CN111941284A - 一种辊环复合平面研磨修整装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辊环复合平面研磨修整装置，包括辊子支承盘和止动杆，止动杆上固定有电机，电机输出轴与止动杆同向；电机输出轴上固定有中心锥齿轮，中心锥齿轮上啮合连接有三个以上的修磨单元，修磨单元设置于辊子支承盘上。通过将电机驱动的数对修磨辊对研与修磨棍对研磨盘工作面的修磨同时进行，将圆柱辊对研磨盘工作面的修磨和修磨环对研磨研磨盘工作面的修磨同时进行，将修磨棍的自转和数对修磨辊整体绕修磨环的中心公转同时进行，始终保持高的平面度精度，提高了设备加工精度，提高了研后工件平面度精度的一致性，使得研磨盘在使用过程中不用拆下离线修整，降低了设备使用的复杂程度。

Description

一种辊环复合平面研磨修整装置

技术领域

本发明属于超精密加工技术领域，涉及一种辊环复合平面研磨修整装置。

背景技术

研磨机是用涂上或嵌入磨料的研具对工件表面进行研磨的磨床，用于研磨工件中的高精度平面、内外圆柱面、圆锥面、球面、螺纹面和其他型面。目前平面研磨机应用较多，其主要用于材料的单面研磨。

平面研磨机在使用过程中，其回转研磨盘工作面和被研工件相互作用会使其不均匀磨损，从而使研磨盘的工作面出现不平整现象。传统的单平面研磨机采用在机的修磨环自转来修整研磨盘工作面，确保研磨盘工作面整体平滑，以此延长研磨盘的正常使用时间。但是，由于修磨环修整研磨盘的工作面属于两面对研方式，不能从原理上保证研磨盘工作面和修磨环工作面始终保持平面，受研磨过程中研磨运动和各种随机性因素影响，更一般的情况会趋向于一对球冠面，所以研磨盘在长时间使用后，其工作面会逐渐内凹或外凸，导致其丧失平面度精度。当研磨盘工作面的平面度误差超过许可值后，须将其拆下离线修整工作面平面度，然后再装回研磨机使用。不仅费时费事，且研后工件的精度不够稳定、误差波动较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种辊环复合平面研磨修整装置，解决现有单平面研磨技术中研磨盘工作面由于在使用中会逐渐丧失平面度精度，导致研后工件的精度不够稳定、误差波动较大，需要定期拆下研磨盘离线修整其工作面的问题。

本发明所采用的技术方案是一种辊环复合平面研磨修整装置，包括辊子支承盘和止动杆，止动杆上固定有动力单元，动力单元的输出轴与止动杆同向；动力单元的输出轴上固定有中心锥齿轮，中心锥齿轮上啮合连接有三个以上的传动单元，传动单元连接有修磨单元，修磨单元设置于辊子支承盘上；

传动单元包括与中心锥齿轮啮合连接的分支锥齿轮，分支锥齿轮固定于径向传动轴上，径向传动轴上固定有第一带轮；

修磨单元包括修磨辊组，修磨辊组包括多个轴线平行且相互接触的、有一定正压力和相对转动的圆柱辊子，辊子支承盘开设有与修磨辊组相匹配的开口，修磨辊组的两端固定于辊子支承盘上；修磨辊组上方设置有胶轮，胶轮与任意一个修磨辊子的表面相接触，胶轮通过胶轮支承座与辊子支承盘相固定，第一带轮通过与胶轮连接传送动力；

修磨单元的修磨辊组相对于辊子支承盘中心沿圆周均布。

本发明的特点还在于：

修磨单元的分支锥齿轮绕中心锥齿轮均匀排列。

修磨单元设置有3个，修磨辊组围绕中心锥齿轮成120°均匀分布。

每个修磨单元的修磨辊子为2个。

胶轮固定于胶轮轴上，胶轮轴通过轴承与胶轮支承座相固定，胶轮轴的一端安装有第二带轮，第一带轮与第二带轮通过皮带传送连接。

胶轮轴与径向传动轴平行设置，第一带轮与第二带轮前后设置。

第一带轮与第二带轮之间位于辊子支承盘的位置设置有张紧单元，张紧单元用于张紧皮带。

张紧单元包括张紧架底座，张紧架底座固定于辊子支承盘，张紧架底座上固定有竖直方向的第一张紧杆，第一张紧杆上固定有可绕第一张紧杆转动的转接架，转接架上固定有与第一张紧杆垂直的第二张紧杆，第二张紧杆上固定有张紧轮，第一带轮、第二带轮、张紧轮处于同一平面。

