專利名稱：具有彈性層的膠輥加工控制方法及裝置的制作方法
具有彈性層的膠輥加工控制方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子成像設(shè)備配件加工制造領(lǐng)域，涉及一種膠輥加工方法，尤其涉及一種用于具有彈性層的膠輥加工時的微小曲率和穩(wěn)定性的控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
膠輥通常是以金屬或其它材料為芯，通過擠出、硫化等工藝在芯的外面具有彈性的橡膠層的一種輥狀制品。膠輥在陶瓷、冶金、建筑、煤礦、機(jī)械、造紙，印刷等許多行業(yè)廣泛應(yīng)用。在目前廣泛使用的激光打印機(jī)和復(fù)印機(jī)等電子成像設(shè)備中，各種膠輥如充電輥、顯影輥、轉(zhuǎn)印輥、定影輥在電子成像設(shè)備中的充電、顯影、轉(zhuǎn)印、定影等過程中也起著非常重要的作用。同時，作為電子成像設(shè)備用的膠輥必須要滿足一定的精度要求，以滿足對圖像的精細(xì)成像。比如，許多打印機(jī)生產(chǎn)廠商對膠輥的曲率有特殊要求，要求膠輥具有極小的凹面曲率。在目前的膠輥加工中，使膠輥最后定型的工藝為研磨，以加工出符合要求的膠輥。但是對于高精度的加工要求，普通磨床往往很難滿足要求。例如，在需要加工出有凹面曲率是-0. 0025m-1的膠輥時，此時的曲率半徑是400m，使用普通磨床很難達(dá)到這樣的精度。在普通磨床加工具有微小凹面曲率的膠輥時，通常采用抬高磨床尾架的加工方法。這種方法是在膠輥的研磨過程中，通過抬高尾架，使膠輥與砂輪間形成一定的傾斜角， 使膠輥中心的加工量大于兩端的加工量，形成具有微小凹面曲率的膠輥。其缺點是形成的微小凹面曲率很難達(dá)到高精度；加工的膠輥的凹面的曲率的穩(wěn)定性差；加工時存在安全隱患；操作人員的工作量大；不適合大批量規(guī)模化生產(chǎn)。因此使用普通磨床，通過抬高磨床尾架的加工方法，對于工業(yè)化大批量加工具有微小凹面曲率的膠輥是不可行的。目前，對于需要加工出具有微小凹面曲率的膠輥時，通常采用寬砂輪的研磨成型的方法。但是對于加工具有微小凹面曲率的膠輥時，必須要對寬砂輪進(jìn)行打磨，使其具有相應(yīng)的微小凸面曲率。例如，在需要加工出有凹面曲率是-0. 0025m"1的膠輥時，此時的曲率半徑是400m，這時所要求的寬砂輪的具有相應(yīng)的微小凸面曲率是0. 0025ΠΓ1，用數(shù)控機(jī)床加工這樣的砂輪，很容易超過數(shù)控機(jī)床本身可以調(diào)整的加工精度的最高限度，導(dǎo)致砂輪的凸面曲率達(dá)不到要求。而且用金剛石對寬砂輪進(jìn)行打磨時，容易出現(xiàn)缺陷，導(dǎo)致成本上升。除此之外，還存在一些缺點，如對寬砂輪的打磨，加快了寬砂輪的磨損，減少了砂輪的壽命；數(shù)控機(jī)床的成本高；生產(chǎn)時對工人的要求高，這些都增加了膠輥的生產(chǎn)成本。如果用普通磨床能夠加工出符合要求的膠輥，則可以大大降低了膠輥的生產(chǎn)成本。另一方面，對于高精度的膠輥，不僅要滿足尺寸公差和表面粗糙度，還必須要滿足形位公差。用磨床在研磨具有彈性層的膠輥時，砂輪對膠輥施加的壓力和切削力會導(dǎo)致膠輥的變形，具有彈性層的膠輥的振動和應(yīng)力釋放，膠輥芯材的形位公差等，都會導(dǎo)致膠輥產(chǎn)生形位公差加大。