簡要介紹了一種可用于大型軸承桃形溝圓弧修整的砂輪圓弧修整器的結(jié)構(gòu)和工作原理。采用雙向液壓缸驅(qū)動，同時采用機(jī)械和電器雙限位，以保證砂輪圓弧修整的安全、準(zhǔn)確和。
大型軸承內(nèi)外圈溝槽采用數(shù)控成形砂輪磨削加工是提高生產(chǎn)效率和加工精度的非常有效的工藝方法。在軸承內(nèi)外圈溝槽的磨削加工過程中，成形砂輪的圓弧修整是一個必須解決的關(guān)鍵問題，這時砂輪圓弧修整器的實用性和便捷性就顯得尤為重要。
作為p2和p4級軸承磨削加工的母機(jī)，mgk28系列高精度數(shù)控立式磨床可按照客戶的需要進(jìn)行配備滿足其不同功能的砂輪圓弧修整器。
1設(shè)計背景
某軸承廠所訂購的mgk2835o高精度數(shù)控立式磨床（由北京廣宇大成數(shù)控機(jī)床有限公司生產(chǎn)制造）需要磨削大型軸承的內(nèi)外圈桃形溝，根據(jù)所需要加工工件的幾何形狀以及表面精度要求，選擇合適的砂輪并對其進(jìn)行圓弧修整，然后再對工件進(jìn)行磨削加工，以達(dá)到工件的質(zhì)量要求。在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一套砂輪圓弧修整器。
2工作原理
該砂輪圓弧修整器的結(jié)構(gòu)，它由修整器底座1、旋轉(zhuǎn)支架2、左*3、金剛筆底座4、金剛筆5、右*6、液壓缸活塞桿7、扇形塊8、無觸點開關(guān)9和機(jī)械限位桿10等主要零件及其他輔助零件構(gòu)成。修整器采用兩端支撐的簡支梁結(jié)構(gòu)，修整器底座1兩端通過精密軸承支撐著旋轉(zhuǎn)支架2。
砂輪圓弧修整需要金剛筆尖相對于砂輪做勻速的圓周擺動，在本設(shè)計中采用雙向液壓缸驅(qū)動，以保證金剛筆的擺動均勻、平穩(wěn)。在修整器底座1上有一液壓缸，由雙向液壓缸驅(qū)動，通過齒條（液壓缸活塞桿7）齒輪（固定在右*6上）將直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而帶動旋轉(zhuǎn)支架2做有規(guī)律的來回擺動。而固定在旋轉(zhuǎn)支架2上的金剛筆5也就繞著某一預(yù)先設(shè)定的圓心做往復(fù)性的圓周擺動。通過調(diào)整電器和液壓元件以及數(shù)控加工程序控制，就可使砂輪修整出想要得到的圓弧。
金剛筆的位置，可以通過安裝在旋轉(zhuǎn)支架2上的金剛筆底座4上的螺紋來前后調(diào)節(jié)。金剛筆尖距離砂輪中心的距離（在水平面上時）當(dāng)在砂輪上修凸圓弧時為a-r，在砂輪上修凹圓弧時a+r。其中圓弧修整器的中心距離為a，即在水平面上砂輪中心到左右*的連線的距離，所要修整的圓弧半徑r。該修整器主要用于修整大型軸承內(nèi)外圈的桃形溝，為凸圓弧。凹圓弧的修整調(diào)節(jié)不做詳述。在修整凸圓弧時，金剛筆位置的調(diào)節(jié)可借助工裝心軸（用左右*3和6固定）以便能使金剛筆更容易調(diào)節(jié)到更準(zhǔn)確的位置。并通過緊定螺釘緊定，以使金剛筆固定，確保準(zhǔn)確、安全、有效。
金剛筆的擺動即旋轉(zhuǎn)支架2的擺動由機(jī)械限位和電器限位共同限制，確保其擺動角度的準(zhǔn)確性和有效性。其中，機(jī)械限位通過機(jī)械限位桿10的上下調(diào)節(jié)來限制扇形塊8的擺動范圍，從而控制旋轉(zhuǎn)支架2擺動位置和范圍；電器限位使用無觸點開關(guān)9作為傳感器元件，由數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行控制。旋轉(zhuǎn)支架2的來回擺動的速度和方向由液壓閥組控制，以便能使旋轉(zhuǎn)支架2得到合適的擺動速度和方向。其中液壓閥組由減壓閥、流量控制閥和方向閥等液壓閥組成。
