一种修整砂轮r圆角的工具及修整方法
阅读说明：本技术 一种修整砂轮r圆角的工具及修整方法 (Tool and method for trimming R fillet of grinding wheel ) 是由 张智海 周俊 余志强 罗建中 吴官益 潘建定 徐晓雨 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种修整砂轮R圆角的工具及修整方法,包括支座、活动顶尖、摇臂、金刚笔、定位套、螺杆、固定顶尖、挡块,支座包括底座、立柱,立柱有两个,分别垂直设置在底座两端,两个立柱上分别设置有位置相同的孔,且两孔同心,活动顶尖、固定顶尖分别固定在两个立柱的两个孔上,活动顶尖、固定顶尖的顶尖部相对,摇臂两端分别与活动顶尖、固定顶尖的顶尖部连接,并可饶活动顶尖、固定顶尖的顶尖部旋转,摇臂中部设置有螺纹孔,螺纹孔内设置螺杆,螺杆为中空结构,金刚笔柄部安装在螺杆内,金刚笔笔头正对磨床工作台,螺纹孔下端设有同心的圆柱凸台,定位套套设在螺杆外部,并与圆柱凸台配合连接；挡块设置在底座侧面,定位套外径尺寸与支底座的宽度尺寸相同,使得挡块的一侧面与定位套外圆柱面相切。(The invention discloses a tool for trimming R fillet of a grinding wheel and a trimming method, comprising a support, a movable center, a rocker arm, a diamond pen, a positioning sleeve, a screw rod, a fixed center and a stop block, wherein the support comprises a base and two upright columns which are respectively and vertically arranged at two ends of the base, the two upright columns are respectively provided with holes with the same position and are concentric with each other, the movable center and the fixed center are respectively fixed on two holes of the two upright columns, the top points of the movable center and the fixed center are opposite, two ends of the rocker arm are respectively connected with the top points of the movable center and the fixed center and can rotate around the top points of the movable center and the fixed center, the middle part of the rocker arm is provided with a threaded hole, the threaded hole is internally provided with the screw rod which is of a hollow structure, the shank part of the diamond pen is arranged in the screw rod, the pen point of the diamond pen is opposite to a worktable, and the lower end of the threaded hole is provided with a concentric cylindrical boss, the positioning sleeve is sleeved outside the screw and is connected with the cylindrical boss in a matching way; the dog sets up in the base side, and the external diameter of position sleeve size is the same with the width size of a base for a side of dog is tangent with the position sleeve outer cylinder face.)
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，特别涉及一种修整砂轮R圆角的工具及修整方法。
背景技术
