本發(fā)明屬于研磨機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)及其磨削方法。

背景技術(shù)：

圓刀片是分切機(jī)設(shè)備的重要部件之一。一般是根據(jù)分切材料種類和厚度的不同來(lái)決定選擇何種分切機(jī)刀片。通常分切機(jī)刀片的分切形式包括方刀分切和圓刀分切。方刀分切就是像剃刀一樣，將刀片固定在分切機(jī)的刀架上，在材料運(yùn)行過(guò)程中將刀落下，使刀將材料縱向切開，以達(dá)到分切目的。圓刀分切主要有上下圓盤刀剪切和圓刀擠壓式分切兩種方式。圓刀分切是分切厚膜、復(fù)合厚膜、紙張等材料的主要分切方式。分切材料膜材厚度在100μm以上建議選用圓刀分切。圓刀擠壓式分切方式既可以分切比較薄的塑料薄膜，也可以分切比較厚的紙張、無(wú)紡布等，是一種比較方便的分切方式。

圓齒刀是圓刀片的一種，目前一般采用研磨機(jī)進(jìn)行加工，現(xiàn)有技術(shù)中圓齒刀研磨機(jī)的樣式較多，但是采用手動(dòng)進(jìn)刀、手動(dòng)分度，操作要求較高，不易掌握，廢品率較高，投資較高，精度差，直接降低刀片質(zhì)量和生產(chǎn)效率，更重要的是目前的研磨機(jī)無(wú)法加工圓齒刀的刀刃。例如圖1、圖2和圖3中所示的一種圓齒刀，它在齒側(cè)需要加工刀刃面M，該刀刃面M是半徑為R的圓弧面，且刀刃面M的切面與刀片表面成β夾角，該圓齒刀的刀刃形狀非常復(fù)雜，目前還有可以加工此類圓齒刀的研磨機(jī)。

現(xiàn)有技術(shù)中已有加工圓齒刀的研磨機(jī)，如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮椋?01420441465.6，公開日為：2014年12月31日的專利文獻(xiàn)，公開了一種圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)，包括有機(jī)座，機(jī)座上設(shè)置有Y軸伺服滑臺(tái)，Y軸伺服滑臺(tái)的滑臺(tái)上豎向安裝有支撐板，支撐板正面豎向設(shè)置有一對(duì)線性滑軌，兩線性滑軌上滑動(dòng)安裝有連接板，支撐板頂部還安裝有Z軸伺服電機(jī)，Z軸伺服電機(jī)輸出軸連接有滾珠螺桿，滾珠螺桿底端連接在連接板頂部，連接板正面轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有砂輪主軸、主軸電機(jī)，主軸電機(jī)輸出軸與砂輪主軸后端傳動(dòng)連接，砂輪主軸前端固定有砂輪，機(jī)座上還設(shè)置有伺服電動(dòng)轉(zhuǎn)盤。該方案的研磨機(jī)只能對(duì)齒槽進(jìn)行簡(jiǎn)單的磨削，無(wú)法磨削每個(gè)齒上的刀刃。

綜上可知，目前還沒有可以加工圓齒刀刀刃，尤其是復(fù)雜刀刃的磨削設(shè)備，嚴(yán)重制約分切行業(yè)的發(fā)展，如何打破圓齒刀刀刃磨削加工的瓶頸是人們一直致力于解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1、要解決的問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有的圓齒刀刀刃難以加工的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)及其磨削方法，能夠?qū)崿F(xiàn)圓齒刀刀刃的自動(dòng)化磨削加工，一次夾裝即可完成磨削操作，具有加工精度高、生產(chǎn)效率高、成品率高和成本低的優(yōu)點(diǎn)。

