[实用新型]陶瓷材料阶梯轴类零件切入式无心磨削加工装置

说明书

本实用新型的陶瓷材料阶梯轴类零件切入式无心磨削加工装置通过在导轮侧部设置修整轮，并在磨削轮和修整轮侧部分别设置工具电极，加工时，采用电解的方式使磨削轮和修整轮表面的金属结合剂发生阳极溶解实现在线同步修整，以使砂轮和修整轮在同一基准上修整，从而在机械结构上保证较高的修整精度，此外，在线电解修整可避免砂轮表面钝化堵塞，使砂轮长期保持良好的磨削性能，同时导轮在线修整，使导轮与工件接触摩擦系数稳定，从而，获得较高的工件加工精度，保证工件的表面质量，同时，获得较高的加工效率。

技术领域

本实用新型涉及陶瓷材料阶梯轴类工件的高效、高精度无心磨削加工装置，属于精密与超精密加工技术领域。

背景技术

阶梯轴类零件广泛应用于机械、航空、航天等工业中，其材质、表面质量及综合机械性能均要求很高，阶梯轴的强度对整机寿命影响很大，其质量直接影响到机器的工作性能和使用寿命。随着机械设备主轴向高速化精密化发展，陶瓷材料具有高硬度、高刚性、耐高温、耐腐蚀等极为优良的综合性能，是制造阶梯轴的最佳材料之一。

无心磨削技术是阶梯轴类工件外圆加工的主要方式，其加工系统主要包括砂轮、导轮、托板和阶梯轴类工件。加工时，工件放置在砂轮、导轮之间，工件不用顶针定心和支撑，以被磨削的外圆本身作为定位基准，工件靠砂轮和导轮同时驱动作滚动运动，通过砂轮进行材料去除。无心磨削技术无需对工件进行装夹定位即可加工出整个圆柱面，易于实现生产过程的自动化，生产效率高。

然而，在加工过程中，磨削区域磨削力大、磨削温度高、造成砂轮极易钝化、堵塞而丧失其磨削功能，导轮对工件起到定位、支承、回转驱动的作用，其轮廓形状精度直接影响工件的定位和运动精度，而加工过程导轮与工件长期接触，其表面易磨损。对于加工高硬度、高刚性、耐磨损的陶瓷材料，这些情况更加突出。无心磨床上配置的砂轮修整器和导轮修整器，主要为可独立调节的金刚石笔，但由于各构件均为独立运动，引入的运动误差较大，使得修整精度低，且修整过程耗时降低了加工效率，从而，难以满足工件高效率、高精度的加工要求。

因此，亟需开发新的阶梯轴类工件无心磨削加工技术，以有效解决无心磨削加工中砂轮、导轮修整精度低，影响加工精度的问题，以及修整过程耗时影响加工效率的问题。

发明内容

为了克服现有技术中所存在的上述不足，本实用新型提供了陶瓷材料阶梯轴类零件切入式无心磨削加工装置，该装置可以实现陶瓷材料阶梯轴类零件高效、高精度磨削加工。

本实用新型的技术方案是：陶瓷材料阶梯轴类零件切入式无心磨削加工装置，包括并排设置的磨削轮和导轮，以及设于磨削轮和导轮之间的托板；所述磨削轮通过磨削轮十字滑台设于机架上，可相对机架作横向和纵向移动；所述托板通过托板直线滑台设于机架上，可相对机架作横向移动；所述导轮通过导轮直线滑台设于托板直线滑台上，可相对托板直线滑台的台面作横向移动；所述托板的上方设有磨削冷却喷头，磨削冷却喷头与磨削液供给装置相连；还包括设于磨削轮侧部的磨削轮工具电极，设于导轮侧部的修整轮，以及设于修整轮侧部的修整轮工具电极；所述磨削轮为金属结合剂砂轮，所述修整轮为金属结合剂修整轮；所述修整轮通过修整轮十字滑台设于导轮直线滑台上，可相对导轮直线滑台的台面作横向和纵向移动；所述磨削轮工具电极通过磨削轮工具电极十字滑台设于磨削轮十字滑台上，可相对磨削轮十字滑台的台面作横向和纵向移动；所述磨削轮工具电极与电解电源的负极相连，所述磨削轮的主轴通过电刷与电解电源的正极相连；所述修整轮工具电极通过修整轮工具电极直线滑台设于修整轮十字滑台上，可相对修整轮十字滑台的台面作横向移动；所述修整轮工具电极与电解电源的负极相连，所述修整轮的中心通过电刷与电解电源的正极相连；所述磨削轮工具电极的上方设有磨削轮修整喷头，所述修整轮工具电极的上方设有导轮修整喷头，磨削轮修整喷头和导轮修整喷头分别与磨削液供给装置相连。