在机械加工中，常常涉及到磨削加工R圆角的零件，要求R圆角与一面相切并有良好的过渡，尤其是航空领域中飞机的一些关键件的零部件，R圆角规格多，精度高，一般磨削R圆角为凹圆角，如图1。此类零件在磨削加工R圆角时，一般是在普通平面磨床上进行加工，在磨削R圆角前，要对平面磨床的普通砂轮进行修整，使砂轮外圆柱面与砂轮端面有一R圆角，该圆角的半径与所磨削零件的R圆角半径一致，且砂轮的R圆角要与砂轮外圆柱面相切。通常，砂轮的修磨用人工进行，操作人员手持金刚石笔对砂轮进行R圆角修磨，然后用样板检验，这样的修整方式很难保证R圆角与砂轮圆柱面相切，且修整的R圆角精度低，人为因素大，致使修整R圆角质量不稳定，其相应磨削的零件R圆角质量不高。特别是R较小的圆角用手工无法修整，若用数控磨床加工成本高，且由于零件结构的限制，数控磨削也无法磨削。
发明内容
本发明的目的为：提供一种修整砂轮R圆角的工具及修整方法，为了克服人工修整砂轮R圆角精度低，质量稳定性差的问题，其能配合磨床对砂轮R角进行修整，可有效保证R圆角修磨的精度和质量。
本发明的技术方案：
一种修整砂轮R圆角的工具，包括支座1、活动顶尖2、摇臂4、金刚笔6、定位套7、螺杆9、固定顶尖10、挡块11，所述支座1包括底座1-1、立柱1-2，所述的立柱1-2有两个，分别垂直设置在底座1-1两端，所述两个立柱1-2上分别设置有位置相同的孔，且两孔同心，活动顶尖2、固定顶尖10分别固定在两个立柱1-2的两个孔上，且活动顶尖2、固定顶尖10的顶尖部相对，所述的摇臂4两端分别与活动顶尖2、固定顶尖10的顶尖部连接，并可饶活动顶尖2、固定顶尖10的顶尖部旋转，所述的摇臂4中部设置有螺纹孔，所述的螺纹孔内设置螺杆9，所述的螺杆9为中空结构，金刚笔6柄部安装在螺杆9内，金刚笔6笔头正对磨床工作台，所述的螺纹孔下端设有同心的圆柱凸台，定位套7套设在螺杆9外部，并与圆柱凸台配合连接；挡块11设置在底座1-1侧面，所述定位套7外径尺寸与支底座1-1的宽度尺寸相同，使得挡块11的一侧面与定位套7外圆柱面相切。
进一步，所述支座1的两立柱1-2顶部设置有螺纹孔，用内六角紧定螺钉3穿过所述的螺纹孔将活动顶尖2、固定顶尖10固定在两立柱1-2上，活动顶尖2，固定顶尖10上设置扁面，通过内六角紧定螺钉3压紧活动顶尖2、固定顶尖10的扁面，固定在两立柱1-2上。
进一步，还包括开槽紧定螺钉5，通过开槽紧定螺钉5将插入螺杆9中的金刚笔6固定。
进一步，还包括六角螺母8，所述六角螺母8用于螺杆9的轴向固定。
进一步，还包括垫片12和六角螺栓13，通过垫片12和六角螺栓13，将挡块11固定在底座1-1的一侧。
进一步，所述摇臂4两端为圆柱，其圆柱端面制有中心孔，所述摇臂4中间部分设置有螺纹孔，螺纹孔轴线与两端的中心孔轴线相互垂直。
进一步，所述的活动顶尖2、固定顶尖10的顶尖部角度为60°，与摇臂4的中心孔角度匹配。
进一步，所述的螺杆9还设置有径向方向有通孔，便于操作人员将工具插入通孔中，旋转螺杆，对金刚笔6的高度进行调整。
修整砂轮R圆角的工具的修整方法，包括以下步骤：
步骤一：将支座1放在平面磨床工作台上，找正并固定，使金刚笔6处于竖直状态，旋转螺杆9，调整螺杆9高度，并测量金刚笔6的笔头到磨床工作台距离，使其测得距离值与摇臂4旋转中心到磨床工作台距离之差为待磨削工件R圆角的半径值；
步骤二：建立空间直角坐标系OXYZ，调整磨床工作台高度，使砂轮最下端到磨床工作台之间的距离稍小于步骤一中已调整好的金刚笔6的笔头相对磨床工作台的距离，用普通砂轮修整器修整砂轮外圆，使砂轮最下端与金刚笔6笔头等高，此时，砂轮与金刚笔6笔头位于直角坐标下OXYZ下Z方向不同的平面上；
步骤三：在X方向移动磨床工作台，使砂轮的轴线与金刚笔6的轴线位于Z方向同一平面内，在Y方向调整磨床工作台，使得砂轮与金刚笔6笔头再次处于Z方向不同的平面上，此时砂轮的一端面与金刚笔6轴线距离为磨床工作台在Y方向上的移动距离，该距离值小于R圆角值；
步骤四：螺杆9在90°范围内前后摆动，且转动到Z方向位置时，使定位套7与限位块11刚好相切，在砂轮的旋转和金刚笔6前后摆动的复合运动下，从而完成砂轮R圆角的修整，所修整的R圆角与砂轮外圆面处于相切状态，当金刚笔6在摇臂4的转动轴线下方摆动时，砂轮修整的R圆角为凸圆弧；当金刚笔6在摇臂4的转动轴线上方摆动时，砂轮修整的R圆角为凹圆弧。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明通过调整金刚石笔尖与摇臂旋转轴线的垂直距离，使修整的砂轮的外圆柱与侧面形成具有不同半径的R圆角，同时，处于摆动状态的金刚笔在挡块的限位下，将停止摆动，从而使修整的砂轮R圆角与外圆柱面具有良好的相切。该修整砂轮R圆角工具结构简单，所形成的R圆角精度高，与外圆柱具有良好的相切过渡点，适用于各种需要对砂轮的R圆角进行修整的场合。
附图说明
图1是零件磨削加工的R圆角示意图；
图2是本发明的工具结构正视图；
图3是本发明的工具结构侧视图；
图4是本发明的工具结构俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本技术方案作进一步详细说明。