辊子支承盘上固定有减速器固定座，径向传动轴通过轴承固定于减速器固定座。

相邻修磨单元外侧的修磨辊子通过弹簧连接以提供修磨辊子间的正压力。

动力单元包括固定于止动杆上的电机，电机连接减速器。

止动杆上还固定有滑环，滑环位于电机上方。

本发明的有益效果是通过电机控制数个修磨辊子自研，使得在保持自身精度的情况下，与研磨盘接触，使研磨盘、修磨环、数对辊子自动互研，提高了研磨盘的精度。从而达到研磨工件的同时，节省了工序中人为参与的步骤，减少了人工成本，而且提高了生产线的效率和产品的良品率，操作方法简便，实用性强。

附图说明

图1是本发明一种辊环复合平面研磨修整装置的结构示意图；

图2是本发明一种辊环复合平面研磨修整装置动力单元和传动单元的结构示意图；

图3是本发明一种辊环复合平面研磨修整装置修磨单元和传动单元的结构示意图；

图4是本发明一种辊环复合平面研磨修整装置的原理图；

图5是本发明一种辊环复合平面研磨修整装置的在机实施图。

图中，1.辊子支承盘，2.止动杆，3.动力单元，3.1.电机，3.2.减速器，4.中心锥齿轮，5.分支锥齿轮，6.径向传动轴，7.第一带轮，8.修磨辊子，9.胶轮，10.胶轮支承座，11.胶轮轴，12.第二带轮，13.张紧架底座，14.第一张紧杆，15.转接架，16.第二张紧杆，17.张紧轮，18.减速器固定座，19.弹簧，20.滑环，21.研磨盘，22.支承臂，23.修磨环，24.固定臂，25.研磨工作台，26.加压装置，27.压盘。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明一种辊环复合平面研磨修整装置，包括辊子支承盘1和止动杆2，止动杆2上固定有动力单元3。如图2所示，动力单元3包括固定于止动杆2上的电机3.1，电机3.1连接减速器3.2。减速器3.2的输出轴与止动杆2同向；减速器3.2的输出轴上固定有中心锥齿轮4，中心锥齿轮4上啮合连接有三个以上的传动单元，传动单元连接有修磨单元，修磨单元设置于辊子支承盘1上；止动杆2上还固定有滑环20，滑环20位于电机3.1上方。

如图2和图3所示，传动单元包括与中心锥齿轮4啮合连接的分支锥齿轮5，分支锥齿轮5固定于径向传动轴6上，辊子支承盘1上固定有减速器固定座18，径向传动轴6通过轴承固定于减速器固定座18，径向传动轴6上固定有第一带轮7。修磨单元设置有3个，修磨单元包括修磨辊组，修磨辊组包括多个轴线平行且相互接触的、有一定正压力和相对转动的圆柱辊子8，本实施例中的修磨辊组由2个修磨辊子8组成，修磨辊子8竖向排列，辊子支承盘1开设有与修磨辊子8相匹配的开口，修磨辊子8的两端固定于辊子支承盘1上；修磨辊子8上方设置有胶轮9，胶轮9与修磨辊子8的表面相接触，胶轮9通过胶轮支承座10与辊子支承盘1相固定，第一带轮7通过与胶轮7连接传送动力；修磨辊组围绕中心锥齿轮4轮成120°均匀分布，绕止动杆2呈圆形排列。其中，每个修磨单元中的修磨辊子8为2个，3个分支锥齿轮5绕中心锥齿轮4均匀排列。相邻修磨单元外侧的修磨辊子8通过弹簧19连接。

