專利名稱：凹凸小球面砂輪修整器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可對砂輪進行加工的器械，尤其是一種凹凸小球面砂輪修整器。
背景技術：
加工球面零件一般采用球面樣板刀粗車留有一定余量，再用球面磨床磨削成形，在沒有球面磨床的時候，如果要用普通磨床加工出具有精密尺寸的內外球面零件，就需設計一種可對砂輪球面進行修改加工的器械，使用該器械修整處滿足尺寸的砂輪，再用該砂輪進行零件加工。我國專利號200520146848. 1就曾公布了一種內、外球面砂輪修整器，它由底座、芯軸、本體、調節(jié)螺栓、伸縮套、金剛石筆、襯套、捏手、手柄、限位螺釘、鎖緊螺釘、螺母和組成。金剛石筆固定在本體上，通過本體的轉動，使金剛石筆的尖端形成圓弧轉動。該內、外球面砂輪修整器可用于對砂輪球面進行修整加工，但是由于該設備沒有校準基準和進給基準，使得加工量的大小完全由操作工人憑經驗進行把握，故具有加工尺寸精度難以得到保證的缺陷。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，為了克服上述不足，而提供一種加工尺寸精度高的凹凸小球面砂輪修整器。 為了解決上述技術問題，本發(fā)明中采用了如下的技術方案 —種凹凸小球面砂輪修整器，包括平板狀的底座和豎向設置的上支架，底座上設置有可與磨床工作臺固定的夾緊裝置，上支架上部設置有金剛石筆和進給機構，底座左端中部豎向設置有一套筒，所述上支架左端下部可轉動地套接在套筒上；其特點在于，所述套筒內插接有一標準桿，標準桿上端為半圓柱形且與金剛石筆對應；所述進給機構包括固定套、前滑套、后滑套，其中固定套過盈配合設置于上支架上部一水平通孔內，前滑套右端可滑動地設置于固定套左端內部，前滑套外表沿軸向設置有前導向槽，設有一前導向螺釘從外部穿過固定套并配合于前導向槽內用于限定前滑套周向轉動，金剛石筆插接于前滑套左端內孔中且可由旋接在前滑套上的前固定螺釘固緊，所述后滑套左端可滑動地設置于固定套右端內部，后滑套外表沿軸向設置有后導向槽，設有一后導向螺釘從外部穿過固定套并配合于后導向槽內用于限定后滑套周向轉動，后滑套與固定套之間可由從外部旋接并穿過固定套的一后固定螺釘固緊，后滑套內孔貫通設置有一差動螺桿，差動螺桿與后滑套內孔之間螺紋旋接，差動螺桿左端延伸至前滑套并旋接于前滑套右端螺紋內孔中，前滑套和后滑套內兩段螺紋旋向相同但導程不同，差動螺桿右端延伸出后滑套并在端頭設有一轉把，后滑套右端端面設置有錐形刻度盤，后滑套右端還可滑動地套設有一擋套，該擋套可靠旋接在其上的擋套固定螺釘緊固在后滑套上，擋套左端與固定套右端之間可卡接匹配的量塊，進給機構中還設置有一前滑套固定機構。其中，金剛石筆所在一端為前端或左端，另一端為后端或右端。所述量塊為匹配的尺寸量具，根據(jù)加工尺寸的不同，量塊分為不同寬度尺寸的若干個，用于卡接在固定套和擋套之間來保證加工尺寸。
