專利名稱：一種帶檢測功能的砂輪調心裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于砂輪的調心裝置，尤其是涉及一種帶檢測功能的砂輪調心裝置。
背景技術：
精密和超精密加工是一個國家制造業水平的重要標志之一，是先進制造的基礎和關鍵。由于磨削加工是其重要組成部分，常作為機械加工中的最終精加工的手段。磨削加工是通過砂輪磨粒上的許多微小切削刃進行切削，因此加工精度高。而且砂輪屬于多刃工具，同時參與切削的切削刃很多，雖然單個切削刃切削量很小，但是整體加工效率還是很可觀的。在進行磨削加工前通常需要對砂輪進行修整，以保證砂輪表面質量達到加工要求；但是若砂輪安裝的時候存在一定的偏心，則需要加大砂輪的修整量才能達到加工的要求，這不僅影響了砂輪修整的效率，而且影響了砂輪的使用壽命。所以砂輪安裝時需要對砂輪位置進行調整，以使砂輪中心和主軸旋轉中心有較好的同軸度。目前，砂輪調心的基本方法是用激光位移傳感器測量旋轉中的砂輪，根據激光位移傳感器測得砂輪輪廓上單個點的信息大致判斷砂輪的偏心情況，然后對砂輪位置進行調整。這種調心方法只根據砂輪上個別點的信息確定砂輪的偏心方向和偏心距，并不能精確判斷砂輪偏心情況，調整基本依靠個人經驗來完成，一般只有熟練技工才能很好的完成，操作難度大，十分耗費時間。同時，當砂輪局部表面存有較大的缺陷時，操作者容易做出錯誤的判斷。中國專利CN102490118A公開一種可提高精密磨床加工精度、延長金剛石砂輪使用壽命的楔塊式可調金剛石砂輪夾具。設有內錐法蘭、砂輪法蘭、法蘭螺釘和楔塊調心裝置；內錐法蘭套固于外部磨床主軸上，砂輪法蘭與內錐法蘭通過法蘭螺釘固連；楔塊調心裝置設有3塊相同的楔塊、3根調整螺釘、調整螺釘擋蓋，各楔塊均布在內錐法蘭與砂輪法蘭之間，并且與內錐法蘭和砂輪法蘭均斜面配合，每塊楔塊與I根調整螺釘一端螺接，調整螺釘另一端位于砂輪法蘭的調整螺釘通孔中，調整螺釘擋蓋固于砂輪法蘭上并且抵壓住調整螺釘端面。具有安裝、拆卸方便，無需熟練技工，操作簡單、快捷等優點。中國專利CN102825549A公開一種調心滾子軸承外球面磨削砂輪修整器，機座與磨床工作臺相連接，擺桿座安裝在機座上，通過螺栓固定，擺桿軸由兩套軸承安裝在擺桿座上，油缸有缸體、活塞桿和活塞構成，活塞桿和活塞位于缸體內部，活塞桿兩側裝有活塞，活塞桿前端設有接頭，接頭前端上設有圓孔，擺臂桿穿過接頭上的圓孔，通過銷固定，其結構簡單，使用方便，并且可以消除人為因素的影響，提高產品精度和生產效率，降低工人的勞動強度，并能節約砂輪和金剛筆的消耗。
發明內容
本發明的目的在于解決傳統砂輪調心方法的盲目性、隨機性、不精確性以及操作過程繁瑣等問題，提供一種帶檢測功能的砂輪調心裝置。
本發明設有角度測量模塊、微調整模塊、激光位移傳感器模塊、底座；所述角度測量模塊用于測量砂輪旋轉的角度，角度測量模塊設有編碼器、聯軸器、編碼器箱體、砂輪鎖緊螺母套筒和角度測量支架，所述編碼器和砂輪鎖緊螺母套筒安裝在編碼器箱體上，編碼器與砂輪鎖緊螺母套筒通過聯軸器連接，編碼器箱體固定在角度測量支架上；所述微調整模塊用于微量調整砂輪相對于主軸的位置，微調整模塊設有微調整箱體、千分表支架、千分表和微調整支架，所述千分表與千分表支架相連并由支架鎖緊旋鈕鎖緊，千分表支架安裝在微調整箱體上，微調整箱體通過箱體固定螺栓固定在微調整支架上，微調整箱體、千分表支架、千分表均有一對，成左右對稱分布，所述微調整箱體設有調整蝸桿、調整桿、蝸輪(帶螺旋面)、箱體鎖緊螺栓、下箱體、上箱體和鋼珠，調整蝸桿和蝸輪固定在下箱體和上箱體之間，調整桿嵌在上箱體中，鋼珠夾在蝸輪的螺旋面與調整桿之間；所述激光位移傳感器模塊設有傳感器支架和傳感器；角度測量模塊通過角度測量支架固定在底座上，微調整模塊通過微調整支架固定在底座上，激光位移傳感器模塊通過傳感器支架固定在底座上。