給機構(gòu)，可實現(xiàn)在線修整，并可通過數(shù)控系統(tǒng)編程來控制修整進給量和光修轉(zhuǎn)數(shù)。