作為所述夾緊裝置的一種優(yōu)化結構形式，包括定向鍵和兩緊固螺栓，定向鍵固定設置于底座下方并卡接在磨床工作臺上楔形的通槽內，緊固螺栓水平向右旋接在底座左端，旋轉緊固螺栓可使其端頭與磨床工作臺左端側面抵緊從而使底座固定，這樣可以使底座定位裝夾更加快捷，定位更加穩(wěn)定。 作為所述前滑套固定機構的一種優(yōu)化結構形式，其包括于前滑套外表切向設置的一錐桿，該錐桿上具有一錐面，錐桿上小直徑端伸出上支架外表且在其上滑動套設有一錐套，錐桿上小直徑端最外側螺紋旋接有一鎖緊螺母，鎖緊螺母與錐套端面相抵且在其外表設有鎖緊手柄，前滑套外表位于錐桿和錐套上兩錐面之間，旋轉鎖緊螺母推動錐套進而可靠兩錐面將前滑套鎖緊固定在固定套左端內孔中。這樣可以使需前滑套定位時，鎖緊得更加牢靠，滿足在加工時需要前滑套固定機構鎖緊力比較大的要求。 作為進一步優(yōu)化，所述上支架右方下端與底座接觸處固定設置有一上支板，底座上表對應地固定設置有一半圓環(huán)形的下支板，下支板兩端均向上設置有擋塊。這樣無論上支架繞套筒旋轉到哪個角度，都可以使上支板和下支板之間接觸形成支撐，上支架由下部套筒和下支板兩處地方受力支撐，使支撐受力更合理更穩(wěn)定，擋塊將上支架旋轉范圍限定在下支板弧度范圍內，避免上支架掉出底座。 作為進一步優(yōu)化，所述底座上表與上支架右端下部相鄰處沿中心線對稱設置有一凸起，凸起兩側各樞接有一檔爪，兩檔爪之間距離與相鄰處支架寬度匹配。這樣，在校準金剛石筆時，可以旋轉兩檔爪將上支架夾定于其間，使其與底座中線對準固定，保證了校準的精度。 作為進一步優(yōu)化，所述上支架右端中部還設置有一操縱桿，這樣可方便通過操縱桿控制上支架旋轉。 工作時，先轉動上支架使其置于底座中心線上，旋轉檔爪使上支架固定于底座中心線；將標準桿插接于套筒內，使標準桿上側半圓柱形基準面與上支架和底座中心線相垂直；以標準桿為基準調整進給機構進行調零校準，校準過程為把金剛石筆、前滑套、差動螺桿及后滑套調整到適當?shù)奈恢?，通過前滑套固定機構使前滑套固定在固定套內，旋轉后固定螺釘使后滑套固定在固定套內，移動擋套使其左端靠攏在固定套右端后通過擋套固定螺釘使其固定，然后使金剛石筆筆尖與標準桿的基準面中線接觸調零，用前固定螺釘把金剛石筆固定在前滑套上，完成校準；旋轉檔爪松開上支架并推動操縱桿暫時將上支架旋開，取下標準桿，將待修整砂輪沿底座中心線置于標準桿位置與金剛石筆相對應處，注意金剛石筆軸心線應與磨床上砂輪的回轉中心等高；此時根據(jù)待修整砂輪種類的不同選取量塊。對于兩種不同的砂輪具體選取量塊大小和切削操作步驟如下 當砂輪為凹砂輪時，砂輪加工完成后其右側表面應位于校準基面的左邊，故加工前選取量塊的尺寸大小，和從校準完成后金剛石筆筆尖處到砂輪加工完成后右側表凹弧面中心處之間距離相同，該距離也為金剛石筆走刀距離；在校準完成后松開擋套，將量塊置于擋套和固定套之間再鎖緊擋套，取下量塊，擋套和固定套之間的距離即為加工時金剛石筆走刀距離，此時松開前滑套固定機構和后固定螺釘調整為進給狀態(tài)，進給狀態(tài)下前滑套、后滑套、擋套作為一個整體可一起前后移動，根據(jù)修整進給量要求進行進給，每次進給完成后通過前滑套固定機構和后固定螺釘將前滑套和后滑套鎖緊進行切削加工，加工時砂輪自身保持旋轉，操作者手持操縱桿繞套筒轉動上支架令金剛石筆切削掉砂輪一次進給量的厚
4度，這樣分多次進給進行切削直到擋套左端與固定套右端相抵，完成加工。上述過程中，當缺少與金剛石筆走刀距離尺寸完全相同的量塊時，選取尺寸稍小的量塊，當量塊的進給距離走完后旋轉差動螺桿進行微進給，微進給時前滑套為松開狀態(tài)，后滑套為固定鎖緊狀態(tài)，旋轉差動螺桿，差動螺桿相對固定后滑套向右移動，而前滑套相對差動螺桿向左移動，這樣前滑套相對上支架實現(xiàn)差動移動，差動螺桿每轉一轉，前滑套實際移動距離為兩段螺紋導程之差，而金剛石筆固定在前滑套上，旋轉差動螺桿上的手柄可以實現(xiàn)金剛石筆的微量進給，并可通過差動螺桿上設置的指針和錐形刻度盤控制差動螺桿的轉動角度，來控制金剛石筆的位移量大小，這樣即可使得金剛石筆走刀總距離與砂輪待切削加工距離達到完全一致，保證加工的精度，同時由于微進給每次走刀距離較小，可使得金剛石筆最后的幾次走刀都保持控制在較小的走刀距離，這樣就可以進一步地保證加工的精度。 