2、技術(shù)方案

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

一種圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)，包括機(jī)座，設(shè)置在機(jī)座上的X軸部分和Y軸部分，以及砂輪修整裝置；所述的X軸部分包括X軸滑臺(tái)和設(shè)置于X軸滑臺(tái)上的砂輪驅(qū)動(dòng)裝置，砂輪驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)砂輪在XZ平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)刀片進(jìn)行磨削加工，并可沿X軸滑臺(tái)在X軸方向移動(dòng)以調(diào)整砂輪的X軸坐標(biāo)；所述的Y軸部分上設(shè)置Z軸部分，Z軸部分包括Z軸滑臺(tái)和設(shè)置在Z軸滑臺(tái)上的工件驅(qū)動(dòng)裝置，工件驅(qū)動(dòng)裝置用于裝夾并驅(qū)動(dòng)刀片轉(zhuǎn)動(dòng)，Z軸滑臺(tái)可沿Y軸方向移動(dòng)以調(diào)整刀片的Y軸坐標(biāo)，工件驅(qū)動(dòng)裝置可沿Z軸滑臺(tái)在豎直方向移動(dòng)以調(diào)整刀片的Z軸坐標(biāo)；所述的砂輪修整裝置設(shè)置在機(jī)座上，它包括修整電機(jī)和修整輪，修整電機(jī)通過(guò)修整主軸驅(qū)動(dòng)修整輪在XY平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述的Z軸滑臺(tái)包括Z軸滑座，工件驅(qū)動(dòng)裝置包括工件電機(jī)座和安裝在工件電機(jī)座上的工件電機(jī)；所述的工件電機(jī)座的背面設(shè)有旋轉(zhuǎn)孔，Z軸滑座上設(shè)有與旋轉(zhuǎn)孔相配合的柱臺(tái)，工件電機(jī)座上以旋轉(zhuǎn)孔為中心分布有圓弧形的調(diào)節(jié)孔，調(diào)節(jié)孔的曲率中心與旋轉(zhuǎn)孔的圓心重合，工件電機(jī)座通過(guò)穿過(guò)調(diào)節(jié)孔的螺栓與Z軸滑座連接。

進(jìn)一步地，所述的Z軸滑座上安裝有角度調(diào)節(jié)塊，角度調(diào)節(jié)塊的兩端各設(shè)有一個(gè)調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)節(jié)螺釘?shù)南露伺c工件電機(jī)座的上端面接觸。

進(jìn)一步地，所述的Z軸滑臺(tái)還包括Z軸導(dǎo)軌座和Z軸電機(jī)；所述的Z軸導(dǎo)軌座上設(shè)置豎直的Z軸導(dǎo)軌，Z軸滑座滑動(dòng)設(shè)置在Z軸導(dǎo)軌上；所述的Z軸電機(jī)安裝在Z軸導(dǎo)軌座上并連接有Z軸絲杠，Z軸絲杠與Z軸滑座傳動(dòng)連接。

進(jìn)一步地，所述的Z軸導(dǎo)軌座上安裝Z軸鏈輪，Z軸鏈輪上設(shè)有Z軸鏈條；所述的Z軸鏈條的一端連接Z軸滑座，另一端連接有Z軸配重塊。

進(jìn)一步地，所述的Y軸部分包括設(shè)置在機(jī)座上的Y軸導(dǎo)軌座、Y軸滑座和Y軸電機(jī)，Y軸導(dǎo)軌座上安裝Y軸導(dǎo)軌，Y軸滑座滑動(dòng)設(shè)置在Y軸導(dǎo)軌上；所述的Y軸電機(jī)安裝在Y軸導(dǎo)軌座的一端并連接有Y軸絲杠，Y軸絲杠與Y軸滑座傳動(dòng)連接；所述的Y軸導(dǎo)軌座和Y軸滑座之間設(shè)置Y軸彈簧，Y軸彈簧的一端與Y軸導(dǎo)軌座連接，另一端與Y軸滑座連接。

進(jìn)一步地，所述的砂輪驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)置在X軸滑臺(tái)上的砂輪電機(jī)，砂輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的砂輪電機(jī)的上方設(shè)置有活動(dòng)的砂輪罩。

一種圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)的磨削方法，其操作步驟為：

①將待加工圓齒刀安裝到工件驅(qū)動(dòng)裝置上，并根據(jù)圓齒刀選擇砂輪和修整輪，砂輪安裝到砂輪驅(qū)動(dòng)裝置上，修整輪安裝到修整主軸上；

②砂輪驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)，修整電機(jī)通過(guò)修整主軸驅(qū)動(dòng)修整輪轉(zhuǎn)動(dòng)，砂輪驅(qū)動(dòng)裝置在X軸滑臺(tái)上向修整輪靠近并使砂輪與修整輪接觸，砂輪的圓周面被修整輪修整出圓弧形凹槽；

③通過(guò)控制Z軸坐標(biāo)調(diào)節(jié)砂輪旋轉(zhuǎn)軸線到圓齒刀表面的垂直高度滿足磨削角度要求，并調(diào)節(jié)X主軸和Y軸的坐標(biāo)，控制砂輪對(duì)圓齒刀一個(gè)齒的刀刃進(jìn)行磨削加工；

④完成步驟③后砂輪退刀，工件驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)圓齒刀轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒形角，砂輪再次進(jìn)刀磨削第二個(gè)齒的刀刃，如此反復(fù)，圓齒刀轉(zhuǎn)過(guò)一周后，完成所有齒的刀刃磨削加工；

⑤停機(jī)，取下圓齒刀，完成圓齒刀刀刃的磨削加工。

進(jìn)一步地，所述的步驟①中，圓齒刀安裝到工件驅(qū)動(dòng)裝置上后保證圓齒刀轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的徑向圓跳動(dòng)不大于0.05mm，砂輪旋轉(zhuǎn)軸的高度位于修整輪厚度的1/2處。

