高平行度工件的磨削加工設(shè)備及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高平行度工件的磨削加工設(shè)備，包括：數(shù)控磨床，該數(shù)控磨床安裝有第一砂輪、第二砂輪，第一砂輪、第二砂輪呈一夾角；以第一砂輪、第二砂輪的中心軸為中心，靠近砂輪的邊緣修有圓錐面的研磨區(qū)；還包括氣控設(shè)備和電控設(shè)備；當(dāng)?shù)谝簧拜?、第二砂輪的研磨區(qū)發(fā)生磨削損耗時(shí)，經(jīng)氣控設(shè)備和電控設(shè)備控制補(bǔ)償損耗。本發(fā)明還提供了高平行度工件的磨削加工設(shè)備的控制方法。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)合理、加工測(cè)量精度高、安裝方便，可應(yīng)用于高平行度超薄工件加工測(cè)量的有益效果。
【專利說明】高平行度工件的磨削加工設(shè)備及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高平行度工件的磨削加工設(shè)備及其控制方法，屬精密機(jī)械加工、測(cè)量領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]氣動(dòng)測(cè)量技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)中用于零件加工以及測(cè)量的常用方法之一，采用壓縮空氣作為測(cè)量介質(zhì)，利用壓縮空氣的流量、流速、壓力的變化來測(cè)量被測(cè)件的尺寸量和位移量進(jìn)而控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，現(xiàn)有技術(shù)中，氣動(dòng)測(cè)量技術(shù)常應(yīng)用于單向尺寸變化的零件加工，對(duì)于氣動(dòng)測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于雙向尺寸的高精度的同時(shí)加工，例如加工件的高平行度雙向磨削加工，平行度達(dá)到微米級(jí)時(shí)，未有相關(guān)的加工設(shè)備和加工方法公開，在加工件本身厚度在2毫米以內(nèi)，平行度達(dá)到微米級(jí)的加工設(shè)備和加工方法未有公開，在測(cè)量技術(shù)精度達(dá)到0.1微米以內(nèi)，平行度達(dá)到I微米以內(nèi)的加工設(shè)備和加工方法也未有公開。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明提供了一種高平行度工件的磨削加工設(shè)備及其控制方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]一種高平行度工件的磨削加工設(shè)備，包括:數(shù)控磨床，該數(shù)控磨床安裝有第一砂輪、第二砂輪，第一砂輪、第二砂輪呈一夾角；
[0006]以第一砂輪、第二砂輪的中心軸為中心，靠近砂輪的外徑邊緣修有圓錐面的研磨區(qū)；
[0007]需要說明的是，當(dāng)?shù)谝簧拜?、第二砂輪呈一夾角時(shí)，有一個(gè)最低點(diǎn)，當(dāng)砂輪的邊緣修有圓錐面時(shí)，該兩個(gè)圓錐面之間的最小距離構(gòu)成接近兩平行線，最低點(diǎn)就在平行線上。
[0008]還包括氣控設(shè)備和電控設(shè)備；
[0009]氣控設(shè)備包括穩(wěn)壓氣源，其輸出一路經(jīng)第一氣電傳感器連接到第一氣測(cè)頭的第一氣測(cè)進(jìn)口，另一路經(jīng)第二氣電傳感器連接到第二氣測(cè)頭的第二氣測(cè)進(jìn)口，第一氣測(cè)頭和第二氣測(cè)頭并排設(shè)置并通過固定架固定在數(shù)控磨床的臺(tái)面上，第一氣測(cè)出口、第二氣測(cè)出口一個(gè)朝向第一砂輪、另一個(gè)朝向第二砂輪，第一氣測(cè)出口、第二氣測(cè)出口位于砂輪的研磨區(qū)；
[0010]穩(wěn)壓氣源包括氣路連接的空氣壓縮機(jī)、空氣過濾器，空氣過濾器的輸出一路經(jīng)第一穩(wěn)壓閥連接到第一氣電傳感器，另一路經(jīng)第二穩(wěn)壓閥連接到第二氣電傳感器。