當砂輪為凸砂輪時，砂輪加工完成后其右側表面應位于校準基面的右邊，選取量塊的尺寸大小，和從校準基面到砂輪加工完成后右側表凸弧面中心處之間距離相同(該距離指上支架位于底座中線時沿金剛石筆軸心線的距離)，此時松開前滑套和后滑套，使前滑套、后滑套、擋套一起向后拉動并將選取的量塊置于擋套和固定套之間，繼續(xù)拉動后滑套令擋套左端與固定套右端之間除了量塊外再留出加工切削量的距離，此時可分多次進給進行加工，進給時前滑套、后滑套為松開可滑動狀態(tài)，擋套固定在后滑套上一起向左滑動進行進給，加工時前滑套、后滑套均為鎖緊固定狀態(tài)，待擋套左端與量塊相抵后加工完成。上述過程中，當沒有合適尺寸大小的量塊時，選取尺寸略大于所需尺寸的量塊，待擋套左端與量塊相抵后剩下的進給量靠旋轉差動螺桿完成，因為旋轉差動螺桿是微量進給，故可以使加工的精度達到較高的標準。 綜上所述，相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明采用標準桿對金剛石筆筆尖進行加工基點校準，用檔爪保證校準時上支架位于標準位置，采用量塊來確定加工走刀位置，故可以對加工尺寸實現(xiàn)精確的度量，而不是靠加工者主觀判斷，保證了加工尺寸的精度。2、本發(fā)明采用了差動螺桿進行微調，故可以進一步保證加工尺寸的精度達到較高的標準。3、本發(fā)明還具備結構合理，使得安裝更穩(wěn)固，底座和上支架之間支撐更穩(wěn)定等優(yōu)點。


圖1為具體實施時本發(fā)明的結構示意圖。
圖2為圖1的A-A剖面圖。
圖3是圖1的俯視圖。 圖4是加工時砂輪回轉中心與金剛石筆軸心線位置關系圖。
圖5是加工時砂輪與底座和上支架對稱線重合示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
具體實施時，如圖1至圖3所示，一種凹凸小球面砂輪修整器，包括平板狀的底座22和豎向設置的上支架21，底座22上設置有可與磨床的工作臺27固定的夾緊裝置，上支架21上部設置有金剛石筆8和進給機構，底座22左端中部豎向設置有一套筒4，所述上支架21左端下部可轉動地套接在套筒4上；其特點在于，所述套筒4內插接有一標準桿6，標 準桿6上端為半圓柱形且與金剛石筆8對應；所述進給機構包括固定套19、前滑套7、后滑 套20，其中固定套19過盈配合設置于上支架21上部一水平通孔內，前滑套7右端可滑動地 設置于固定套19左端內部，前滑套7外表沿軸向設置有前導向槽，設有一前導向螺釘10從 外部穿過固定套19并配合于前導向槽內用于限定前滑套7周向轉動，金剛石筆8插接于前 滑套7左端內孔中且可由旋接在前滑套7上的前固定螺釘9固緊，所述后滑套20左端可滑 動地設置于固定套19右端內部，后滑套20外表沿軸向設置有后導向槽，設有一后導向螺釘 13從外部穿過固定套19并配合于后導向槽內用于限定后滑套20周向轉動，后滑套20與固 定套19之間可由從外部旋接并穿過固定套19的一后固定螺釘12固緊，后滑套20內孔貫 