一种工序自动化切换内圆磨削方法及装置

本发明涉及精密加工领域，具体为一种工序自动化切换内圆磨削方法及装置。

背景技术：

1、磨削加工在汽车、航空、能源、医疗器械等行业中广泛应用。当前，磨削加工技术正朝着高精度、高效率和高可靠性的方向不断发展，受益于新型磨料、磨具和数字化技术的推动。然而，该技术仍面临着一些挑战。其中包括许多磨削设备无法实现工序间的自动化切换的问题，影响了加工的精度和效率，同时也浪费了大量人力物力。此外，如何根据工件内壁进行仿形磨削以及快速准确地更换磨损零件仍是尚未完全解决的问题。因此，需要进一步研究和改进，以促进磨削技术的进一步发展。为了解决这一问题，中国专利cn202211251361.4设计了一种圆筒内壁磨削装置，以解决现有磨削装置磨削力度单一，不能应对局部凸起的问题，但此装置未考虑到工件内壁仿形磨削及工序自动化切换等问题；而中国专利cn201310523261.7提出了一种管内壁磨削抛光装置，它不仅提高了磨削的工作效率，同时能够有效控制对管内壁的压紧力，保证了最终的磨削或抛光质量，而该装置未考虑到工序自动化切换以及如何快速准确地更换磨损零件的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种工序自动化切换内圆磨削方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种工序自动化切换内圆磨削方法，根据磨削阶段的需求，可通过调整橡胶支撑体的数量灵活调节组合砂轮周向的分区数量；根据各个阶段所需的磨削时间来设计阻尼槽的宽窄渐变的程度，通过阻尼槽与圆柱销之间的渐变阻尼作用以控制组合砂轮自转的速度，进而调节各工序的磨削时间；利用橡胶支撑体的弹性特性，对工件内壁的不平整区域进行仿形磨削，并且橡胶支撑体采用了一种力致变色材料，通过观察其因外力而改变的颜色反馈，可判断其支撑性能是否达到极限，以便于及时更换。

4、具体包括如下步骤：首先，根据工件内表面的原始粗糙度以及需要磨削的精度，制定组合砂轮周向的分区方案，并设置每一段砂带表面的磨粒目数以及阻尼槽的渐变宽窄；其次，将整个磨削装置导入待磨削工件内圆中，随即启动装置。在磨削过程中，电机驱动整个磨削装置公转，通过组合砂轮和工件内圆之间的摩擦作用进行磨削处理，同时，接触产生的摩擦力使得组合砂轮绕连接轴缓慢自转，调节不同目数磨粒的砂带依次参与磨削，实现从粗磨、半精磨到精磨的工序自动化调整。

5、一种工序自动化切换内圆磨削装置包括：

6、星形公转机构、组合砂轮，并沿所述星形公转机构的周向布置多个所述组合砂轮；所述星形公转机构包括星形支架、阻尼调节端盖、连接轴和端盖；所述组合砂轮包括顶部帽形零件、分隔转轮、橡胶支撑体、砂带、底部定位端盖和锁紧套筒；所述组合砂轮通过所述锁紧套筒套在所述星形公转机构的所述连接轴上，其中所述顶部帽形零件中的圆柱销嵌入于所述阻尼调节端盖的阻尼槽中；所述组合砂轮通过所述端盖旋紧以实现轴向固定。

7、进一步地，所述星形公转机构的中心与电机相连，沿所述星形支架周向布置多个所述阻尼调节端盖、所述连接轴、所述端盖；所述连接轴固定在所述星形支架的螺纹孔中；所述阻尼调节端盖通过中心螺纹孔固定在所述连接轴上，与所述星形支架之间为相对静止不可转动，所述阻尼调节端盖中的阻尼槽为宽窄渐变的弧形槽；所述端盖旋紧固定在所述连接轴的末端。

8、进一步地，所述分隔转轮同轴安装在所述顶部帽形零件的中间轴上，同时通过挡板边缘嵌入到所述顶部帽形零件的定位卡槽中；所述橡胶支撑体安装于所述分隔转轮的两个挡板之间，并通过所述橡胶支撑体上的定位槽与所述分隔转轮的定位条嵌合固定，沿所述分隔转轮的周向安装多个所述橡胶支撑体；所述砂带通过粘扣带组件安装在所述橡胶支撑体上，周向的各个所述橡胶支撑体表面均安装一段所述砂带，不同的所述砂带上通过静电植砂粘结不同目数的磨粒；所述底部定位端盖与所述分隔转轮同轴安装，并且所述底部定位端盖的定位卡槽与所述分隔转轮的侧边挡板相嵌合；所述锁紧套筒与所述底部定位端盖同轴安装，所述锁紧套筒通过外螺纹与所述顶部帽形零件旋紧，以轴向夹紧所述顶部帽形零件、所述分隔转轮、所述底部定位端盖、所述橡胶支撑体，同时通过所述顶部帽形零件和所述底部定位端盖上的柱形凸起夹紧固定所述砂带的裙边。

9、进一步地，所述橡胶支撑体使用了一种力致变色材料，当外力作用于其表面时，这种材料会发生颜色变化，通过观察颜色变化，可以用于评估支撑体的性能是否已经达到极限。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