[0011]需要說明的是，數(shù)控磨床可分為立式和臥式，固定架可以以不同的固定方式固定在數(shù)控磨床的臺(tái)面上，以滿足立式或臥式數(shù)控磨床的使用。
[0012]電控設(shè)備包括，第一氣電傳感器、第二氣電傳感器，其輸出的電信號(hào)分別經(jīng)控制系統(tǒng)輸入到磨床控制器；
[0013]通常，控制系統(tǒng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、程序控制部分、顯示系統(tǒng)、信息輸入系統(tǒng)等組成，也可以選用PLC控制器。[0014]工件在磨床的輸送器的作用下從第一砂輪和第二砂輪之間進(jìn)入到砂輪的粗磨區(qū)開始磨削，此時(shí)，進(jìn)行的是粗磨，由于工件夾持時(shí)不可能完全與砂輪平行線平行，在該階段，可以基本上將工件的兩個(gè)面磨出，因?yàn)榈谝簧拜喓偷诙拜営袏A角，工件的兩個(gè)面也有夾角，在下一個(gè)階段，工件進(jìn)入精磨區(qū)，最后經(jīng)過研磨區(qū)后從第一砂輪和第二砂輪之間最小距離輸出到砂輪外，該粗磨區(qū)位于靠近砂輪內(nèi)徑的一側(cè)；
[0015]當(dāng)?shù)谝簧拜啞⒌诙拜喌难心^(qū)發(fā)生磨削損耗時(shí)，經(jīng)氣控設(shè)備和電控設(shè)備控制補(bǔ)償損耗。
[0016]需要說明的是，第一砂輪和第二砂輪呈一角度，經(jīng)研磨區(qū)磨削的工件實(shí)際上是靠近最低點(diǎn)的位置薄，其它位置厚，只不過是，由于角度非常的小，精度非常高，其不平行度已忽略不計(jì)了。
[0017]另一個(gè)需要說明的是，工件在磨床的輸送器的作用下從第一砂輪和第二砂輪之間進(jìn)入到砂輪的粗磨區(qū)開始磨削時(shí)，工件在輸送器里自由擺動(dòng)，輸送器夾持工件能確保工件基本上兩個(gè)面同時(shí)磨削，而不是，只磨削一個(gè)面。
[0018]作為優(yōu)選，所述粗磨區(qū)位于從砂輪內(nèi)徑邊緣至有效砂輪切削區(qū)域的二分之一之間，所述研磨區(qū)位于砂輪外徑邊緣至有效砂輪切削區(qū)域的五分之一之間。
[0019]需要說明的是，砂輪內(nèi)徑的邊緣線速度較低，在該位置，工件可以進(jìn)行粗磨，至于具體的起點(diǎn)位置，取決于第一砂輪和第二砂輪之間的角度、距離、工件的厚度以及工件在磨床的輸送器中的位置等，是一個(gè)比較寬的位置。
[0020]固定架可以是不需調(diào)節(jié)的固定架，本發(fā)明還可以是可以調(diào)節(jié)的固定架，當(dāng)可以調(diào)節(jié)時(shí)，所述固定架為氣測(cè)頭調(diào)節(jié)器，包括:
[0021]位移塊，位移塊的前端固定有所述的第一氣測(cè)頭，位移塊設(shè)置有位移塊進(jìn)氣口和位移塊出氣口，第一氣測(cè)頭設(shè)置有第一氣測(cè)進(jìn)口和第一氣測(cè)出口，位移塊出氣口與第一氣測(cè)進(jìn)口連接；
[0022]底座，底座的前端固定有所述的第二氣測(cè)頭，底座設(shè)置有底座進(jìn)氣口和底座出氣口，第二氣測(cè)頭設(shè)置有第二氣測(cè)進(jìn)口和第二氣測(cè)出口，第二氣測(cè)出口與第一氣測(cè)出口朝向相反，底座出氣口與第二氣測(cè)進(jìn)口連接；
[0023]調(diào)節(jié)塊，可活動(dòng)地安裝在底座與位移塊之間，調(diào)節(jié)塊的頂面為斜面；
[0024]執(zhí)行機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)塊前后移動(dòng)，通過調(diào)節(jié)塊的斜面調(diào)節(jié)位移塊和底座之間的距離。
[0025]進(jìn)一步地，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括:
[0026]螺紋桿，其一端固定有調(diào)節(jié)旋鈕并設(shè)有卡槽；
[0027]限位塊，其固定在所述的底座上，并設(shè)有與卡槽配套的缺口，該缺口限制螺紋桿軸向移動(dòng)；