如果在膠輥加工時，能適當(dāng)控制壓力和切削力造成的膠輥變形，減小和抑制膠輥的振動，提高膠輥的穩(wěn)定性，則可以提高膠輥的加工精度，提高產(chǎn)品的合格率，降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種具有彈性層的膠輥加工時的微小曲率和穩(wěn)定性的控制方法和裝置，可利用普通磨床就能夠加工出符合要求的具有微小凹面曲率的膠輥，大大降低了膠輥的生產(chǎn)成本。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種具有彈性層的膠輥加工微小曲率和穩(wěn)定性的控制方法，其是設(shè)置一可沿膠輥軸向研磨的普通砂輪，并于所述普通砂輪相對的位置設(shè)置一可與膠輥周邊相切且可調(diào)節(jié)其與所述膠輥頂觸壓力的曲率控制輥，在普通砂輪沿膠輥軸向研磨膠輥時，通過曲率控制輥對膠輥施加的壓力，使膠輥表面的曲率沿軸向發(fā)生微小變化，在膠輥外周形成具有微小曲率的表面；同時在膠輥與曲率控制輥之間分別相對設(shè)置兩個與膠輥周邊相切的穩(wěn)定性輥，用于控制砂輪對膠輥研磨過程中膠輥的穩(wěn)定性。本發(fā)明還提供了一種具有彈性層的膠輥加工微小曲率和穩(wěn)定性的控制裝置，其包括一頂觸于膠輥周邊且可沿膠輥軸向研磨的普通砂輪，于所述普通砂輪相對的位置，設(shè)置有一可與膠輥周邊相切且可調(diào)節(jié)其與所述膠輥頂觸壓力的曲率控制輥，在膠輥與曲率控制輥之間，分別相對設(shè)置兩個與膠輥周邊相切的穩(wěn)定性輥。本發(fā)明提供的具有彈性層的膠輥加工時的微小曲率和穩(wěn)定性的控制方法和裝置， 用普通磨床就能夠加工出符合要求的具有微小凹面曲率的膠輥，大大降低了膠輥的生產(chǎn)成本，解決了現(xiàn)有技術(shù)中普通磨床在加工具有微小凹面曲率膠輥時存在的許多問題，如很難達(dá)到高精度、加工的膠輥的凹面的曲率的穩(wěn)定性差、加工時存在安全隱患、操作人員的工作量大、不適合大批量規(guī)?；a(chǎn)等缺陷。當(dāng)曲率控制輥的曲率為零時，本發(fā)明還可以作為一個穩(wěn)定性裝置，用于提高寬砂輪加工膠輥時的穩(wěn)定性。

圖1為本發(fā)明各構(gòu)件布置圖；圖2為本發(fā)明各構(gòu)件側(cè)面形狀圖；圖3為本發(fā)明曲率控制輥裝配示意圖。
具體實施方式
為實現(xiàn)本發(fā)明目的，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例，僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明首先提供了一種具有彈性層的膠輥加工微小曲率和穩(wěn)定性的控制方法，其是設(shè)置一可沿膠輥軸向研磨的普通砂輪，并于所述普通砂輪相對的位置設(shè)置一可與膠輥周邊相切且可調(diào)節(jié)其與所述膠輥頂觸時的壓力的曲率控制輥，在普通砂輪沿膠輥軸向研磨膠輥時，通過曲率控制輥對膠輥施加的壓力，使膠輥表面的曲率沿軸向發(fā)生微小變化，從而在膠輥外周形成具有微小曲率的表面；同時在膠輥與曲率控制輥之間分別相對設(shè)置兩個與膠輥周邊相切的穩(wěn)定性輥，以控制砂輪對膠輥研磨過程中膠輥的穩(wěn)定性。這種在具有彈性層的膠輥加工時應(yīng)用的微小曲率和穩(wěn)定性的控制方法，可以提高對膠輥的微小曲率表面的加工精度，減小膠輥加工中的振動，增強(qiáng)膠輥加工的穩(wěn)定性，且操作簡單，不僅可用于窄砂輪磨床，而且可以用于寬砂輪磨床，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低膠輥的生產(chǎn)成本，同時具有結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)品重現(xiàn)性好，容易控制等優(yōu)點。