進(jìn)一步地，所述的步驟③中，砂輪旋轉(zhuǎn)軸線到圓齒刀表面的垂直高度h滿足：h＝R’cosθ，其中，R’為砂輪的旋轉(zhuǎn)半徑，θ為砂輪與刀刃面接觸處的切面與水平面所成夾角；在砂輪磨削第一個(gè)刀刃前，對(duì)圓齒刀的位置進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)千分表對(duì)第一個(gè)齒的齒側(cè)面打表找基準(zhǔn)，保證齒側(cè)面垂直X軸方向。

3、有益效果

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)，在現(xiàn)有研磨機(jī)的基礎(chǔ)上增加工件驅(qū)動(dòng)裝置和砂輪修整裝置，形成六軸組合運(yùn)動(dòng)，即X軸、Y軸和Z軸的移動(dòng)，以及砂輪在XZ平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)、工件的轉(zhuǎn)動(dòng)和修整輪在XY平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)，完成對(duì)圓齒刀刀刃的磨削加工，一次夾裝即可完成所有齒側(cè)面上刀刃的加工，完全自動(dòng)化磨削操作，磨削精度高，生產(chǎn)效率高，成品率可達(dá)100％，且降低生產(chǎn)成本，有效解決現(xiàn)有研磨機(jī)無(wú)法加工圓齒刀刀刃的問(wèn)題；

(2)本發(fā)明圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)，工件驅(qū)動(dòng)裝置的工件電機(jī)座通過(guò)旋轉(zhuǎn)孔與Z軸滑座的柱臺(tái)配合旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)穿過(guò)調(diào)節(jié)孔的螺栓與Z軸滑座固定連接，而且調(diào)節(jié)孔是圓弧孔，曲率中心與旋轉(zhuǎn)孔的圓心重合，此種結(jié)構(gòu)方式，松開螺栓，轉(zhuǎn)動(dòng)工件驅(qū)動(dòng)裝置從而調(diào)節(jié)圓齒刀的傾斜度，此時(shí)所加工的刀刃從圓齒刀的齒頂?shù)烬X根，每處的切面與圓齒刀表面的角度是逐漸變化的，比如逐漸增大，即刀刃厚度逐漸變厚，能夠增大刀刃的強(qiáng)度，延長(zhǎng)刀刃壽命，也方便后期刀刃磨損后修磨，由此可見，工件驅(qū)動(dòng)裝置與Z軸滑座的此種結(jié)構(gòu)，可加工更為復(fù)雜的圓齒刀刀刃，大大拓展了研磨機(jī)的加工能力；

(3)本發(fā)明圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)，在Z軸滑座上安裝角度調(diào)節(jié)塊，且角度調(diào)節(jié)塊的兩端各設(shè)有一個(gè)調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)節(jié)螺釘?shù)南露伺c工件電機(jī)座的上端面接觸，通過(guò)兩個(gè)調(diào)節(jié)螺釘下端的高度差，可以精確控制工件電機(jī)座旋轉(zhuǎn)角度，簡(jiǎn)單易行，調(diào)節(jié)方便，有效保證圓齒刀的加工精度，而且此種方式，具有工件電機(jī)座的防松功能，降低因長(zhǎng)時(shí)間使用使工件電機(jī)座與Z軸滑座連接螺栓松動(dòng)的可能性，提高設(shè)備穩(wěn)定性；

(4)本發(fā)明圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)，Z軸滑臺(tái)采用的是絲杠傳動(dòng)方式，由于機(jī)械間隙的存在，必然會(huì)導(dǎo)致Z軸坐標(biāo)定位的精度降低，也會(huì)造成機(jī)械震動(dòng)和噪音，因此，本設(shè)備中在Z軸導(dǎo)軌座上安裝Z軸鏈輪，Z軸鏈輪上設(shè)有Z軸鏈條，Z軸鏈條的一端連接Z軸滑座，另一端連接有Z軸配重塊，通過(guò)Z軸配重塊的拉動(dòng)作用來(lái)消除絲杠傳動(dòng)的機(jī)械間隙，解決上述問(wèn)題，而且Z軸鏈條與Z軸鏈輪的配合，能夠適應(yīng)Z軸滑臺(tái)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，另外，Z軸配重塊還增加了Z軸滑臺(tái)重量，使得其運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)；

(5)本發(fā)明圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)，Y軸部分中Y軸導(dǎo)軌座和Y軸滑座之間設(shè)置Y軸彈簧，可消除Y軸絲杠傳動(dòng)的機(jī)械間隙，此處使用彈簧，從設(shè)備的布置形式考慮，不占空間，結(jié)構(gòu)更加緊湊，而且基本沒有增加額外的重量，設(shè)計(jì)巧妙；