本發明通過角度測量模塊和激光位移傳感器模塊的相互配合，獲得砂輪表面的輪廓誤差，根據砂輪表面輪廓誤差可以精確的計算出砂輪偏心距及偏心角度；并據此控制微調整模塊，調整砂輪相對于主軸的位置，以提高砂輪與主軸的同軸度，從而減少砂輪的修整量、提高砂輪加工的精度。本發明可實現砂輪偏心情況的精確檢測，實現精確調整砂輪與磨床主軸的同軸度，從而可提高精密磨床加工精度、提高砂輪修整效率、延長砂輪使用壽命。
圖1為本發明實施例的總體結構示意圖。圖2為本發明實施例的角度測量模塊的示意圖。圖3為本發明實施例的微調整模塊的示意圖。圖4為本發明實施例的微調整箱體的俯視圖。圖5為本發明實施例的微調整箱體的后視圖。圖6為本發明實施例的安裝示意圖側視圖。圖7為本發明實施例的安裝示意圖主視圖。
具體實施例方式參見圖1 7，本發明實施例設有角度測量模塊、微調整模塊、激光位移傳感器模塊、底座6。所述角度測量模塊用于測量砂輪旋轉的角度，角度測量模塊設有編碼器13、聯軸器15、編碼器箱體12、砂輪鎖緊螺母套筒11和角度測量支架10，所述編碼器13和砂輪鎖緊螺母套筒11安裝在編碼器箱體12上，編碼器13與砂輪鎖緊螺母套筒11通過聯軸器15連接，編碼器箱體12固定在角度測量支架10上；所述微調整模塊用于微量調整砂輪相對于主軸的位置，微調整模塊設有微調整箱體1、千分表支架2、千分表3和微調整支架4，所述千分表3與千分表支架2相連并由支架鎖緊旋鈕9鎖緊，千分表支架2安裝在微調整箱體I上，微調整箱體I通過箱體固定螺栓1-1固定在微調整支架4上，微調整箱體1、千分表支架
2、千分表3均有一對，成左右對稱分布，所述微調整箱體I設有調整蝸桿1-2、調整桿1-3、蝸輪1-4 (帶螺旋面)、箱體鎖緊螺栓1-5、下箱體1-6、上箱體1-7和鋼珠1-8，調整蝸桿1_2和蝸輪1-4固定在下箱體1-6和上箱體1-7之間，調整桿1-3嵌在上箱體1-7中，鋼珠1_8夾在蝸輪1-4的螺旋面與調整桿1-3之間；所述激光位移傳感器模塊設有傳感器支架7和傳感器8 ;角度測量模塊通過角度測量支架10固定在底座6上，微調整模塊通過微調整支架4固定在底座6上，激光位移傳感器模塊通過傳感器支架7固定在底座6上。使用時，將本發明放在磨床工作臺19上，通過工作臺19上的電磁鐵將砂輪調心裝置固定在工作臺。砂輪18安裝在法蘭盤17上，法蘭盤17安裝在磨頭主軸16上，由于法蘭盤17和磨床主軸16之間存在間隙，這樣就可以通過調整法蘭盤17相對于磨床主軸16的相對位置，從而實現砂輪18與磨床主軸16同軸度的微量調整。檢測前，首先要確定砂輪偏心方向和偏心距。其基本步驟是:將砂輪預緊，使砂輪在一定的作用下能夠發生微小的移動，同時，當砂輪旋轉時又不會發生偏移。然后，將砂輪調心裝置置于磨床工作臺19上，調整調心裝置的位置，使激光位移傳感器8正對于砂輪18，磨床工作臺19上的電磁鐵上電，將調心裝置固定在工作臺19上；調整角度測量支架10，使砂輪緊定螺母套筒11套接在砂輪緊定螺母20上；使砂輪旋轉，提取激光位移傳感器8和編碼器13上的信息；以編碼器13測得的角度為橫坐標，以激光位移傳感器8的距離為縱坐標，就可以得到砂輪表面輪廓信息，通過最小二乘法擬合出砂輪輪廓誤差曲線，根據砂輪輪廓誤差曲線可得到砂輪的偏心方向和偏心距。根據砂輪的偏心情況，利用三角函數關系和微調整箱體I與砂輪的幾何關系可分別確定兩套微調整箱體I的調整量。調整前，調整千分表3在千分表支架2上的位置，使千分表3的觸頭剛好頂在法蘭盤17上，旋轉調整蝸桿1-2，使調整桿1-3頂在法蘭盤17上并使法蘭盤17發生微量移動，千分表3用于精確的測量法蘭盤的偏移量。通過微調整模塊就可以實現砂輪位置的微量調