[0028]所述的調(diào)節(jié)塊設(shè)置有與螺紋桿配套的螺紋孔，若干長(zhǎng)形，所述的位移塊上設(shè)置有若干定位螺紋孔，若干螺栓穿過底座上的限位通孔、長(zhǎng)形孔與位移塊上的定位螺紋孔固定，螺栓與底座上的限位通孔之間設(shè)置有彈簧；
[0029]進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)塊的頂面設(shè)置凸槽、底面設(shè)置有凹槽，相應(yīng)地，所述底座設(shè)置有凸槽、位移塊設(shè)置有凹槽；
[0030]當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕時(shí)，調(diào)節(jié)塊可以沿著螺紋桿軸向移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)位移塊和底座之間的距離。
[0031]所述底座的兩側(cè)開設(shè)有空腔，固定支架插入該空腔由螺釘固定，固定支架上設(shè)置有立式安裝固定孔，利用該立式安裝固定孔可以將氣測(cè)頭調(diào)節(jié)器固定在立式數(shù)控磨床上，同時(shí)，底座上還設(shè)置有臥式安裝螺紋孔，利用該臥式安裝螺紋孔可以將氣測(cè)頭調(diào)節(jié)器固定在臥式數(shù)控磨床上，應(yīng)用在臥式數(shù)控磨床上時(shí)，可以拆除固定支架。
[0032]當(dāng)加工厚度較厚的工件時(shí)，可以選用普通的氣測(cè)頭，本發(fā)明還可以選用如下的超薄形氣測(cè)頭，所述第一氣測(cè)頭包括連為一體的安裝塊和氣測(cè)塊，所述第一氣測(cè)進(jìn)口設(shè)置在安裝塊上，所述第一氣測(cè)出口設(shè)置在氣測(cè)塊的前端，第一氣測(cè)進(jìn)口與第一氣測(cè)出口通過安裝塊和氣測(cè)塊內(nèi)部形成的管路連接，其中，氣測(cè)塊內(nèi)部的管路由若干條橫向支路、若干條縱向支路組成。
[0033]作為優(yōu)選，所述橫向支路設(shè)有三個(gè)、縱向支路設(shè)有兩個(gè)，其中，所述安裝塊上的管路與其中一個(gè)縱向支路以及中間的橫向支路交匯連通，另一個(gè)縱向支路與中間的橫向支路的交匯處設(shè)置有所述的第一氣測(cè)出口。
[0034]作為方案之一，所述橫向支路、縱向支路均為扁平狀，其厚度為0.5-2.5mm，本發(fā)明配用支路厚度為0.5的氣測(cè)頭時(shí)，特別適用于厚度小于2_的超薄形工件的雙向加工和測(cè)量。
[0035]為了方便固定氣測(cè)頭，所述安裝塊上開設(shè)有若干氣測(cè)頭螺紋孔，該氣測(cè)頭螺紋孔與所述管路封閉，以免管路內(nèi)的氣流從氣測(cè)頭螺紋孔泄漏。
[0036]本發(fā)明還提供了高平行度工件的磨削加工設(shè)備的控制方法，其按如下步驟，
[0037]91)根據(jù)工件的初始厚度尺寸、目標(biāo)厚度尺寸調(diào)整第一砂輪和第二砂輪之間的夾角；
[0038]92)通過對(duì)校厚磨件進(jìn)行磨削，并通過氣測(cè)頭調(diào)節(jié)器和磨床控制器，調(diào)節(jié)第一氣測(cè)頭與第一砂輪、第二氣測(cè)頭與第二砂輪之間的距離，生成圓錐面的研磨區(qū)和平行線，該兩平行線之間的距離為工件加工后的目標(biāo)厚度尺寸；
[0039]以上主要是工件加工前的對(duì)第一砂輪第二砂輪預(yù)處理，實(shí)際上也是對(duì)砂輪進(jìn)行標(biāo)定的工作。
[0040]93)控制系統(tǒng)記錄該初始值；
[0041]由于準(zhǔn)備工作已完成，需要記錄第一砂輪和第二砂輪的位置信號(hào)。
[0042]94)加工工件時(shí)，控制系統(tǒng)通過第一氣電傳感器與第一氣測(cè)頭、第二氣電傳感器與第二氣測(cè)頭采集信號(hào)檢測(cè)第一砂輪、第二砂輪的磨損值，并根據(jù)該值向磨床控制器輸送第一砂輪和/或第二砂輪的位移信號(hào)，完成砂輪的磨損補(bǔ)償。
[0043]為了觀察方便，使用方便，步驟93)中，控制系統(tǒng)記錄該初始值，并將該初始值設(shè)置為零。
