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多功能砂轮修整器的设计与应用 |
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作者：山东大学 贾秀杰 张慧 李剑峰 |
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1 引言
在精密零件的磨削加工中，圆弧形面的磨削尤其是轴承外环内滚道和内环外滚道的磨削是一个技术难点，而砂轮的修整对磨削精度起着重要作用。传统的砂轮修整是通过砂轮修整笔进行手工修整，或者采用成型修整器(如滚轮)进行修整。但这两种方法修整后的砂轮都会产生圆弧形状误差，影响加工后工件的形状精度。影响砂轮修整精度的原因有两方面：一是修整器本身的精度；二是操作不当。如在使用砂轮修整笔手工修整砂轮时，若工人操作不当，使修整器与过砂轮中心线的水平面偏离，则在修整笔尖A处，修整笔的运动轨迹在水平面内为圆弧曲线2，而在OA平面内砂轮的截面形状却是椭圆弧1，由此造成砂轮修整的形状误差(如图1所示)。
图1 砂轮修整笔尖与砂轮中心不在同一水平线造成的误差
此外，由于待修砂轮圆弧直径不同，因此修整时需要很多不同半径的成型修整器，既增加了修整器的数量，使用起来也十分不便。因此我们设计了可调式多功能砂轮修整器，下面重点介绍其基本结构和工作原理。
2 结构设计及工作原理
可调式多功能砂轮调整器结构见图2。工作时将该修整器安装在磨床的工作台上，调整其高度，使修整笔1的笔尖与砂轮的中心同高。
图2 砂轮修整器的结构示意图
对于被修整砂轮的不同截面形状，可以通过移动中间轴6，进行不同齿轮的啮合来实现修整。
当需要修整的砂轮截面形状为圆弧时，通过手把9使中间轴6左移，使伞齿轮2、3啮合(如图2所示的位置)，同时使齿轮4与齿条5脱开。转动手把9，通过中间轴6、伞齿轮副2、3将转动传递到修整笔1上，使修整笔尖绕伞齿轮2的轴线旋转摆动，为了保证在使用时保持啮合状态，需通过？位装置7来实现。根据加工的要求不同，可通过转动右面的滚花转轮调整砂轮修整笔1笔尖的左右位置来实现对内外圆弧砂轮的修整(见图2)。具体方法是(见图3)：修整内圆弧砂轮时向左移动修整笔，修整的砂轮为外圆弧时，则调整砂轮笔向右移动，使笔尖向右超过转动轴轴线(即伞齿轮2的轴线)，砂轮修整圆弧的半径取决于笔尖与该转动轴线的相对移动距离。
图3 内外圆弧修整笔尖位置调整
当磨削平面、外圆柱面时，需要修整的砂轮截面形状平直，只需纵向移动修整笔，即可进行修整。移动手把9使中间轴6向右移，此时伞齿轮副2、3脱开，齿轮4与齿条5啮合，再转动手把9，由齿轮4传动，通过齿条5使整个左端部分纵向移动并带动修整笔1纵向移动，实现对砂轮的修整。此时为防止伞齿轮2旋转，需用锁紧螺钉将其锁紧(图中未绘出)。修整器左右两个部分通过燕尾槽连接，并且要求其配合精度满足纵向移动的精度要求。
3 使用效果
该砂轮修整器可以通过快速调整方便地修整不同外形的砂轮；
可通过左右移动修整笔尖的位置来实现对砂轮不同截面圆弧半径的修整；
对于不同直径的砂轮，均可方便快捷地通过调整砂轮笔的高度来实现与砂轮中心的等高，提高修整后截面形状的精度。(end)
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(5/17/2005) |
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