通設置有一差動螺桿ll，差動螺桿11與后滑套20內孔之間螺紋旋接，差動螺桿11左端延 伸至前滑套7并旋接于前滑套7右端螺紋內孔中，前滑套7和后滑套20內兩段螺紋旋向相 同但導程不同，差動螺桿11右端延伸出后滑套20并在端頭設有一轉把，后滑套20右端端 面設置有錐形刻度盤16，后滑套20右端還可滑動地套設有一擋套18，該擋套18可靠旋接 在其上的擋套固定螺釘15緊固在后滑套20上，擋套18左端與固定套19右端之間可卡接 匹配的量塊14，進給機構中還設置有一前滑套固定機構。其中，金剛石筆8所在一端為前端 或左端，另一端為后端或右端。所述量塊14為匹配的尺寸量具，根據(jù)加工尺寸的不同，量塊 14分為不同寬度尺寸的若干個，用于卡接在固定套19和擋套18之間來保證加工尺寸。
具體實施時，所述夾緊裝置可以采用如下優(yōu)化結構，包括定向鍵26和兩緊固螺栓 3，定向鍵26固定設置于底座22下方并卡接在磨床工作臺27上楔形的通槽內，緊固螺栓3 水平向右旋接在底座22左端，旋轉緊固螺栓3可使其端頭與磨床工作臺27左端側面抵緊 從而使底座22固定在磨床的工作臺27上，此優(yōu)化的夾緊裝置可以使底座22定位裝夾更加 快捷，定位更加穩(wěn)定，當然具體實施時也可以采用現(xiàn)有技術的其他結構的夾緊裝置。
具體實施時，所述前滑套固定機構可以采用如下優(yōu)化結構，其包括沿前滑套7外 表切向設置的一錐桿32，該錐桿32上具有一錐面，錐桿32上小直徑端伸出上支架21外表 且在其上滑動套設有一錐套31，錐桿32上小直徑端錐套31之外的最外側螺紋旋接有一鎖 緊螺母33，鎖緊螺母33與錐套31端面相抵且在其外表設有鎖緊手柄34，前滑套7外表恰 好位于錐桿32和錐套31上兩錐面之間，旋轉鎖緊螺母33推動錐套31進而可靠兩錐面將 前滑套7鎖緊固定在固定套19左端內孔中。這樣可以使需前滑套7定位時，鎖緊得更加牢 靠，滿足在加工時需要前滑套固定機構鎖緊力比較大的要求，當然，具體實施時，所述前滑 套固定機構也可以采用其他公知固定結構形式，比如直接采用一緊固螺栓從外部穿過固定 套19抵接在前滑套7上，只是這樣的鎖緊效果不如本優(yōu)化結構，容易產生加工誤差。
具體實施時，所述上支架21右方下端與底座22接觸處固定設置有一上支板25， 底座22上表對應地固定設置有一半圓環(huán)形的下支板26，下支板26兩端均向上設置有擋塊 5。這樣無論上支架21繞套筒4旋轉到哪個角度，都可以使上支板25和下支板26之間接 觸形成支撐，上支架21由下部套筒4和下支板26兩處地方受力支撐，使支撐受力更合理更 穩(wěn)定，擋塊5將上支架21旋轉范圍限定在下支板26弧度范圍內，避免上支架21掉出底座 22。 具體實施時，所述底座22上表與上支架21右端下部相鄰處沿中心線對稱設置有 一凸起35，凸起35兩側各樞接有一檔爪29，兩檔爪29之間距離與相鄰處上支架21寬度匹配。這樣，在校準金剛石筆8時，可以旋轉兩檔爪29將上支架21夾定于其間，使其與底座 22中心線對準固定，保證了校準的精度。另外，所述上支架21右端中部還設置有一操縱桿 30，這樣可方便通過操縱桿30控制上支架21旋轉。 實施時，套筒4處的具體結構為，在上支架21和底座22的右邊各有一個垂直于底 座22下表面的通孔，在上支架21孔內安裝有襯套2 ;所述套筒4為帶軸肩結構的階梯定位 套筒，其主體部分由上大下小兩段構成階梯定位套筒，其下段有螺紋，設置有螺母1與下段 螺紋連接，套筒4上段圓柱表面穿在上支架21孔的襯套2內，并保持動配合，套筒4下段圓 柱表面穿在底座22的通孔內，并與該通孔保持過盈配合。