[0044]我們知道第一氣測(cè)頭與第一砂輪之間的距離的顯示可以是個(gè)相對(duì)值例如100或1000表示，再通過折算獲得絕對(duì)值，也可以是用絕對(duì)值如lum、0.0lum來表示，為了方便，工件加工前，標(biāo)定后的砂輪位置值設(shè)定為0，工件加工后，例如，當(dāng)?shù)谝粴鉁y(cè)頭與第一砂輪之間的距離的顯示負(fù)I個(gè)單位時(shí)，證明此時(shí)第一砂輪已被磨損I個(gè)單位，只要通過調(diào)整第一砂輪的位置補(bǔ)償這I個(gè)單位的位置即可，具體的I個(gè)單位代表多少磨損量可以通過控制系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定，對(duì)第二砂輪，原理相同。[0045]工件經(jīng)過粗磨區(qū)、精磨區(qū)、研磨區(qū)后，達(dá)到目標(biāo)厚度尺寸，此時(shí)的兩砂輪與兩氣測(cè)頭的距離信號(hào)值設(shè)為零位。本發(fā)明當(dāng)兩砂輪的任何一只有損耗0.0lum時(shí)，控制系統(tǒng)就能分辨此差值，而進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。
[0046]本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)合理、加工測(cè)量精度高、安裝方便，可應(yīng)用于高平行度超薄工件加工測(cè)量的有益效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0047]圖1為本發(fā)明的原理框圖。
[0048]圖2為本發(fā)明的主視圖。
[0049]圖3為本發(fā)明應(yīng)用在臥式磨床結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050]圖4為本發(fā)明應(yīng)用在立式磨床結(jié)構(gòu)示意圖。
[0051]圖5為本發(fā)明氣測(cè)頭調(diào)節(jié)器整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052]圖6為圖5分體圖。
[0053]圖7為圖5中調(diào)節(jié)塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054]圖8為本發(fā)明第一氣測(cè)頭整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0055]圖9為圖8的主視圖。
[0056]圖10為圖9的側(cè)視圖。
[0057]圖11為本發(fā)明實(shí)施例之一第一砂輪、第二砂輪角度調(diào)節(jié)示意圖。
[0058]圖12為本發(fā)明第一砂輪、第二砂輪圓錐面生成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0059]圖13為本發(fā)明工件加工示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0060]現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明:
[0061]如圖所示，一種高平行度工件的磨削加工設(shè)備，包括:數(shù)控磨床，該數(shù)控磨床安裝有第一砂輪401、第二砂輪402，第一砂輪401、第二砂輪402呈一夾角A ；
[0062]以第一砂輪401、第二砂輪402的中心軸400為中心，靠近砂輪的邊緣修有圓錐面的研磨區(qū)e b ；
[0063]還包括氣控設(shè)備和電控設(shè)備；
[0064]氣控設(shè)備包括穩(wěn)壓氣源，其輸出一路經(jīng)第一氣電傳感器連接到第一氣測(cè)頭21的第一氣測(cè)進(jìn)口，另一路經(jīng)第二氣電傳感器連接到第二氣測(cè)頭22的第二氣測(cè)進(jìn)口，第一氣測(cè)頭和第二氣測(cè)頭并排設(shè)置并通過固定架固定在數(shù)控磨床的臺(tái)面上，第一氣測(cè)出口、第二氣測(cè)出口一個(gè)朝向第一砂輪401、另一個(gè)朝向第二砂輪402，第一氣測(cè)出口、第二氣測(cè)出口位于砂輪的研磨區(qū)eb ；
