[实用新型]凸曲线非圆轮廓零件的磨削结构

说明书

凸曲线非圆轮廓零件的磨削结构，包括：零件安装位，所述零件安装位可绕第一公转圆心公转；砂轮，所述砂轮可绕第二公转圆心公转并可绕自身的轴线回转，零件安装位的公转半径和砂轮的公转半径相等，设置于所述零件安装位上的零件的轴线与所述砂轮自身轴线平行，零件和砂轮公转进行磨削时，砂轮始终与零件轮廓的被磨削点的工艺规划轨迹相切；所述第一公转圆心和所述第二公转圆心可沿着两个公转圆心的连线相对移动。本实用新型在磨削过程中使砂轮和零件等半径公转，将砂轮的直线往复运动转化为圆周同向回转运动，无直线反向时的冲击载荷，同时保持了砂轮的高速自转，提高了加工精度和效率。

技术领域

本实用新型属于机械加工技术领域，尤其涉及一种用于磨削具有凸曲线非圆轮廓形状的零件的磨削结构。

背景技术

磨削是利用高速旋转的砂轮等磨具加工零件表面的一种切削加工工艺。磨削可加工各种零件的内、外圆柱面、圆锥面和平面，以及螺纹、齿轮和花键等特殊、复杂的成形表面。磨削一般作为零件表面的精加工工序，如用于曲轴、偏心轴、凸轮轴、叶片泵定子内腔，内曲线马达定子内腔，径向球塞马达定子内腔等零件的精加工，但也可以用于毛坯的预加工和清理等的粗加工工作。机械加工过程中，将零件上待加工表面的多余金属通过机械加工的方法去除掉，以获得设计要求的加工表面，零件表面预留的(需切除掉的)金属层的厚度称为加工余量。磨削加工的余量为磨削余量。磨削加工前，要针对所磨削轮廓及磨削余量进行磨削工艺规划，确定磨削的总圈数以及各圈所分配的磨削余量，设定被磨削点的运动轨迹，该运动轨迹也称为工艺规划轨迹。

传统的曲轴、凸轮等零件的磨削加工方式为随动磨削，如图1所示，对零件进行磨削时，零件100绕自身的轴线回转，砂轮200在高速自转的同时沿直线(X轴方向)往复运动，并伴有磨削量的进给，加工过程中砂轮200与零件100的轮廓的被磨削点的工艺规划轨迹始终相切，从而完成磨削过程。零件轮廓的磨削常采用计算机数字化控制(ComputerizedNumerical Control，简称CNC)的无靠模磨削，CNC控制的无靠模磨削具有加工精度高，质量易于控制，效率高的特点。但这种传统的磨削加工方式是零件绕自身轴线回转，砂轮随零件轮廓极径的变化而直线往复运动，砂轮的直线运动在轮廓曲线的极点处换向。由于受直线轴惯性载荷的影响，砂轮的直线运动响应滞后，容易造成零件轮廓在曲线极点处出现欠切或过切，难以保证磨削精度，如要提高磨削精度就要对砂轮往复运动的频率进行限制，这无疑会制约磨削效率的提高。

申请号为201010129465.9的中国实用新型专利申请提出了一种新的曲轴磨削方法。在磨削曲轴的连杆轴颈时，曲轴绕其自身的回转中心旋转，由于连杆轴颈相对于曲轴的回转中心具有一定的偏心距，因此在曲轴回转时，连杆轴颈做以曲轴的回转中心为圆心、以偏心距为半径的圆周运动。砂轮在绕自身的回转中心自转的同时，砂轮的回转中心同时按预设运动轨迹曲线移动，使得砂轮的高点始终对连杆轴颈的高点进行磨削，以外磨圆的方式对曲轴表面进行磨削加工。该方法解决了曲轴传统磨削加工方法中砂轮直线运动换向时冲击载荷对磨削质量影响的问题，该方法是利用砂轮的公转与连杆轴颈的旋转保持同相位的同步运动来完成磨削，运动的本质是一个平行四边形的一个边固定(曲轴转动中心与砂轮公转圆心的距离)，该边的两个邻边做同相位的同步转动(连杆轴颈的偏心距、砂轮的公转半径)，该边的对边做平动(砂轮自转中心到连杆轴颈中心的距离)。该方法不能用于加工凸曲线非圆轮廓的零件，应用范围受到限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效的、用于磨削凸曲线非圆轮廓零件的磨削结构。

为了实现目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

凸曲线非圆轮廓零件的磨削结构，包括：零件安装位，所述零件安装位可绕第一公转圆心公转；砂轮，所述砂轮可绕第二公转圆心公转并可绕自身的轴线回转，零件安装位的公转半径和砂轮的公转半径相等，设置于所述零件安装位上的零件的轴线与所述砂轮自身轴线平行，零件和砂轮转动时，砂轮始终保持与零件轮廓的被磨削点的工艺规划轨迹相切；所述第一公转圆心和所述第二公转圆心可沿着两个公转圆心的连线相对移动。