(6)本發(fā)明圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)，砂輪電機(jī)的上方砂輪罩的設(shè)置，阻擋加工過(guò)程中磨削碎削的飛濺，提高加工安全性；

(7)本發(fā)明圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)的磨削方法，通過(guò)修整輪對(duì)砂輪的外周面進(jìn)行修整，得到的弧形凹槽半徑與修整輪轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，也就是圓齒刀刀刃加工后弧面半徑，且調(diào)整圓齒刀距離砂輪豎直方向的高度，可控制刀刃的傾斜角度，六軸協(xié)調(diào)工作，完成圓齒刀刀刃的磨削加工，采用該方法加工的各齒上刀刃形狀統(tǒng)一，刃面光潔，刃口鋒利無(wú)崩口；

(8)本發(fā)明圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)的磨削方法，保證圓齒刀轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的徑向圓跳動(dòng)不大于0.05mm，確保加工各齒刀刃形狀統(tǒng)一，砂輪旋轉(zhuǎn)軸的高度位于修整輪厚度的1/2處，有利于砂輪快速磨削成形，且長(zhǎng)時(shí)間使用確保修整輪磨損的均勻性，保證加工精度；

(9)本發(fā)明圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)的磨削方法，在磨削第一個(gè)刀刃時(shí)需要對(duì)圓齒刀進(jìn)行找基準(zhǔn)調(diào)整，使得第一個(gè)齒的齒側(cè)面垂直X軸方向，此位置能夠方便用千分表進(jìn)行測(cè)量找準(zhǔn)，減少定位之間，也提高加工的精度。

附圖說(shuō)明

圖1為一種圓齒刀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A的局部放大示意圖；

圖3為圖2中B-B的局部剖視圖；

圖4為本發(fā)明圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)的外形結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)的主機(jī)部分的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5主機(jī)部分中X軸部分的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖5主機(jī)部分中Y軸部分和Z軸部分的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖7中工件電機(jī)座與Z軸滑座的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為修整輪修整砂輪時(shí)的狀態(tài)示意圖；

圖10為砂輪磨削圓齒刀時(shí)的主視狀態(tài)示意圖；

圖11為砂輪磨削圓齒刀時(shí)的俯視狀態(tài)示意圖。

圖中的標(biāo)號(hào)分別表示如下：

1、X軸部分；

110、X軸滑臺(tái)；111、X軸導(dǎo)軌座；112、X軸導(dǎo)軌；113、X軸滑座；114、X軸電機(jī)；115、X軸絲杠；116、X軸輪軸；117、X軸鏈輪；118、X軸鏈條；119、X軸配重塊；

120、砂輪驅(qū)動(dòng)裝置；121、砂輪電機(jī)；122、砂輪；123、砂輪罩；

2、Y軸部分；

201、Y軸導(dǎo)軌座；202、Y軸導(dǎo)軌；203、Y軸滑座；204、Y軸電機(jī)；205、Y軸絲杠；206、Y軸彈簧；

3、Z軸部分；

310、Z軸滑臺(tái)；311、Z軸導(dǎo)軌座；312、Z軸導(dǎo)軌；313、Z軸滑座；314、Z軸電機(jī)；315、Z軸鏈輪；316、Z軸鏈條；317、Z軸配重塊；

320、工件驅(qū)動(dòng)裝置；321、工件電機(jī)座；322、工件電機(jī)；323、角度調(diào)節(jié)塊；324、旋轉(zhuǎn)孔；325、調(diào)節(jié)孔；326、調(diào)節(jié)螺釘；

4、砂輪修整裝置；

401、修整電機(jī)；402、修整主軸；403、修整輪。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)，其整體外形如圖4所示，它包括主機(jī)和外殼，外殼上設(shè)置控制面板。如圖5所示，主機(jī)包括機(jī)座，設(shè)置在機(jī)座上的X軸部分1、Y軸部分2和砂輪修整裝置4；其中，所述的X軸部分1包括X軸滑臺(tái)110和設(shè)置于X軸滑臺(tái)110上的砂輪驅(qū)動(dòng)裝置120，砂輪驅(qū)動(dòng)裝置120用于驅(qū)動(dòng)砂輪122在XZ平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)刀片進(jìn)行磨削加工，并可沿X軸滑臺(tái)110在X軸方向移動(dòng)以調(diào)整砂輪122的X軸坐標(biāo)；所述的Y軸部分2上設(shè)置Z軸部分3，Z軸部分3包括Z軸滑臺(tái)310和設(shè)置在Z軸滑臺(tái)310上的工件驅(qū)動(dòng)裝置320，工件驅(qū)動(dòng)裝置320用于裝夾并驅(qū)動(dòng)刀片轉(zhuǎn)動(dòng)，Z軸滑臺(tái)310可沿Y軸方向移動(dòng)以調(diào)整刀片的Y軸坐標(biāo)，工件驅(qū)動(dòng)裝置320可沿Z軸滑臺(tái)310在豎直方向移動(dòng)以調(diào)整刀片的Z軸坐標(biāo)。下面將對(duì)它們的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