[0065]穩(wěn)壓氣源包括氣路連接的空氣壓縮機(jī)、空氣過濾器，空氣過濾器的輸出一路經(jīng)第一穩(wěn)壓閥連接到第一氣電傳感器，另一路經(jīng)第二穩(wěn)壓閥連接到第二氣電傳感器。
[0066]電控設(shè)備包括，第一氣電傳感器、第二氣電傳感器，其輸出的電信號(hào)分別經(jīng)控制系統(tǒng)輸入到磨床控制器；磨床控制器在磨床操控鍵的控制下驅(qū)動(dòng)第一砂輪位移、第二砂輪位移，驅(qū)動(dòng)第一砂輪中心軸擺動(dòng)、第二砂輪中心軸擺動(dòng)，使砂輪處于磨削階段的一定角度。第一砂輪位移、第二砂輪位移還受控制系統(tǒng)控制，用于補(bǔ)償砂輪的損耗。[0067]工件500在磨床的輸送器的作用下從第一砂輪401和第二砂輪402之間進(jìn)入到砂輪的粗磨區(qū)a f開始磨削，經(jīng)過研磨區(qū)e b后從第一砂輪401和第二砂輪402之間最小距離處輸出到砂輪外，該粗磨區(qū)af位于第一砂輪401、第二砂輪402靠近砂輪內(nèi)徑的一側(cè)；
[0068]由于立式數(shù)控磨床與臥式數(shù)控磨床的結(jié)構(gòu)不同，進(jìn)入的位置也不同，圖3為本發(fā)明應(yīng)用在臥式磨床結(jié)構(gòu)示意圖，其省略了一只砂輪，工件500從最左邊的位置進(jìn)入，但進(jìn)入粗磨區(qū) 才開始磨削，該工件500為直線運(yùn)動(dòng)。
[0069]圖4為本發(fā)明應(yīng)用在立式磨床結(jié)構(gòu)示意圖，其省略了一只砂輪，工件500從水平方向的位置進(jìn)入，進(jìn)入粗磨區(qū)af才開始磨削，該工件500為弧線運(yùn)動(dòng)。
[0070]當(dāng)?shù)谝簧拜?01、第二砂輪402的研磨區(qū)eb發(fā)生磨削損耗時(shí)，經(jīng)氣控設(shè)備和電控設(shè)備控制補(bǔ)償損耗。
[0071]所述粗磨區(qū)af位于從砂輪內(nèi)徑邊緣至有效砂輪切削區(qū)域ab的二分之一之間，所述研磨區(qū)eb位于砂輪外徑邊緣至有效砂輪切削區(qū)域ab的五分之一之間。
[0072]舉例說明，砂輪中心至a的距離為10，ab的距離為20，則af的距離為10，eb的距離為4。
[0073]氣測(cè)頭的固定架可以選用氣測(cè)頭調(diào)節(jié)器，包括:
[0074]位移塊1，位 移塊I的前端固定有所述的第一氣測(cè)頭21，位移塊I設(shè)置有位移塊進(jìn)氣口 11和位移塊出氣口，第一氣測(cè)頭21設(shè)置有第一氣測(cè)進(jìn)口和第一氣測(cè)出口 221，位移塊出氣口與第一氣測(cè)進(jìn)口連接；
[0075]底座3，底座3的前端固定有所述的第二氣測(cè)頭22，底座3設(shè)置有底座進(jìn)氣口 31和底座出氣口，第二氣測(cè)頭22設(shè)置有第二氣測(cè)進(jìn)口和第二氣測(cè)出口，第二氣測(cè)出口與第一氣測(cè)出口 221朝向相反，底座出氣口與第二氣測(cè)進(jìn)口連接；
[0076]調(diào)節(jié)塊4，可活動(dòng)地安裝在底座3與位移塊I之間，調(diào)節(jié)塊4的頂面為斜面45 ；
[0077]執(zhí)行機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)塊4前后移動(dòng)，通過調(diào)節(jié)塊4的斜面45調(diào)節(jié)位移塊I和底座3之間的距離。
[0078]執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括:
[0079]螺紋桿5，其一端固定有調(diào)節(jié)旋鈕52并設(shè)有卡槽51 ；
[0080]限位塊6，其固定在所述的底座3上，并設(shè)有與卡槽51配套的缺口 61，該缺口 61限制螺紋桿5軸向移動(dòng)；
[0081]調(diào)節(jié)塊4設(shè)置有與螺紋桿5配套的螺紋孔42，若干長(zhǎng)形孔44，所述的位移塊I上設(shè)置有若干定位螺紋孔，若干螺栓72穿過底座3上的限位通孔、長(zhǎng)形孔44與位移塊I上的定位螺紋孔固定，螺栓72與底座3上的限位通孔之間設(shè)置有彈簧71 ；