11、本发明的橡胶支撑体采用一种力致变色材料，通过观察其因外力而改变的颜色反馈，可评估支撑性能是否达到极限，并利用其弹性特性进行仿形磨削。

12、本发明结构简单，使用方便，通过阻尼槽与圆柱销之间的渐变阻尼作用以控制组合砂轮自转的速度，进而调节各工序的磨削时间。

13、本发明通过砂带与工件表面接触产生的摩擦力使得组合砂轮绕连接轴缓慢自转，调节不同目数磨粒的砂带依次参与磨削，实现了从粗磨到精抛的工序自动化切换，大幅度提升了效率，有效减少了人力和物力的投入，为精密加工领域提供了高效智能的磨削解决方案。

技术特征：

1.一种工序自动化切换内圆磨削方法，其特征在于：

2.一种工序自动化切换内圆磨削装置,其特征在于，包括星形公转机构(1)、组合砂轮(2)，并沿所述星形公转机构(1)的周向布置多个所述组合砂轮(2)；所述星形公转机构(1)包括星形支架(101)、阻尼调节端盖(102)、连接轴(103)和端盖(104)；所述组合砂轮(2)包括顶部帽形零件(201)、分隔转轮(202)、橡胶支撑体(203)、砂带(204)、底部定位端盖(205)和锁紧套筒(206)；所述组合砂轮(2)通过所述锁紧套筒套(206)在所述星形公转机构(1)的所述连接轴(103)上，其中所述顶部帽形零件(201)中的圆柱销嵌入于所述阻尼调节端盖(102)的阻尼槽中；所述组合砂轮(2)通过所述端盖(104)旋紧以实现轴向固定。

3.根据权利要求2所述的一种工序自动化切换内圆磨削装置,其特征在于，所述星形公转机构(1)的中心与电机相连，沿所述星形支架(101)周向布置多个所述阻尼调节端盖(102)、所述连接轴(103)、所述端盖(104)；所述连接轴(103)固定在所述星形支架(101)的螺纹孔中；所述阻尼调节端盖(102)通过中心螺纹孔固定在所述连接轴(103)上，与所述星形支架(101)之间为相对静止不可转动，所述阻尼调节端盖(102)中的阻尼槽为宽窄渐变的弧形槽；所述端盖(104)旋紧固定在所述连接轴(103)的末端。

4.根据权利要求2所述的一种工序自动化切换内圆磨削装置,其特征在于，所述分隔转轮(202)同轴安装在所述顶部帽形零件(201)的中间轴上，同时挡板边缘嵌入所述顶部帽形零件(201)的定位卡槽中；所述橡胶支撑体(203)安装于所述分隔转轮(202)的两个挡板之间，并通过所述橡胶支撑体(203)上的定位槽与所述分隔转轮(202)的定位条嵌合固定，沿所述分隔转轮(202)的周向安装多个所述橡胶支撑体(203)；所述砂带(204)通过粘扣带组件安装在所述橡胶支撑体(203)上，周向的各个所述橡胶支撑体(203)表面均安装一段所述砂带(204)，不同的所述砂带(204)上通过静电植砂粘结不同目数的磨粒；所述底部定位端盖(205)与所述分隔转轮(202)同轴安装，并且所述底部定位端盖(205)的定位卡槽与所述分隔转轮(202)的侧边挡板相嵌合；所述锁紧套筒(206)与所述底部定位端盖(205)同轴安装，所述锁紧套筒(206)通过外螺纹与所述顶部帽形零件(201)旋紧，以轴向夹紧所述顶部帽形零件(201)、所述分隔转轮(202)、所述底部定位端盖(205)、所述橡胶支撑体(203)，同时所述顶部帽形零件(201)和所述底部定位端盖(205)上的柱形凸起夹紧固定所述砂带(204)的裙边。

5.根据权利要求2所述的一种工序自动化切换内圆磨削装置,其特征在于，所述橡胶支撑体(203)使用了一种力致变色材料，当外力作用于其表面时，这种材料会发生颜色变化，通过观察颜色变化，可以用于评估支撑体的性能是否已经达到极限。

技术总结本发明涉及精密加工领域，公开了一种工序自动化切换内圆磨削方法及装置，首先根据工件内表面的原始粗糙度以及需要磨削的精度，制定组合砂轮周向的分区方案，并设置每一段砂带表面的磨粒目数以及阻尼槽的渐变宽窄；其次电机驱动磨削装置公转，通过组合砂轮和工件内圆之间的摩擦作用进行磨削处理，同时，接触产生的摩擦力使得组合砂轮缓慢自转，调节不同目数磨粒的砂带依次参与磨削，实现从粗磨、半精磨到精磨的工序自动化调整。在磨削过程中根据各个阶段所需的磨削时间来设计阻尼槽的宽窄渐变的程度，通过阻尼槽与圆柱销之间的渐变阻尼作用以控制组合砂轮自转的速度，进而调节各工序的磨削时间；利用橡胶支撑体的弹性特性，对工件内壁的不平整区域进行仿形磨削，并且橡胶支撑体采用了一种力致变色材料，通过观察其因外力而改变的颜色反馈，可判断支撑性能是否达到极限，以便于及时更换。技术研发人员：葛江勤,徐铿晴,林宇恒受保护的技术使用者：中国计量大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11