通過套筒4和螺母1以及相應的 墊圈將上支架21和底座22連接在一起，并形成可以轉動的統(tǒng)一整體。所述標準桿6是調 整金剛石筆8的基準，標準桿6是一個階梯桿，中間有一段軸肩，在標準桿6的上段為半圓 柱形，半圓柱形的平面為校準基面，下段為圓柱形，與階梯定位套筒4的孔動配合。
更加具體地說，上支架上部的進給機構實施時，在上支架21上部有一個水平通 孔，固定套19與該水平通孔過盈配合，固定套19內有一個貫通孔，其左端是一個直徑小于 右端的定位孔，前滑套7與固定套19左端小定位孔動配合，在前滑套7上有一個導向槽，前 導向螺釘10與上支架21和固定套19上的螺孔連接，并與前滑套7上的導向槽配合，前滑套 7是一個帶軸肩的套筒，其內部有一個貫通孔，貫通孔右端是一個螺紋孔，與差動螺桿11連 接，金剛石筆8與貫通孔左端的定位孔動配合，在軸肩上有一個螺孔，前固定螺釘9與該螺 孔配合，可以鎖緊金剛石筆8，后滑套20與固定套19內右端的定位孔動配合，在后滑套20 上也有一個導向槽，后導向螺釘13與上支板25和固定套19上的螺孔連接，并與后滑套20 上的導向槽配合，后固定螺釘12通過上支板25和固定套19上的螺孔可以鎖緊后滑套20， 后滑套20內部有一個貫通孔，其貫通孔左端是一個直徑小于右端的螺紋孔，與差動螺桿11 連接，檔套18與后滑套20右端外圓柱面動配合，通過檔套固定螺釘15可以鎖緊，量塊14 在檔套18和固定套19之間可以調整距離。旋轉差動螺桿11上的手把可以實現(xiàn)金剛石筆 8的微量進給，并可通過差動螺桿11上的指針和錐形刻度盤16控制差動螺桿11的轉動角 度，從而控制金剛石筆8的位移量大小，彈簧17始終把錐形刻度盤16壓在檔套18的端面 上。 具體加工時的加工過程在發(fā)明內容部分已有陳述，故不在此累述。
本發(fā)明使用時注意事項 (1)在按要求調整好砂輪修整器尺寸后，要把安裝在工作臺上的砂輪修整器對正， 主要注意以下兩個方面 ①砂輪的回轉中心與金剛石筆軸線在同一直線上，如圖4所示，圖4視圖角度與圖 l一致，圖中標號36為砂輪。 ②砂輪修整器擺動對稱線與砂輪的橫截面對稱線重合，如圖5所示，圖5視圖角度 與圖3 —致，圖中砂輪36為凹砂輪。如果待加工砂輪為凸砂輪時，砂輪右側表面應位于基 準面右側。 (2)進行微進給時，必須先把后固定螺釘12鎖緊，并松開鎖緊手柄34，然后再按要 求轉動差動螺桿11調整金剛石筆位置，調整好后還必須轉動鎖緊手柄34鎖緊固定金剛石 筆的前滑套7。 (3)修整過程中要合理選擇進給量，對于凹形砂輪，先修整砂輪中間位置，而對于凸形砂輪，應先修整砂輪兩端邊緣。每次完成修正后，轉動鎖緊手柄34松開鎖緊機構，按要 求把金剛石筆進給后， 一定要轉動鎖緊手柄34再次鎖緊，才能擺動操縱桿30修整砂輪，如 此反復，直到完成砂輪的修整。
權利要求