結(jié)合圖6所示，X軸滑臺(tái)110包括X軸導(dǎo)軌座111、X軸滑座113和X軸電機(jī)114，X軸導(dǎo)軌座111通過(guò)固定座安裝在機(jī)座上，X軸導(dǎo)軌座111上設(shè)置X軸導(dǎo)軌112，X軸滑座113滑動(dòng)設(shè)置在X軸導(dǎo)軌112上；X軸電機(jī)114安裝在X軸導(dǎo)軌座111的一端，X軸電機(jī)114連接有X軸絲杠115，X軸絲杠115與X軸滑座113傳動(dòng)連接。由于X軸滑臺(tái)110采用的是絲杠傳動(dòng)方式，必然存在機(jī)械間隙，會(huì)導(dǎo)致X軸坐標(biāo)定位的精度降低，也會(huì)造成機(jī)械震動(dòng)和噪音，因此，本實(shí)施例中，在X軸導(dǎo)軌座111上通過(guò)X軸輪軸116安裝X軸鏈輪117，且X軸鏈輪117上設(shè)置X軸鏈條118，X軸鏈條118的一端與X軸滑座113連接，另一端連接有X軸配重塊119，通過(guò)X軸配重塊119的拉動(dòng)作用來(lái)消除絲杠傳動(dòng)的機(jī)械間隙，從而解決上述問(wèn)題，而且X軸鏈條118與X軸鏈輪117的配合，能夠適應(yīng)X軸滑座113在X軸方向的滑動(dòng)；另外，X軸配重塊119還增加了X軸滑臺(tái)110的重量，可使得X軸滑座113滑動(dòng)更加平穩(wěn)。

所述的砂輪驅(qū)動(dòng)裝置120包括設(shè)置在X軸滑臺(tái)110的X軸滑座113上的砂輪電機(jī)121，砂輪電機(jī)121安裝砂輪122，并驅(qū)動(dòng)砂輪122轉(zhuǎn)動(dòng)，砂輪122的旋轉(zhuǎn)軸垂直于X軸方向；砂輪電機(jī)121的上方設(shè)置有活動(dòng)的砂輪罩123，阻擋加工過(guò)程中磨削碎削的飛濺，提高加工安全性。

所述的砂輪修整裝置4安裝在機(jī)座上方的固定座上，且位于靠近砂輪122的一側(cè)，砂輪修整裝置4包括安裝在固定座上的修整座，以及設(shè)置在修整座上的修整電機(jī)401和修整主軸402，修整主軸402上端安裝修整輪403，修整電機(jī)401通過(guò)修整主軸402驅(qū)動(dòng)修整輪403在XY平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。并且砂輪122旋轉(zhuǎn)軸的高度位于修整輪403厚度的1/2處，修整輪403的旋轉(zhuǎn)軸位于砂輪122厚度的1/2處，這樣，砂輪驅(qū)動(dòng)裝置120在X軸方向向修整輪403靠近即可直接進(jìn)行快速修整成形，無(wú)需調(diào)整定位，且長(zhǎng)時(shí)間使用確保修整輪磨損403的均勻性，保證加工精度。

結(jié)合圖7所示，所述的Y軸部分2包括設(shè)置在機(jī)座上的Y軸導(dǎo)軌座201、Y軸滑座203和Y軸電機(jī)204，Y軸導(dǎo)軌座201上安裝Y軸導(dǎo)軌202，Y軸滑座203滑動(dòng)設(shè)置在Y軸導(dǎo)軌202上；Y軸電機(jī)204安裝在Y軸導(dǎo)軌座201的一端并連接有Y軸絲杠205，Y軸絲杠205與Y軸滑座203傳動(dòng)連接。在本實(shí)施例中，為消除Y軸部分2絲杠傳動(dòng)帶來(lái)的機(jī)械間隙，Y軸導(dǎo)軌座201和Y軸滑座203之間設(shè)置Y軸彈簧206，Y軸彈簧206的一端與Y軸導(dǎo)軌座201連接，另一端與Y軸滑座203連接，通過(guò)彈簧的彈性拉力消除該機(jī)械間隙，且從設(shè)備的布置形式考慮，不占空間，結(jié)構(gòu)更加緊湊，而且基本沒有增加額外的重量，設(shè)計(jì)巧妙。