難
iF.0角度測量模塊用于測量砂輪的轉角，其與激光位移傳感器模塊相互配合可獲得砂輪輪廓提供數據。微調整模塊用于微量調整砂輪法蘭17相對于磨床主軸16的位置，可提高砂輪與磨床主軸的同軸度。參見圖6和7，進行砂輪調心前，需要對砂輪輪廓進行測量，獲得砂輪的表面輪廓，其測量方案是:將調心裝置置于工作臺19上，使激光位移傳感器8位于砂輪18正下方。角度測量模塊套接在砂輪緊定螺母20上。通過激光傳感器8和編碼器13的配合可以獲得砂輪表面輪廓，并據此處理得到砂輪的偏心情況。微調整模塊可調整法蘭盤17相對于磨床主軸16的位置，提高砂輪18和磨床主軸16的同軸度。通過本發明所涉及的砂輪調心裝置可以精確確定砂輪的偏心情況，并可精確的調整砂輪與磨頭主軸的同軸度。本發明集測量與調整于一體，使用方便，且精度高，對提高砂輪修整效率、延長砂輪使用壽命具有顯著的作用。
權利要求
1.一種帶檢測功能的砂輪調心裝置，其特征在于設有角度測量模塊、微調整模塊、激光位移傳感器模塊、底座； 所述角度測量模塊用于測量砂輪旋轉的角度，角度測量模塊設有編碼器、聯軸器、編碼器箱體、砂輪鎖緊螺母套筒和角度測量支架，所述編碼器和砂輪鎖緊螺母套筒安裝在編碼器箱體上，編碼器與砂輪鎖緊螺母套筒通過聯軸器連接，編碼器箱體固定在角度測量支架上；所述微調整模塊用于微量調整砂輪相對于主軸的位置，微調整模塊設有微調整箱體、千分表支架、千分表和微調整支架，所述千分表與千分表支架相連并由支架鎖緊旋鈕鎖緊，千分表支架安裝在微調整箱體上，微調整箱體通過箱體固定螺栓固定在微調整支架上，微調整箱體、千分表支架、千分表均有一對，成左右對稱分布，所述微調整箱體設有調整蝸桿、調整桿、蝸輪、箱體鎖緊螺栓、下箱體、上箱體和鋼珠，調整蝸桿和蝸輪固定在下箱體和上箱體之間，調整桿嵌在上箱體中，鋼珠夾在蝸輪的螺旋面與調整桿之間；所述激光位移傳感器模塊設有傳感器支架和傳感器；角度測量模塊通過角度測量支架固定在底座上，微調整模塊通過微調整支架固定在底座上，激光位移傳感器模塊通過傳感器支架固定在底座上。
全文摘要
一種帶檢測功能的砂輪調心裝置，涉及用于砂輪的調心裝置。設角度測量模塊、微調整模塊、激光位移傳感器模塊、底座；角度測量模塊設編碼器、聯軸器、編碼器箱體、砂輪鎖緊螺母套筒和角度測量支架；微調整模塊設微調整箱體、千分表支架、千分表和微調整支架，所述微調整箱體設調整蝸桿、調整桿、蝸輪、箱體鎖緊螺栓、下箱體、上箱體和鋼珠，所述激光位移傳感器模塊設傳感器支架和傳感器；通過角度測量模塊和激光位移傳感器模塊的相互配合，獲得砂輪表面的輪廓誤差，根據砂輪表面輪廓誤差可以精確的計算出砂輪偏心距及偏心角度；并據此控制微調整模塊，調整砂輪相對于主軸的位置。可提高精密磨床加工精度、提高砂輪修整效率、延長砂輪使用壽命。
文檔編號B24B41/00GK103144033SQ20131009142
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月21日 優先權日2013年3月21日
發明者郭隱彪, 白志揚, 王振忠, 林曉輝, 董之然 申請人:廈門大學