此外，胶轮9固定于胶轮轴11上，胶轮轴11通过轴承与胶轮支承座10相固定，胶轮轴11的一端安装有第二带轮12，第一带轮7与第二带轮12通过皮带传送连接。胶轮轴11与传动轴6平行设置，第一带轮7与第二带轮12前后设置。

每一个修磨单元上都设置有张紧单元，张紧单元设置于第一带轮7与第二带轮12之间位于辊子支承盘1的位置。张紧单元包括张紧架底座13，张紧架底座13固定于辊子支承盘1，张紧架底座13上固定有竖直方向的第一张紧杆14，第一张紧杆14上固定有可绕第一张紧杆转动14的转接架15，转接架15上固定有与第一张紧杆14垂直的第二张紧杆16，第二张紧杆16上固定有张紧轮17，第一带轮7、第二带轮12、张紧轮17处于同一平面。

辊子支承盘1上开设有三处等角度的开口，开口的大小与修磨辊子8相匹配，以修磨辊子8固定后可转动为准。开口中放置修磨辊子8，每个开口的修磨辊子8都成对排列，两轴平行且两侧面紧密接触，每个修磨辊子8都通过各自的轴固定在辊子支承盘1上。同时，相邻修磨单元外侧的修磨辊子8的两端设置有弹簧钩，通过弹簧19将外侧的修磨辊子依次连接，从而给内侧的修磨辊子8施加挤压力，使每个修磨辊组内的修磨辊子8紧靠在一起。

常见的平面研磨机加入修磨环修复研磨盘21的表面，会使研磨盘21的表面出现球形的凹面导致表面不平整。本发明针对此问题，采用如图4所示的原理。即在研磨盘21上只引入三组及以上的修磨辊组，每个修磨辊组由两个修磨辊子8组成，采用对研的修磨辊子8和回转的修磨辊组组合来进行研磨盘21工作面在线修整，修磨辊组沿着圆周均匀布置，修磨辊组与研磨盘21之间相对运动，修磨辊组中的修磨辊子8之间有相对转动，一起绕修磨环的中心公转，使得研磨盘21表面呈现锥形；当修磨环和修磨辊子8同时作用时，研磨盘8上的球形凹面与锥形面会得到抵消，解决内凹现象。因修磨辊子8成对研磨，因此在保持自身精度的同时会使研磨盘21的表面平整，达到修整研磨盘的效果。

止动杆2上安装有滑环20，可以将线路设置于其中避免缠绕，从而为电机3输送电源。电机3为直流驱动电机，电机3驱动下方连接的中心锥齿轮4，同时中心锥齿轮4将动力传送到分支锥齿轮5上，分支锥齿轮5通过径向传动轴6带动其上的第一带轮7转动，进而带动与第一带轮7通过皮带连接的第二带轮12转动；为了防止皮带松动，影响传动效果，通过设置张紧轮17来拉紧皮带；由于第二带轮12与胶轮9为同一轴连接，因此在第二带轮12转动的时候胶轮11也随之运动；修磨辊子8与胶轮9表面接触，修磨辊子8也随之转动，完成修复研磨盘的动作。

如图5所示，本装置位于机床的研磨盘21上方，通过支承臂22限制其回转中心在机床上的位置；固连在固定臂24上的止动杆2限制滑环20外壳转动，以方便给动力组件3供电。研磨盘21作旋转运动，其上方另外放置两个修磨环23并由相应的支承臂22限制其中心在机床上的位置，被研工件置于此两个修磨环内，研磨压力由加压装置26、压盘27提供，加压装置26(图中为一气缸)通过固定臂24固定在研磨工作台25上。两个放置工件的修磨环与辊环复合修整装置一起实现对研磨盘21的修整。

本发明的装置通过将数对修磨辊子8间的对研、修磨辊子8对研磨盘21上表面的修磨、修磨环对研磨盘21上表面的修磨同时进行，将修磨棍子8的自转和由其构成的修磨辊组整体围绕修磨环的中心公转同时进行，始终使研磨盘21上表面保持高的平面度精度，从而提高了设备加工精度，提高了研后工件平面度精度的一致性，研磨盘在使用过程中也不用拆下离线修整。