所述的Z軸滑臺(tái)310包括Z軸導(dǎo)軌座311、Z軸滑座313和Z軸電機(jī)314；其中，Z軸導(dǎo)軌座311安裝在Y軸滑座203上，其前表面設(shè)置豎直的Z軸導(dǎo)軌312，Z軸滑座313滑動(dòng)設(shè)置在Z軸導(dǎo)軌312上；Z軸電機(jī)314安裝在Z軸導(dǎo)軌座311上并連接有Z軸絲杠，Z軸絲杠與Z軸滑座313傳動(dòng)連接。同樣，為消除Z軸滑臺(tái)310絲杠傳動(dòng)的機(jī)械間隙，在Z軸導(dǎo)軌座311上安裝Z軸鏈輪315，Z軸鏈輪315上設(shè)有Z軸鏈條316，Z軸鏈條316的一端連接Z軸滑座313，另一端連接有Z軸配重塊317。通過(guò)Z軸配重塊317的拉動(dòng)作用來(lái)消除絲杠傳動(dòng)的機(jī)械間隙，且能適應(yīng)Z軸滑座313在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，另外，Z軸配重塊317還增加了Z軸滑臺(tái)310重量，使得Z軸運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)。

所述的工件驅(qū)動(dòng)裝置320包括工件電機(jī)座321和安裝在工件電機(jī)座321上的工件電機(jī)322，工件電機(jī)座321安裝在Z軸滑座313上，工件電機(jī)322連接夾具，夾具用來(lái)夾裝圓齒刀或其它工件。本實(shí)施例中，值得說(shuō)明的是，如圖8所示，工件電機(jī)座321的背面設(shè)有旋轉(zhuǎn)孔324，Z軸滑座313上設(shè)有與旋轉(zhuǎn)孔324相配合的柱臺(tái)，柱臺(tái)可以直接插入旋轉(zhuǎn)孔324，也可以在旋轉(zhuǎn)孔324內(nèi)安裝軸承，柱臺(tái)再插入軸承孔中；工件電機(jī)座321上以旋轉(zhuǎn)孔324為中心分布有4個(gè)圓弧形的調(diào)節(jié)孔325，調(diào)節(jié)孔325的曲率中心與旋轉(zhuǎn)孔324的圓心重合，工件電機(jī)座321通過(guò)穿過(guò)調(diào)節(jié)孔325的螺栓與Z軸滑座313連接。此種結(jié)構(gòu)方式，松開螺栓，轉(zhuǎn)動(dòng)工件驅(qū)動(dòng)裝置320從而調(diào)節(jié)圓齒刀的傾斜度，此時(shí)所加工的刀刃從圓齒刀的齒頂?shù)烬X根，每處的切面與圓齒刀表面所成夾角是逐漸變化的，比如逐漸增大，此時(shí)刀刃厚度逐漸變厚，能夠增大刀刃的強(qiáng)度，延長(zhǎng)刀刃壽命，也方便后期刀刃磨損后修磨，由此可見，可加工更為復(fù)雜的圓齒刀刀刃，大大拓展了研磨機(jī)的加工能力。此外，在Z軸滑座313上安裝有角度調(diào)節(jié)塊323，角度調(diào)節(jié)塊323的兩端各設(shè)有一個(gè)調(diào)節(jié)螺釘326，調(diào)節(jié)螺釘326的下端與工件電機(jī)座321的上端面接觸。通過(guò)兩個(gè)調(diào)節(jié)螺釘326下端的高度差，可以精確控制工件電機(jī)座321旋轉(zhuǎn)角度，簡(jiǎn)單易行，調(diào)節(jié)方便，有效保證圓齒刀的加工精度，且此種方式，具有工件電機(jī)座的防松功能，降低因長(zhǎng)時(shí)間使用使工件電機(jī)座321與Z軸滑座313連接螺栓松動(dòng)的可能性，提高設(shè)備穩(wěn)定性。

本實(shí)施例的圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)，可以六軸聯(lián)動(dòng)，即X軸、Y軸和Z軸的移動(dòng)，以及砂輪122在XZ平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)、圓齒刀的轉(zhuǎn)動(dòng)和修整輪403在XY平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)，完成對(duì)圓齒刀刀刃的磨削加工，一次夾裝即可完成所有齒側(cè)面上刀刃的加工，完全自動(dòng)化磨削操作，磨削精度高，生產(chǎn)效率高，成品率可達(dá)100％，且降低生產(chǎn)成本，有效解決現(xiàn)有研磨機(jī)無(wú)法加工圓齒刀刀刃的問(wèn)題。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供一種圓齒刀的磨削方法，采用實(shí)施例1的圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)對(duì)圓齒刀刀刃進(jìn)行磨削加工，所加工的圓齒刀如圖1、圖2和圖3所示，需要加工齒側(cè)的刀刃面M，該刀刃面M是半徑為R的圓弧面，且刀刃面M的切面與刀片表面成β夾角，本實(shí)施例中，R＝37.5mm，β＝55°，且圓齒刀厚度為b＝2mm。具體操作步驟如下：