[0082]所述調(diào)節(jié)塊4的頂面設(shè)置凸槽41、底面設(shè)置有凹槽43，相應(yīng)地，所述底座3設(shè)置有凸槽、位移塊I設(shè)置有凹槽；
[0083]當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕52時(shí)，調(diào)節(jié)塊4可以沿著螺紋桿5軸向移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)位移塊I和底座3之間的距離。
[0084]底座3的兩側(cè)開設(shè)有空腔，固定支架32插入該空腔由螺釘固定，固定支架32上設(shè)置有立式安裝固定孔321，底座3上還設(shè)置有臥式安裝螺紋孔33。
[0085]第一氣測(cè)頭21包括連為一體的安裝塊201和氣測(cè)塊202，所述第一氣測(cè)進(jìn)口 211設(shè)置在安裝塊201上，所述第一氣測(cè)出口 221設(shè)置在氣測(cè)塊202的前端，第一氣測(cè)進(jìn)口 211與第一氣測(cè)出口 221通過安裝塊201和氣測(cè)塊202內(nèi)部形成的管路連接，其中，氣測(cè)塊202內(nèi)部的管路由若干條橫向支路223、若干條縱向支路222組成。
[0086]考慮到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、氣路的面積等，優(yōu)選的方案之一，橫向支路223設(shè)有三個(gè)、縱向支路222設(shè)有兩個(gè)，其中，所述安裝塊201上的管路與其中一個(gè)縱向支路222以及中間的橫向支路223交匯連通，另一個(gè)縱向支路222與中間的橫向支路223的交匯處設(shè)置有所述的第一氣測(cè)出口 221。
[0087]所述安裝塊201上開設(shè)有若干氣測(cè)頭螺紋孔212，該氣測(cè)頭螺紋孔212與所述管路封閉。
[0088]需要說明的是，第一氣測(cè)頭21和第二氣測(cè)頭22除了出口朝向相反以外，其余的結(jié)構(gòu)可以完全相同。
[0089]調(diào)整時(shí)，通常，氣測(cè)頭往出口的方向位移，一個(gè)氣測(cè)頭的出口相對(duì)另一個(gè)氣測(cè)頭凸出，便于該出口接近要測(cè)的砂輪。
[0090]下面舉例說明本發(fā)明的控制方法:如果工件500初始厚度尺寸為2.1mm,目標(biāo)厚度尺寸為2.00mm。那么該磨削量為0.1mm,所以將第一砂輪401砂輪內(nèi)徑粗磨區(qū)端抬高0.05mm(圖11)，第二砂輪402砂輪內(nèi)徑粗磨區(qū)端降低0.05mm,形成夾角A ;通過氣測(cè)頭調(diào)節(jié)器100調(diào)整第一氣測(cè)頭21和第二氣測(cè)頭22中的第一氣測(cè)出口與第二氣測(cè)出口的距離至2.1mm,并將第一氣測(cè)出口與第二氣測(cè)出口放置在計(jì)劃當(dāng)中的研磨區(qū)eb，更準(zhǔn)確地就是圖13中的c位置，將2.1mm的校厚磨件從粗磨區(qū)af開始磨削且移至研磨區(qū)eb,該校厚磨件可以直接選用厚度為2.1mm工件會(huì)更加方便，此時(shí)，第一氣電傳感器與第一氣測(cè)頭、第二氣電傳感器與第二氣測(cè)頭采集信號(hào)檢測(cè)第一砂輪401、第二砂輪402的磨損值，氣控設(shè)備與電控設(shè)備來補(bǔ)償砂輪磨損值。接著，通過氣測(cè)頭調(diào)整器將研磨區(qū)eb的最小距離調(diào)整至2.0Omm的目標(biāo)厚度尺寸，該最小距離在圓錐面上，接近兩平行線，利用工件500完成砂輪圓錐面的研磨區(qū)eb的生成，控制系統(tǒng)記錄該初始值，并將該初始值設(shè)定為零，砂輪的角度A、最小距離確定后，工件500可以按校厚磨件的路徑送入磨床進(jìn)行磨削加工，最小的距離即工件500的目標(biāo)厚度尺寸可以通過氣測(cè)頭測(cè)量確定，砂輪的損耗值自動(dòng)補(bǔ)償。
[0091]圖13中，氣測(cè)出口 c可以位于研磨區(qū)eb中接近e的位置，由于兩砂輪的角度A非常小，氣測(cè)頭只要位于研磨區(qū)eb，可以是360度中的任何位置。