本發(fā)明方法具體實施例中，所述曲率控制輥相對于其軸心線的曲率范圍是-0. InT1 到0. ΙπΓ1，優(yōu)選曲率范圍0. 05m-1到ΟπΓ1。加工后得到的膠輥微小曲率范圍是_0. 02ΠΓ1到 0. 02m—1。在用寬砂輪研磨具有彈性層的膠輥加工時，可以采用曲率為零的曲率控制輥，此時曲率控制輥是一個圓柱體，與兩根穩(wěn)定性輥一起安裝使用時，可以大大提高砂輪對膠輥研磨過程中膠輥的穩(wěn)定性。本發(fā)明方法具體實施例中，所述的曲率控制輥和膠輥的軸心線平行設(shè)置，以保持曲率控制輥和膠輥接觸的穩(wěn)定性，通過改變曲率控制輥的曲率，可調(diào)節(jié)膠輥在砂輪加工時最終形成的曲率，以適應(yīng)具有不同曲率加工要求的膠輥，提高產(chǎn)品的通用性能。同樣地，所述穩(wěn)定性輥和膠輥的軸心線平行，以保持穩(wěn)定性輥和膠輥接觸的穩(wěn)定性，通過調(diào)節(jié)穩(wěn)定性輥對膠輥從上下兩個方向施加的壓力，可適應(yīng)不同膠輥的加工要求。進(jìn)一步地，所述曲率控制輥可優(yōu)選安裝軸上套設(shè)有滾動軸承的曲率控制輥，以提高曲率控制輥與所述膠輥之間的接觸性能，且曲率控制輥與所述膠輥之間摩擦系數(shù) ^ 0. 01，可避免加工中膠輥因與曲率控制輥摩擦所產(chǎn)生的磨損，提高膠輥加工精度。同樣地，所述穩(wěn)定性輥優(yōu)選安裝軸上套設(shè)有滾動軸承的穩(wěn)定性輥，以提高穩(wěn)定性輥與所述膠輥之間的接觸性能，且穩(wěn)定性輥與所述膠輥之間摩擦系數(shù)< 0.01，可在加工中與膠輥保持較小的摩擦，避免加工中膠輥因與裝置摩擦所產(chǎn)生的磨損，提高膠輥加工精度。 所述具有彈性層的膠輥，其表面材料包括以高分子彈性材料為組分的彈性體材料，如橡膠、硅膠、聚氨酯以及包含這些材料的復(fù)合材料。相對于上述膠輥，所述的曲率控制輥和穩(wěn)定性輥的表面材料采用耐磨的低摩擦系數(shù)材料，以減小與膠輥之間的摩擦，曲率控制輥和穩(wěn)定性輥的表面材料可選用含氟聚合物、 聚氨酯、環(huán)氧樹脂、聚酯、聚乙烯、聚甲醛、聚酰胺、聚酰亞胺或酚醛樹脂，以及它們的復(fù)合材料。其中優(yōu)選含有聚四氟乙烯的材料作為曲率控制輥和穩(wěn)定性輥的外層。依據(jù)上述控制方法，本發(fā)明還提供了一種具有彈性層的膠輥加工微小曲率和穩(wěn)定性的控制裝置。參見圖1-圖3，本發(fā)明裝置包括膠輥3、頂觸于所述膠輥3周邊與膠輥3周邊相切且可沿膠輥3進(jìn)行軸向研磨的普通砂輪1，于所述普通砂輪1相對的位置，還設(shè)置有一頂觸于所述膠輥3周邊、與膠輥3周邊相切且可調(diào)節(jié)其與所述膠輥3頂觸壓力的曲率控制輥5， 在膠輥3與曲率控制輥5之間，還分別相對設(shè)置有第一穩(wěn)定性輥2和第二穩(wěn)定性輥4，第一穩(wěn)定性輥2和第二穩(wěn)定性輥4周邊亦與膠輥3周邊相切。這樣，在普通砂輪1沿膠輥3軸向研磨加工時，利用曲率控制輥5對膠輥3的頂觸作用，可通過曲率控制輥5對膠輥3施加一定的壓力，使膠輥3表面的曲率沿軸向發(fā)生微小變化，從而在膠輥3外周形成具有微小曲率的表面。同時在膠輥3與曲率控制輥5之間分別相對設(shè)置兩個與膠輥3周邊相切的第一穩(wěn)定性輥2和第二穩(wěn)定性輥4，進(jìn)而可進(jìn)一步控制普通砂輪1在對膠輥3的研磨過程中膠輥 3的穩(wěn)定性，因此可以利用普通磨床加工出符合產(chǎn)品質(zhì)量要求的膠輥，大大降低了膠輥的生產(chǎn)成本，從而實現(xiàn)了本發(fā)明的目的。