①首先將待加工圓齒刀安裝到工件驅(qū)動(dòng)裝置320的夾具上固定，保證圓齒刀表面水平，通過(guò)工件電機(jī)322驅(qū)動(dòng)圓齒刀轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)量徑向圓跳動(dòng)，并保證徑向圓跳動(dòng)不大于0.02mm；然后選擇砂輪122和修整輪403，滿足修整輪403的半徑為R＝37.5mm，砂輪122的旋轉(zhuǎn)半徑R’＝200mm，并將砂輪122安裝到砂輪驅(qū)動(dòng)裝置120上，修整輪403安裝到修整主軸402上。

本步驟中圓齒刀的夾具分為上模具和下模具，上模具和下模具為齒盤形結(jié)構(gòu)，與圓齒刀的齒數(shù)相同，但是每個(gè)齒的齒形小于圓齒刀的齒形，給加工刀刃留出空間，圓齒刀夾裝在上模具和下模具之間，并通過(guò)螺栓緊固。此種結(jié)構(gòu)，圓齒刀的齒的位置能夠被壓緊，從而在磨削過(guò)程中齒面不會(huì)彎曲變形或卷邊。

②砂輪驅(qū)動(dòng)裝置120驅(qū)動(dòng)砂輪122轉(zhuǎn)動(dòng)，修整電機(jī)401通過(guò)修整主軸402驅(qū)動(dòng)修整輪403轉(zhuǎn)動(dòng)，砂輪驅(qū)動(dòng)裝置120沿X軸向修整輪403靠近并使砂輪122與修整輪403接觸，砂輪122的圓周面被修整輪403修整出圓弧形凹槽，修整時(shí)狀態(tài)如圖9所示，該圓弧凹槽的半徑為R＝37.5mm。

③通過(guò)控制Z軸坐標(biāo)調(diào)節(jié)砂輪122旋轉(zhuǎn)軸線到圓齒刀表面的垂直高度h滿足：h＝R’cosθ，其中，R’為砂輪122的旋轉(zhuǎn)半徑，θ為砂輪122與刀刃面接觸處的切面與水平面所成夾角，本實(shí)施例中，R’＝200mm，θ＝β＝55°，則h＝R’cosθ＝200×cos55°＝114.715mm；然后，選擇一個(gè)砂輪122的齒，通過(guò)千分表對(duì)齒側(cè)面打表找基準(zhǔn)，保證齒側(cè)面垂直X軸方向；接著，調(diào)節(jié)X主軸、Y軸和Z軸的坐標(biāo)，控制砂輪122對(duì)圓齒刀找準(zhǔn)后的齒的刀刃磨削加工刀刃面M，切削狀態(tài)如圖10和圖11所示。

本步驟中，砂輪122磨削加工刀刃面M時(shí)，控制砂輪122在X軸方向的進(jìn)給速度ν滿足：其中，b是圓齒刀厚度，單位mm，R’為砂輪122的旋轉(zhuǎn)半徑，單位mm，β為刀刃面M的切面與刀片表面成夾角。本實(shí)施例中，b＝2mm，R’＝200mm，β＝55°，則此進(jìn)給速度是綜合考慮圓齒刀本身結(jié)構(gòu)尺寸和所磨削角度等因素得到，滿足此進(jìn)給速度要求，圓齒刀在磨削過(guò)程中不易出現(xiàn)崩口、刀片變形等情況，刀刃面M光潔度相對(duì)較高，提高加工質(zhì)量和成品率。

④完成步驟③后砂輪122退刀，工件驅(qū)動(dòng)裝置320驅(qū)動(dòng)圓齒刀轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒形角，砂輪122再次進(jìn)刀磨削第二個(gè)齒的刀刃，如此反復(fù)，圓齒刀轉(zhuǎn)過(guò)一周后，完成所有齒的刀刃磨削加工。

⑤停機(jī)，取下圓齒刀，完成圓齒刀刀刃的磨削加工。

對(duì)磨削后圓齒刀刀刃質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，各齒刀刃形狀統(tǒng)一，無(wú)崩口、卷邊情況出現(xiàn)，刀刃面光潔度為0.8。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供一種圓齒刀的磨削方法，采用實(shí)施例1的圓齒刀數(shù)控研磨機(jī)對(duì)圓齒刀刀刃進(jìn)行磨削加工，所加工的圓齒刀如圖1、圖2和圖3所示，需要加工齒側(cè)的刀刃面M，該刀刃面M是半徑為R的圓弧面，且刀刃面M中間位置的切面與刀片表面成β夾角，本實(shí)施例中，R＝40mm，β＝60°，且圓齒刀厚度為b＝2.5mm。具體操作步驟如下：