[0092]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不以此限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高平行度工件的磨削加工設(shè)備，包括:數(shù)控磨床，該數(shù)控磨床安裝有第一砂輪(401)、第二砂輪(402)，其特征是: 第一砂輪(401)、第二砂輪(402)呈一夾角(A)； 以第一砂輪(401)、第二砂輪(402)的中心軸(400)為中心，靠近砂輪的外徑邊緣修有圓錐面的研磨區(qū)(eb)； 還包括氣控設(shè)備和電控設(shè)備；氣控設(shè)備包括穩(wěn)壓氣源，其輸出一路經(jīng)第一氣電傳感器連接到第一氣測(cè)頭(21)的第一氣測(cè)進(jìn)口，另一路經(jīng)第二氣電傳感器連接到第二氣測(cè)頭(22)的第二氣測(cè)進(jìn)口，第一氣測(cè)頭(21)和第二氣測(cè)頭(22)并排設(shè)置并通過固定架固定在數(shù)控磨床的臺(tái)面上，第一氣測(cè)出口、第二氣測(cè)出口一個(gè)朝向第一砂輪(401)、另一個(gè)朝向第二砂輪(402)，第一氣測(cè)出口、第二氣測(cè)出口位于砂輪的研磨區(qū)(eb)； 電控設(shè)備包括，第一氣電傳感器、第二氣電傳感器，其輸出的電信號(hào)分別經(jīng)控制系統(tǒng)輸入到磨床控制器； 工件(500)在磨床的輸送器的作用下從第一砂輪(401)和第二砂輪(402)之間進(jìn)入到砂輪的粗磨區(qū)(af)開始磨削，經(jīng)過研磨區(qū)(eb)后從第一砂輪(401)和第二砂輪(402)之間最小距離輸出到砂輪外，該粗磨區(qū)(af)位于第一砂輪(401)、第二砂輪(402)靠近砂輪內(nèi)徑的一側(cè)； 當(dāng)?shù)谝簧拜?401)、第二砂輪(402)的研磨區(qū)(eb)發(fā)生磨削損耗時(shí)，經(jīng)氣控設(shè)備和電控設(shè)備控制補(bǔ)償損耗。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高平行度工件的磨削加工設(shè)備，其特征是，所述粗磨區(qū)(af)位于從砂輪內(nèi)徑邊緣至有效砂輪切削區(qū)域(ab)的二分之一之間，所述研磨區(qū)(eb)位于砂輪邊緣至有效砂輪切削區(qū)域(ab)的五分之一之間。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高平行度工件的磨削加工設(shè)備，其特征是，所述固定架為氣測(cè)頭調(diào)節(jié)器(100)，包括: 位移塊(1)，位移塊(I)的前端固定有所述的第一氣測(cè)頭(21)，位移塊(I)設(shè)置有位移塊進(jìn)氣口( 11)和位移塊出氣口，位移塊出氣口與所述第一氣測(cè)進(jìn)口連接； 底座(3 )，底座(3 )的前端固定有所述的第二氣測(cè)頭(22 )，底座(3 )設(shè)置有底座進(jìn)氣口(31)和底座出氣口，底座出氣口與所述第二氣測(cè)進(jìn)口連接； 調(diào)節(jié)塊(4)，可活動(dòng)地安裝在底座(3)與位移塊(I)之間，調(diào)節(jié)塊(4)的頂面為斜面(45)； 執(zhí)行機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)塊(4)前后移動(dòng)，通過調(diào)節(jié)塊(4)的斜面(45)調(diào)節(jié)位移塊(I)和底座(3)之間的距離。
4.如權(quán)利要求3所述的一種高平行度工件的磨削加工設(shè)備，其特征是，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括: 螺紋桿(5)，其一端固定有調(diào)節(jié)旋鈕(52)并設(shè)有卡槽(51)； 限位塊(6 )，其固定在所述的底座(3 )上，并設(shè)有與卡槽(51)配套的缺口( 61)，該缺口(61)限制螺紋桿(5)軸向移動(dòng)；所述的調(diào)節(jié)塊(4)設(shè)置有與螺紋桿(5)配套的螺紋孔(42)，若干長(zhǎng)形孔(44)，所述的位移塊(I)上設(shè)置有若干定位螺紋孔，若干螺栓(72)穿過底座(3)上的限位通孔、長(zhǎng)形孔(44)與位移塊(I)上的定位螺紋孔固定，螺栓(72)與底座(3)上的限位通孔之間設(shè)置有彈黃(71)； 