參見圖2，所述曲率控制輥5軸向斷面為一棒槌形或腰鼓形，其外表面相對其軸心線的曲率范圍為-0. InT1到0. InT1，優(yōu)選曲率范圍0. 05m—1到ΟπΓ1。曲率控制輥5兩端輥芯 51分別通過一連接構(gòu)件61固定于一具有磁性控制旋鈕的高磁底座6上，所述高磁底座6能夠通過磁性控制旋鈕調(diào)整其磁性。當(dāng)高磁底座6具有磁性時，能夠吸附在磨床床身上，其產(chǎn)生的磁力能夠滿足曲率控制輥5對膠輥3產(chǎn)生壓力的應(yīng)力要求。參見圖3，本發(fā)明裝置中，所述具有磁性控制旋鈕的高磁底座6具有一曲率控制輥的位置調(diào)節(jié)輪63，該位置調(diào)節(jié)輪63套設(shè)于高磁底座6上，與高磁底座6套合連接的部分加工有與高磁底座6螺合的螺紋，頂端與連接構(gòu)件61連接，與曲率控制輥5中心軸線垂直。旋動位置調(diào)節(jié)輪63，可調(diào)整整個曲率控制輥5中心與膠輥3中心之間的距離，從而可調(diào)節(jié)研磨時曲率控制輥5對膠輥3施加的設(shè)定壓力，以適應(yīng)不同膠輥的加工要求。調(diào)整完成后，通過一曲率控制輥的位置調(diào)節(jié)輪的緊固螺栓62固定。在用普通磨床砂輪1研磨具有彈性層的膠輥3加工時，安裝好膠輥3后，安裝具有磁性控制旋鈕的高磁底座6，再將曲率控制輥5兩端的輥芯51通過連接構(gòu)件61固定在高磁底座6上。通過調(diào)節(jié)曲率控制輥5的位置調(diào)節(jié)輪63來調(diào)節(jié)曲率控制輥5對膠輥3的施加壓力，以調(diào)節(jié)膠輥3所需達(dá)到的微小曲率，再通過位置調(diào)節(jié)輪的緊固螺栓62固定好曲率控制輥5。同樣地，通過具有磁性控制旋鈕的高磁底座6將兩根第一穩(wěn)定性輥2、第二穩(wěn)定性輥4安裝在膠輥3的上下位置，第一穩(wěn)定性輥2、第二穩(wěn)定性輥4可以大大提高砂輪1對膠輥3的研磨過程中膠輥3的穩(wěn)定性。調(diào)節(jié)膠輥3達(dá)到所需的微小曲率，一方面可以通過調(diào)節(jié)曲率控制輥5的和膠輥3的位置來調(diào)節(jié)，另一方面，曲率控制輥5的曲率變化也有助于調(diào)節(jié)膠輥3達(dá)到所需的微小曲率。以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種具有彈性層的膠輥加工控制方法，其特征在于設(shè)置一可沿膠輥軸向研磨的普通砂輪，并于所述普通砂輪相對的位置設(shè)置一可與膠輥周邊相切且可調(diào)節(jié)其與所述膠輥頂觸壓力的曲率控制輥，在普通砂輪沿膠輥軸向研磨膠輥時，通過曲率控制輥對膠輥施加的壓力，使膠輥表面的曲率沿軸向發(fā)生微小變化，在膠輥外周形成具有微小曲率的表面；同時在膠輥與曲率控制輥之間分別相對設(shè)置兩個與膠輥周邊相切的穩(wěn)定性輥，用于控制砂輪對膠輥研磨過程中膠輥的穩(wěn)定性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有彈性層的膠輥加工控制方法，其特征在于所述膠輥的微小曲率范圍是-0. 02ΠΓ1到0. 