①首先將待加工圓齒刀安裝到工件驅(qū)動(dòng)裝置320的夾具上固定，保證圓齒刀表面水平，通過(guò)工件電機(jī)322驅(qū)動(dòng)圓齒刀轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)量徑向圓跳動(dòng)，并保證徑向圓跳動(dòng)不大于0.02mm；然后調(diào)節(jié)圓齒刀表面與水平面成5°夾角，具體調(diào)節(jié)過(guò)程為：先轉(zhuǎn)動(dòng)角度調(diào)節(jié)塊323兩端的調(diào)節(jié)螺釘326，使它們末端的連線與水平面成5°夾角，再松開工件電機(jī)座321與Z軸滑座313的連接螺栓，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)工件電機(jī)座321時(shí)其上表面與調(diào)節(jié)螺釘326接觸，最后鎖緊工件電機(jī)座321與Z軸滑座313的連接螺栓，即完成圓齒刀角度調(diào)節(jié)。

接著選擇砂輪122和修整輪403，滿足修整輪403的半徑為R＝40mm，砂輪122的旋轉(zhuǎn)半徑R’＝220mm，并將砂輪122安裝到砂輪驅(qū)動(dòng)裝置120上，修整輪403安裝到修整主軸402上。

本步驟中圓齒刀的夾具分為上模具和下模具，上模具和下模具為齒盤形結(jié)構(gòu)，與圓齒刀的齒數(shù)相同，但是每個(gè)齒的齒形小于圓齒刀的齒形，給加工刀刃留出空間，圓齒刀夾裝在上模具和下模具之間，并通過(guò)螺栓緊固。此種結(jié)構(gòu)，圓齒刀的齒的位置能夠被壓緊，從而在磨削過(guò)程中齒面不會(huì)彎曲變形或卷邊。

②砂輪驅(qū)動(dòng)裝置120驅(qū)動(dòng)砂輪122轉(zhuǎn)動(dòng)，修整電機(jī)401通過(guò)修整主軸402驅(qū)動(dòng)修整輪403轉(zhuǎn)動(dòng)，砂輪驅(qū)動(dòng)裝置120沿X軸向修整輪403靠近并使砂輪122與修整輪403接觸，砂輪122的圓周面被修整輪403修整出圓弧形凹槽，該圓弧凹槽的半徑為R＝40mm。

③通過(guò)控制Z軸坐標(biāo)調(diào)節(jié)砂輪122旋轉(zhuǎn)軸線到圓齒刀圓心的垂直高度h滿足：h＝R’cosθ，其中，R’為砂輪122的旋轉(zhuǎn)半徑，θ為砂輪122與刀刃面接觸處的切面與水平面所成夾角，本實(shí)施例中，R’＝220mm，θ＝β＝60°，則h＝R’cosθ＝220×cos60°＝110mm；然后，選擇一個(gè)砂輪122的齒，通過(guò)千分表對(duì)齒側(cè)面打表找基準(zhǔn)，保證齒側(cè)面垂直X軸方向；接著，調(diào)節(jié)X主軸、Y軸和Z軸的坐標(biāo)，控制砂輪122對(duì)圓齒刀找準(zhǔn)后的齒的刀刃磨削加工刀刃面M。

本步驟中，砂輪122磨削加工刀刃面M時(shí)，控制砂輪122在X軸方向的進(jìn)給速度ν滿足：其中，b是圓齒刀厚度，單位mm，R’為砂輪122的旋轉(zhuǎn)半徑，單位mm，β為刀刃面M的切面與刀片表面成夾角。本實(shí)施例中，b＝2.5mm，R’＝220mm，β＝60°，則

④完成步驟③后砂輪122退刀，工件驅(qū)動(dòng)裝置320驅(qū)動(dòng)圓齒刀轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒形角，砂輪122再次進(jìn)刀磨削第二個(gè)齒的刀刃，如此反復(fù)，圓齒刀轉(zhuǎn)過(guò)一周后，完成所有齒的刀刃磨削加工。

⑤停機(jī)，取下圓齒刀，完成圓齒刀刀刃的磨削加工。

對(duì)磨削后圓齒刀刀刃質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，各齒刀刃形狀統(tǒng)一，無(wú)崩口、卷邊情況出現(xiàn)，刀刃面光潔度介于0.8與0.4之間。

本發(fā)明所述實(shí)例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。