Claims (10)

1.一种辊环复合平面研磨修整装置，其特征在于，包括辊子支承盘(1)和止动杆(2)，所述止动杆(2)上固定有动力单元(3)，所述动力单元(3)的输出轴与止动杆(2)同向；所述动力单元(3)的输出轴上固定有中心锥齿轮(4)，所述中心锥齿轮(4)上啮合连接有三个以上的传动单元，所述传动单元连接有修磨单元，所述修磨单元设置于辊子支承盘(1)上；

所述传动单元包括与中心锥齿轮(4)啮合连接的分支锥齿轮(5)，所述分支锥齿轮(5)固定于径向传动轴(6)上，所述径向传动轴(6)上固定有第一带轮(7)；

所述修磨单元包括修磨辊组，所述修磨辊组包括多个轴线平行且相互接触的、有一定正压力和相对转动的圆柱辊子(8)，所述辊子支承盘(1)开设有与修磨辊组相匹配的开口，所述修磨辊组的两端固定于辊子支承盘(1)上；所述修磨辊组上方设置有胶轮(9)，所述胶轮(9)与任意一个修磨辊子(8)的表面相接触，所述胶轮(9)通过胶轮支承座(10)与辊子支承盘(1)相固定，所述第一带轮(7)通过与胶轮(9)连接传送动力；

所述修磨单元的修磨辊组相对于辊子支承盘(1)中心沿圆周均布。

2.根据权利要求1的所述的一种辊环复合平面研磨修整装置，其特征在于，所述修磨单元的分支锥齿轮(5)绕中心锥齿轮(4)均匀排列。

3.根据权利要求1的所述的一种辊环复合平面研磨修整装置，其特征在于，所述胶轮(9)固定于胶轮轴(11)上，所述胶轮轴(11)通过轴承与胶轮支承座(10)相固定，所述胶轮轴(11)的一端安装有第二带轮(12)，所述第一带轮(7)与第二带轮(12)通过皮带传送连接。

4.根据权利要求3的所述的一种辊环复合平面研磨修整装置，其特征在于，所述胶轮轴(11)与传动轴(6)平行设置，所述第一带轮(7)与第二带轮(12)前后设置。

5.根据权利要求3的所述的一种辊环复合平面研磨修整装置，其特征在于，所述第一带轮(7)与第二带轮(12)之间位于辊子支承盘(1)的位置设置有张紧单元，所述张紧单元用于张紧皮带。

6.根据权利要求5的所述的一种辊环复合平面研磨修整装置，其特征在于，所述张紧单元包括张紧架底座(13)，所述张紧架底座(13)固定于辊子支承盘(1)，所述张紧架底座(13)上固定有竖直方向的第一张紧杆(14)，所述第一张紧杆(14)上固定有可绕第一张紧杆(14)转动的转接架(15)，所述转接架(15)上固定有与第一张紧杆(14)垂直的第二张紧杆(16)，所述第二张紧杆(16)上固定有张紧轮(17)，所述第一带轮(14)、第二带轮(16)、张紧轮(17)处于同一平面。

7.根据权利要求1的所述的一种辊环复合平面研磨修整装置，其特征在于，所述辊子支承盘(1)上固定有减速器固定座(18)，所述传动轴(6)通过轴承固定于减速器固定座(1)。

8.根据权利要求1的所述的一种辊环复合平面研磨修整装置，其特征在于，所述相邻修磨单元外侧的修磨辊子(8)通过弹簧(18)连接以提供修磨辊子间的正压力。

9.根据权利要求1的所述的一种辊环复合平面研磨修整装置，其特征在于，所述修磨单元设置有3个，所述修磨辊组围绕中心锥齿轮(4)成120°均匀分布。

10.根据权利要求1的所述的一种辊环复合平面研磨修整装置，其特征在于，所述修磨单元的修磨辊子(8)为2个。

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