一種凹凸小球面砂輪修整器，包括平板狀的底座和豎向設置的上支架，底座上設置有可與磨床工作臺固定的夾緊裝置，上支架上部設置有金剛石筆和進給機構，底座左端中部豎向設置有一套筒，所述上支架左端下部可轉動地套接在套筒上；其特征在于，所述套筒內插接有一標準桿，標準桿上端為半圓柱形且與金剛石筆對應；所述進給機構包括固定套、前滑套、后滑套，其中固定套過盈配合設置于上支架上部一水平通孔內，前滑套右端可滑動地設置于固定套左端內部，前滑套外表沿軸向設置有前導向槽，設有一前導向螺釘從外部穿過固定套并配合于前導向槽內用于限定前滑套周向轉動，金剛石筆插接于前滑套左端內孔中且可由旋接在前滑套上的前固定螺釘固緊，所述后滑套左端可滑動地設置于固定套右端內部，后滑套外表沿軸向設置有后導向槽，設有一后導向螺釘從外部穿過固定套并配合于后導向槽內用于限定后滑套周向轉動，后滑套與固定套之間可由從外部旋接并穿過固定套的一后固定螺釘固緊，后滑套內孔貫通設置有一差動螺桿，差動螺桿與后滑套內孔之間螺紋旋接，差動螺桿左端延伸至前滑套并旋接于前滑套右端螺紋內孔中，前滑套和后滑套內兩段螺紋旋向相同但導程不同，差動螺桿右端延伸出后滑套并在端頭設有一轉把，后滑套右端端面設置有錐形刻度盤，后滑套右端還可滑動地套設有一擋套，該擋套可靠旋接在其上的擋套固定螺釘緊固在后滑套上，擋套左端與固定套右端之間可卡接匹配的量塊，進給機構中還設置有前滑套固定機構。
2. 如權利要求1所述的凹凸小球面砂輪修整器，其特征在于所述夾緊裝置包括定向鍵和兩緊固螺栓，定向鍵固定設置于底座下方并卡接在磨床工作臺上楔形的通槽內，緊固螺栓水平向右旋接在底座左端，旋轉緊固螺栓可使其端頭與磨床工作臺左端側面抵緊從而使底座固定。
3. 如權利要求1所述的凹凸小球面砂輪修整器，其特征在于所述前滑套固定機構包括于前滑套外表切向設置的一錐桿，該錐桿上具有一錐面，錐桿上小直徑端伸出上支架外表且在其上滑動套設有一錐套，錐桿上小直徑端最外側螺紋旋接有一鎖緊螺母，鎖緊螺母與錐套端面相抵且在其外表設有鎖緊手柄，前滑套外表位于錐桿和錐套上兩錐面之間，旋轉鎖緊螺母推動錐套進而可靠兩錐面將前滑套鎖緊固定在固定套左端內孔中。
4. 如權利要求1所述的凹凸小球面砂輪修整器，其特征在于所述上支架右方下端與底座接觸處固定設置有一上支板，底座上表對應地固定設置有一半圓環(huán)形的下支板，下支板兩端均向上設置有擋塊。
5. 如權利要求1所述的凹凸小球面砂輪修整器，其特征在于所述底座上表與上支架右端下部相鄰處沿中心線對稱設置有一凸起，凸起兩側各樞接有一檔爪，兩檔爪之間距離與相鄰處支架寬度匹配。
6. 如權利要求1所述的凹凸小球面砂輪修整器，其特征在于所述上支架右端中部還設置有一操縱桿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種凹凸小球面砂輪修整器，包括平板狀的底座和豎向設置的上支架，底座上設置有可與磨床工作臺固定的夾緊裝置，上支架上部設置有金剛石筆和進給機構，底座左端中部豎向設置有一套筒，所述上支架左端下部可轉動地套接在套筒上；其特點在于，所述套筒內插接有一標準桿，標準桿上端為半圓柱形且與金剛石筆對應；所述進給機構包括固定套、前滑套、后滑套、量塊、差動螺桿等構件。本發(fā)明采用標準桿對金剛石筆筆尖進行加工基點校準，用檔爪保證校準時上支架位于標準位置，采用量塊來確定加工走刀位置，還采用了差動螺桿進行微調，故可以對加工尺寸實現(xiàn)精確的度量，而不是靠加工者主觀判斷，保證加工尺寸的精度可以達到較高的標準。
文檔編號B24B53/12GK101780658SQ20101012251
公開日2010年7月21日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權日2010年3月11日
發(fā)明者張毅 申請人:重慶大學