砂輪圓弧修整器的控制原理。
砂輪圓弧修整器液壓控制工作原理。油箱1中由電機(jī)驅(qū)動液壓泵為液壓系統(tǒng)提供壓力油源，經(jīng)直動式溢流閥調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)壓力控制為不大于0.7mpa。當(dāng)砂輪進(jìn)行圓弧修整時，金剛筆來回擺動的方向即雙向液壓缸3活塞桿的運(yùn)動方向是通過二位四通方向閥4控制調(diào)節(jié)的；金剛筆擺動的速度快慢是通過油路的流量大小來控制的，以在圓弧修整時能夠?qū)崿F(xiàn)粗修和精修的工藝過程。其中粗修和精修的選擇通過二位三通方向閥4控制，粗修時油路經(jīng)過二通流量控制閥5，此時流量控制為0.6l/min；精修時油路經(jīng)過二通流量控制閥6，此時流量控制為0.2l/min。同時粗修和精修時油路的流量可以根據(jù)實際的加工工件結(jié)合磨削工藝進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以滿足不同工件的磨削加工要求。
3操作方法
該砂輪圓弧修整器在使用時，根據(jù)所需要修整的砂輪圓弧的尺寸和精度做出一根工裝心軸（修整此桃形溝需要ø40mm×320mm），用左*3和右*6對心軸兩端固定，借助心軸以便準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)出金剛筆尖的位置，滿足修整需要。
根據(jù)磨削工藝，編寫出合適的磨削加工數(shù)控程序。
根據(jù)實際加工需要，適當(dāng)調(diào)節(jié)機(jī)械限位和電器限位元件的位置，使金剛筆得到合適的擺動角度；調(diào)節(jié)流量控制閥，使金剛筆得到合適的擺動速度。
進(jìn)行對刀，砂輪圓弧修整前的砂輪對刀尤為關(guān)鍵。必須保證金剛筆處在水平位置時，金剛筆尖在立臥磨頭砂輪寬度的中心線（即是需要修整出的砂輪桃形尖的所在水平面）上，這樣才能使砂輪修整出準(zhǔn)確的桃形溝。
對砂輪進(jìn)行圓弧修整，所得圓弧即為所需圓弧。
對工件進(jìn)行磨削，并檢測工件的磨削質(zhì)量。
4結(jié)構(gòu)特點
該砂輪圓弧修整器結(jié)構(gòu)簡單，易于控制，且使用方便。
通過調(diào)整金剛筆座的前后位置，可修整出不同半徑的精密圓弧r，適用范圍廣。
采用雙支點支撐，修整器的剛性和穩(wěn)定性好。
使用雙向液壓缸驅(qū)動，可以使金剛筆得到勻速、平穩(wěn)的擺動，可以保證修整的砂輪圓弧得到較高的精度和表面粗糙度。
使用機(jī)械和電器雙限位，在保證圓弧修整時安全的同時，又能有效的減少旋轉(zhuǎn)支架做多余無效的擺動．提高圓弧修整的效率。
5結(jié)語
經(jīng)過設(shè)計研究，將該砂輪圓弧修整器投入生產(chǎn)。使用該砂輪圓弧修整器，在北京廣宇大成數(shù)控機(jī)床有限公司制造生產(chǎn)的mgk28350高精度數(shù)控立式磨床上對砂輪進(jìn)行圓弧修整后，對大型軸承內(nèi)外圈的桃形溝進(jìn)行磨削。磨削加工后的工件能夠達(dá)到端面跳動≤0.003mm、徑向跳動≤0.o03mm、表面粗糙度≤0.2µm的較高精度，達(dá)到了設(shè)計的目的，較好的滿足了用戶的要求，贏得了用戶的好評。
（文章來源：北京東方精益機(jī)械設(shè)備有限公司郭明肖雷霍建屹）