所述調(diào)節(jié)塊(4)的頂面設(shè)置凸槽(41)、底面設(shè)置有凹槽(43)，相應(yīng)地，所述底座(3)設(shè)置有凸槽、位移塊(I)設(shè)置有凹槽； 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕(52)時(shí)，調(diào)節(jié)塊(4)可以沿著螺紋桿(5)軸向移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)位移塊(I)和底座(3)之間的距離。
5.如權(quán)利要求3所述的一種高平行度工件的磨削加工設(shè)備，其特征是，所述底座(3)的兩側(cè)開設(shè)有空腔，固定支架(32)插入該空腔由螺釘固定，固定支架(32)上設(shè)置有立式安裝固定孔(321)，底座(3 )上還設(shè)置有臥式安裝螺紋孔(33 )。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種高平行度工件的磨削加工設(shè)備，其特征是，所述第一氣測(cè)頭(21)包括連為一體的安裝塊(201)和氣測(cè)塊(202)，所述第一氣測(cè)進(jìn)口(211)設(shè)置在安裝塊(201)上，所述第一氣測(cè)出口(221)設(shè)置在氣測(cè)塊(202)的前端，第一氣測(cè)進(jìn)口(211)與第一氣測(cè)出口(221)通過安裝塊(201)和氣測(cè)塊(202)內(nèi)部形成的管路連接，其中，氣測(cè)塊(202)內(nèi)部的管路由若干條橫向支路(223)、若干條縱向支路(222)組成。
7.如權(quán)利要求6所述的一種高平行度工件的磨削加工設(shè)備，其特征是，所述橫向支路(223)設(shè)有三個(gè)、縱向支路(222)設(shè)有兩個(gè)，其中，所述安裝塊(201)上的管路與其中一個(gè)縱向支路(222 )以及中間的橫向支路(223 )交匯連通，另一個(gè)縱向支路(222 )與中間的橫向支路(223)的交匯處設(shè)置有所述的第一氣測(cè)出口(221)。
8.如權(quán)利要求6所述的一.種高平行度工件的磨削加工設(shè)備，其特征是，所述安裝塊(201)上開設(shè)有若干氣測(cè)頭螺紋孔(212)，該氣測(cè)頭螺紋孔(212)與所述管路封閉。
9.一種高平行度工件的磨削加工設(shè)備的控制方法，其特征是，包括權(quán)利要求3-8任一項(xiàng)所說的一種高平行度工件的磨削加工設(shè)備，該設(shè)備的控制按如下步驟: 91)根據(jù)工件(500)的初始厚度尺寸、目標(biāo)厚度尺寸調(diào)整第一砂輪(401)和第二砂輪(402)之間的夾角(A)； 92)通過對(duì)校厚磨件進(jìn)行磨削，并通過氣測(cè)頭調(diào)節(jié)器(100)和磨床控制器，調(diào)節(jié)第一氣測(cè)頭與第一砂輪(401)、第二氣測(cè)頭與第二砂輪(402)之間的距離，生成圓錐面的研磨區(qū)(eb)，該研磨區(qū)(eb)的最小距離為工件(500)加工后的目標(biāo)厚度尺寸； 93)控制系統(tǒng)記錄該初始值； 94)加工工件(500)時(shí)，控制系統(tǒng)通過第一氣電傳感器與第一氣測(cè)頭、第二氣電傳感器與第二氣測(cè)頭采集信號(hào)檢測(cè)第一砂輪(401)、第二砂輪(402)的磨損值，并根據(jù)該值向磨床控制器輸送第一砂輪(401)和/或第二砂輪(402)的位移信號(hào)，完成砂輪的磨損補(bǔ)償。
10.如權(quán)利要求9所述的一種高平行度工件的磨削加工設(shè)備的控制方法，其特征是，步驟93)中，控制系統(tǒng)記錄該初始值，并將該初始值設(shè)置為零。
【文檔編號(hào)】B24B7/10GK103433820SQ201310309693
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】謝樹清 申請(qǐng)人:溫州華聚科技有限公司