[发明专利]球形偶件凹球面在线电解修整装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在线电解修整装置。

背景技术

在线电解修整(ELID)，是针对金属结合剂金刚石和CBN砂轮难于修整的特点，将砂轮和修整电极分别加上正极和负极，之间喷洒专用磨削液，利用非线性电解修整作用，连续修整砂轮来获得恒定的出刃高度和良好的容屑空间。同时，随着电解过程的进行，在砂轮表面逐浙形成一层钝化膜，阻止电解过程继续进行，使砂轮损耗不致太快，当砂轮表面的磨粒磨损后，钝化膜被工件表面的磨屑刮擦去除，电解过程得以继续进行，对砂轮表面进行修整。上述过程循环进行，既避免了砂轮过快消耗，又自行保持砂轮表面的磨削能力。ELID技术具有效率高、加工精度高、表面质量好、切削力小等优点，在平面、内圆和外圆磨床上进行难加工材料的精密镜面磨削均有所应用。

由于球形偶件的磨削为封闭磨削，在磨削过程中，整个砂轮的磨削部分全部或大部分在球碗内部，磨削时，砂轮的工作部分为砂轮的端面与外圆的交线部分，其对应的修整电极形状比较复杂，修整电极与砂轮之间的间隙需要沿径向和轴向两维调整，这些都对砂轮的修整、磨削液的喷洒等带来极大的困难，因此目前ELID技术还未应用于球形偶件的加工中。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、使用方便，可用于球形偶件凹球面在线电解修整的装置。

本发明的技术解决方案是：球形偶件凹球面在线电解修整装置，包括工件主轴、砂轮、电主轴、修整电极、间隙调整装置和电刷装置；工件主轴和电主轴的旋转轴线在同一平面内且两轴之间的夹角α满足式中D为砂轮的直径，d为球碗工件内孔的直径，R为球碗工件凹球面的半径，球碗工件固定于工件主轴上并在工件主轴的带动下低速旋转，砂轮固定于电主轴上并在电主轴的带动下高速旋转，球碗工件和砂轮的旋转运动轨迹包络成为球面；砂轮相对于球碗工件露出一部分，修整电极固定于修整电极座上，修整电极上设有管接头，磨削液通过管接头及修整电极内部所开的小孔喷洒在砂轮的外露部分上进行在线电解修整；间隙调整装置对修整电极与砂轮之间的轴向间隙与径向间隙进行调整；电刷装置固定在间隙调整装置上并对砂轮供电。

所述的间隙调整装置包括径向间隙调整件、径向卡圈、径向间隙调整螺钉、轴向间隙调整件、轴向间隙调整螺钉、轴向卡圈；修整电极座通过径向间隙调整螺钉与径向间隙调整件连接并可在径向间隙调整螺钉的带动下沿径向运动，径向卡圈用于限制径向间隙调整螺钉的轴向运动；径向间隙调整件通过轴向间隙调整螺钉与轴向间隙调整件连接并可在轴向间隙调整螺钉的带动下沿轴向运动，轴向卡圈用于限制轴向间隙调整螺钉的轴向运动。

所述的电刷装置包括电刷、弹簧片和电刷调整螺钉；电刷固定于弹簧片上，弹簧片通过电刷调整螺钉与轴向间隙调整件连接，电刷调整螺钉调整弹簧片及电刷对砂轮的压力并对电刷的磨损进行补偿。

所述的工件主轴和电主轴的旋转轴线之间的夹角α＝45°。

本发明与现有技术相比的优点在于：本发明装置的工件主轴和电主轴的旋转轴线在同一平面内且球碗工件和砂轮的旋转运动轨迹包络成为球面，修正电极和电刷相配合对砂轮进行在线电解修整，解决了球形偶件难于进行ELID磨削的难题。间隙调整装置结构简单，可以精确调整修整电极与砂轮的间隙，进而补偿砂轮的磨损；修整电极上设有管接头，磨削液通过管接头及修整电极内部所开的小孔喷洒在砂轮上，磨削液喷洒均匀，修整效率高；电刷装置结构简单，易于操作，可以调整电刷对砂轮的压力，补偿电刷的磨损，从而实现球形偶件ELID磨削时对砂轮的修整。

附图说明

图1为本发明装置的结构图；

图2为本发明间隙调整装置的结构图；

图3为本发明球碗工件与砂轮的位置关系图；

图4为本发明修整电极和管接头的剖视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明球形偶件凹球面在线电解修整装置由工件主轴1、砂轮3、修整电极固定螺钉4、电主轴5、修整电极6、管接头7、修整电极座8、间隙调整装置、电刷装置组成。工件主轴1和电主轴5放置在磨床相应的溜板上，球碗工件2放置在工件主轴1里，砂轮3放置在电主轴5里。修整电极6通过修整电极固定螺钉4固定在修整电极座8上，管接头7与修整电极6通过螺纹连接。