02ΠΓ1 ；所述曲率控制輥的曲率范圍是-0. InT1到0. InT1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有彈性層的膠輥加工控制方法，其特征在于所述的曲率控制輥和膠輥的軸心線平行，通過改變曲率控制輥的曲率，以適應(yīng)具有不同曲率加工要求的膠輥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有彈性層的膠輥加工控制方法，其特征在于所述曲率控制輥與所述膠輥之間摩擦系數(shù)< 0. 10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有彈性層的膠輥加工控制方法，其特征在于所述的曲率控制輥和穩(wěn)定性輥的表面材料采用耐磨的低摩擦系數(shù)材料，如含氟聚合物、聚氨酯、環(huán)氧樹月旨、聚酯、聚乙烯、聚甲醛、聚酰胺、聚酰亞胺或酚醛樹脂，以及它們的復(fù)合材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有彈性層的膠輥加工控制方法，其特征在于所述穩(wěn)定性輥和所述膠輥的軸心線平行，通過調(diào)節(jié)所述穩(wěn)定性輥對所述膠輥從上下兩個方向施加的壓力，以適應(yīng)不同膠輥的加工要求。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有彈性層的膠輥加工控制方法，其特征在于所述穩(wěn)定性輥與所述膠輥之間摩擦系數(shù)< 0.10。
8.一種具有彈性層的膠輥加工控制裝置，其特征在于包括一頂觸于膠輥周邊且可沿膠輥軸向研磨的普通砂輪，于所述普通砂輪相對的位置，設(shè)置有一可與膠輥周邊相切且可調(diào)節(jié)其與所述膠輥頂觸壓力的曲率控制輥，在膠輥與曲率控制輥之間，分別相對設(shè)置兩個與膠輥周邊相切的穩(wěn)定性輥。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有彈性層的膠輥加工控制裝置，其特征在于所述曲率控制輥軸向斷面為一棒槌形或腰鼓形，其曲率范圍是-0. InT1到0. ΙπΓ1，兩端輥芯分別固定于一具有磁性控制旋鈕的高磁底座上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有彈性層的膠輥加工控制裝置，其特征在于所述高磁底座上具有一可對曲率控制輥的徑向移動進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)輪，由一緊固螺栓固定。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有彈性層的膠輥加工微小曲率和穩(wěn)定性的控制方法和裝置，其是設(shè)置一可沿膠輥軸向研磨的普通砂輪，并于所述普通砂輪相對的位置設(shè)置一可與膠輥周邊相切且可調(diào)節(jié)其與所述膠輥頂觸壓力的曲率控制輥，在普通砂輪沿膠輥軸向研磨膠輥時，通過曲率控制輥對膠輥施加的壓力，使膠輥表面的曲率沿軸向發(fā)生微小變化，在膠輥外周形成具有微小曲率的表面；同時在膠輥與曲率控制輥之間分別相對設(shè)置兩個與膠輥周邊相切的穩(wěn)定性輥，用于控制砂輪對膠輥研磨過程中膠輥的穩(wěn)定性。本發(fā)明利用普通磨床就能夠加工出符合要求的具有微小凹面曲率的膠輥，大大降低了膠輥的生產(chǎn)成本，解決了現(xiàn)有技術(shù)中普通磨床在加工具有微小凹面曲率膠輥時存在的缺陷。
文檔編號B24B5/37GK102554722SQ20111044525
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者張海清, 李紹昌, 楊紅生, 羊輝, 韓昌哲 申請人:深圳市樂普泰科技股份有限公司