实施例1：
如图2所示，本发明是一种修整砂轮R圆角的工具，包括支座1、活动顶尖2、内六角紧定螺钉3、摇臂4、开槽紧定螺钉5、金刚笔6、定位套7、六角螺母8、螺杆9、固定顶尖10、挡块11、垫片12和六角螺栓13；
所述支座1包括底座1-1、立柱1-2，所述的立柱1-2有两个，分别垂直设置在底座1-1两端，所述的底座1-1为平板结构，底板1-1上设置有安装孔，用于将支座1固定在平面磨床上，立柱1-2可以通过焊接的方式安装在底板1-1上，也可以通过可拆卸的方式安装在底板1-1上，并通过加强筋1-3将底座1-1、立柱1-2连接，确保连接更为牢固；可拆卸的方式便于更换，所述两个立柱1-2等高，且结构完全相同，所述的两个立柱1-2上分别设置有位置相同的孔，且两孔同心，保证摇臂4两端位于相同的高度上，确保金刚笔6笔头保持在竖直方向上；活动顶尖2、固定顶尖10分别固定在两个立柱1-2的两个孔上，且活动顶尖2、固定顶尖10的顶尖部相对，所述支座1的两立柱1-2顶部还设置有螺纹孔，活动顶尖2，固定顶尖10上设置扁面，通过内六角紧定螺钉3穿过所述的螺纹孔，压紧活动顶尖2、固定顶尖10的扁面，固定在两立柱1-2上，防止活动顶尖2和固定顶尖10在孔内发生旋转；
所述的摇臂4两端分别与活动顶尖2、固定顶尖10的顶尖部连接，并可饶活动顶尖2、固定顶尖10的顶尖部旋转，在装配摇臂4、活动顶尖2和固定顶尖10时，先将摇臂4的一端的圆柱与固定顶尖10连接，而后通过旋转取下活动顶尖2上的固定螺帽，将活动顶尖2的尖部穿出到立柱1-2上的孔，并与摇臂4另一端的圆柱连接好，再将固定螺帽旋紧在活动顶尖2上，使得摇臂4牢固安装；
所述的摇臂4的中部向底座1-1的方向凹陷，形成近似的弧形，所述的摇臂4中部设置有螺纹孔，螺纹孔的用于安装螺杆9，与螺杆9螺纹连接，并通过六角螺母8用于螺杆9的轴向固定，使得螺杆9可以在螺纹孔内上下旋转移动；所述的螺杆9为中空结构，金刚笔6柄部安装在螺杆9内，便于旋转螺杆9时，螺杆9运动带动金刚笔6上下移动，调整金刚笔6的高度；金刚笔6笔头正对磨床工作台，用于修整工作台面上的砂轮；所述的螺纹孔下端设有同心的圆柱凸台，定位套7套设在螺杆9外部，并与圆柱凸台配合连接；定位套起到金刚笔6定位的作用，挡块11设置在底座1-1侧面，通过垫片12和六角螺栓13，将挡块11固定在底座1-1的一侧；在摇臂4自然状态下，金刚笔6、定位套7均位于竖直方向上，定位套7外径尺寸与支底座1-1的宽度尺寸相同，保证在自然状态下定位套7的外圆面刚好与挡块的侧面相切，保证金刚笔6位于竖直方向上。修整砂轮R圆角规格的大小，可通过调整金刚笔6笔尖到摇臂4旋转轴线的垂直距离来控制。同时，通过定位套7和挡块11，可限制摇臂4继续转动，从而保证砂轮修整的棱边R圆角与砂轮外圆柱面相切。优选的通过切换挡块11在底座1-1的两侧面上的安装位置，使砂轮两测棱边均能完成R圆角的修整，且R圆角与砂轮圆柱面相切。
在螺杆9侧面还开设有垂直于螺杆9轴线的槽孔，开槽紧定螺钉5插入螺杆9的槽孔内，用于的金刚笔6固定。
进一步，所述摇臂4两端为圆柱，其圆柱端面制有中心孔，所述摇臂4中间部分设置有螺纹孔，螺纹孔轴线与两端的中心孔轴线相互垂直，即可证明金刚笔6位于竖直方向上，所述的活动顶尖2、固定顶尖10的顶尖部角度为60°，与摇臂4的中心孔角度匹配。
进一步，所述的螺杆9还设置有径向方向有通孔，便于操作人员将工具插入通孔中，旋转螺杆，对金刚笔6的高度进行调整。
实施例2：
修整砂轮R圆角的工具的修整方法，包括以下步骤：
步骤一：将支座1放在平面磨床工作台上，找正并固定，使金刚笔6处于竖直状态，旋转螺杆9，调整螺杆9高度，并测量金刚笔6的笔头到磨床工作台距离，使其测得距离值与摇臂4旋转中心到磨床工作台距离之差为待磨削工件R圆角的半径值；
步骤二：建立空间直角坐标系OXYZ，调整磨床工作台高度，使砂轮最下端到磨床工作台之间的距离稍小于步骤一中已调整好的金刚笔6的笔头相对磨床工作台的距离，用普通砂轮修整器修整砂轮外圆，使砂轮最下端与金刚笔6笔头等高，此时，砂轮与金刚笔6笔头位于直角坐标下OXYZ下Z方向不同的平面上；
步骤三：在X方向移动磨床工作台，使砂轮的轴线与金刚笔6的轴线位于Z方向同一平面内，在Y方向调整磨床工作台，使得砂轮与金刚笔6笔头再次处于Z方向不同的平面上，此时砂轮的一端面与金刚笔6轴线距离为磨床工作台在Y方向上的移动距离，该距离值小于R圆角值；
步骤四：螺杆9在90°范围内前后摆动，且转动到Z方向位置时，使定位套7与限位块11刚好相切，在砂轮的旋转和金刚笔6前后摆动的复合运动下，从而完成砂轮R圆角的修整，所修整的R圆角与砂轮外圆面处于相切状态，当金刚笔6在摇臂4的转动轴线下方摆动时，砂轮修整的R圆角为凸圆弧；当金刚笔6在摇臂4的转动轴线上方摆动时，砂轮修整的R圆角为凹圆弧。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
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