一种内凹外圆和端面的磨削加工方法与流程

1.本发明涉及磨削加工领域，尤其涉及一种内凹外圆和端面的磨削加工方法。


背景技术：

2.现有一种带齿轮的待加工零件1(如图1和图2所示)，包括中轴11和设置在中轴11一端部外圆周方向的带腹板的齿轮12，中轴11靠近齿轮12一端的外圆11上设有内凹外圆111和端面112，端面112和内凹外圆111垂直设置且具有圆弧过渡，内凹外圆111和端面112需要进行加工，在齿轮12和内凹外圆111之间设有内孔121。
3.在现有技术中，通常使用内磨砂轮2直接加工(如图3所示)，加工时，以齿轮12的腹板前端面(基准面a)为装夹基准，采用磁盘直接吸附，内磨用砂轮2的中心轴与零件1的中轴11平行，采用该方法加工时，砂轮2的接杆21很细长(接杆21的长度l远大于接杆21的直径d，一般l＞5d)，刚性差，加工端面112(面b)时，由上到下进刀(在机床平面上为由远到近)，加工内凹外圆111(面c)时由右向左进刀(如图3中箭头所示方向)，加工时容易震动颤抖，导致零件烧伤，砂轮主体2受内孔121限制，为避免砂轮2与内孔121(面d)干涉，一般砂轮主体2直径比较小，砂轮主体22损耗快，加工时效率低，尺寸不稳定。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种加工效率高的内凹外圆和端面的磨削加工方法。
5.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
6.一种内凹外圆和端面的磨削加工方法，包括采用砂轮对待加工零件的内凹外圆和端面进行磨削加工，加工时，所述砂轮包括砂轮主体和接杆，所述接杆一端连接在砂轮架上，另一端与砂轮主体一端连接，所述砂轮主体侧面设有磨削面对待加工零件进行磨削加工，所述接杆的中心轴与待加工零件的中心轴具有倾斜角α，在过待加工零件中心轴的平面上，以端面投影线为基准线，所述内凹外圆投影线相对于基准线的最高高度为h，所述砂轮主体的直径为d，所述接杆的直径为d，长度为l，满足l≤3d，β＝90
°‑
α。
7.作为上述技术方案的进一步改进：
8.所述磨削面包括两垂直设置的第一磨削面和第二磨削面，所述第一磨削面和第二磨削面分别用于磨削端面和内凹外圆。
9.所述第二磨削面的磨削长度大于第一磨削面的磨削长度。
10.所述倾斜角α满足30
°
≤α≤90
°
。
11.所述倾斜角α满足30
°
≤α≤60
°
。
12.所述倾斜角α＝45
°
。
13.所述待加工零件的中轴两端采用机床顶尖定位装夹。
14.与现有技术相比，本发明的优点在于：
15.本发明的磨削加工方法，砂轮接杆的中心轴与待加工零件的中心轴具有倾斜角α，在过待加工零件中心轴的平面上，以端面投影线为基准线，所述内凹外圆投影线相对于基准线的最高高度为h，砂轮主体的直径为d，连杆的直径为d，长度为l，满足l≤3d，β＝90
°‑
α，倾斜角的设置使得本发明可以采用粗短的接杆、大直径的砂轮主体，避免现有技术中，采用的粗短的接杆、大直径的砂轮时的因为零件内孔限制导致的干涉技术问题，解决因砂轮损耗、接杆震动颤抖导致零件烧伤、裂纹、精度不合格的问题。
附图说明
16.图1是本发明待加工零件的结构示意图。
17.图2是本发明待加工零件的剖视图。
18.图3是现有常规加工方法示意简图。
19.图4是本发明加工方法的示意简图。
20.图中各标号表示：1、待加工零件；11、中轴；111、端面；112、内凹外圆；2、砂轮；21、接杆；22、砂轮主体；221、第一磨削面；222、第二磨削面。
具体实施方式
21.以下将对本发明做进一步详细说明。除非特殊说明，本发明采用的仪器或材料为市售。
22.实施例1：
23.现有一种带齿轮的待加工零件1(如图1和图2所示)，包括中轴11和设置在中轴11一端部外圆周方向的带腹板的齿轮12，中轴11靠近齿轮12一端的外圆11上设有内凹外圆111和端面112，端面112和内凹外圆111垂直设置且具有圆弧过渡，内凹外圆111和端面112需要进行加工，在齿轮12和内凹外圆111之间设有内孔121。
24.如图4所示(图4中箭头所示方向为加工内凹外圆112的进刀方向，进刀方向与中轴11中心轴具有夹角，夹角与倾斜角α相同)，本实施例的内凹外圆和端面的磨削加工方法，包括采用砂轮2对待加工零件1的内凹外圆112和端面111进行磨削加工，加工时，砂轮2包括砂轮主体22和接杆21，接杆21一端连接在砂轮架(未示出)上，另一端与砂轮主体22一端连接，砂轮主体22侧面设有磨削面对待加工零件1进行磨削加工，接杆21的中心轴与待加工零件1的中心轴具有倾斜角α，以端面111的投影线为基准线，内凹外圆112投影线相对于基准线的最高高度为h，所述砂轮主体22的直径为d，所述接杆21的直径为d，长度为l，满足l≤3d，β＝90
°‑
α。倾斜角的设置使得本发明可以采用粗短的接杆、大直径的砂轮2，避免现有技术加工时采用粗短的接杆21、大直径的砂轮主体22加工时因为零件内孔121尺寸导致干涉的技术问题，解决因砂轮主体22损耗、接杆震动颤抖导致零件烧伤、裂纹、精度不合格的问题。当l≤3d时，砂轮加工状态良好，若l超过3d，砂轮刚性较差，在加工时震动颤抖的概率较高。
25.磨削面包括两垂直设置的第一磨削面221和第二磨削面222，第一磨削面221和第二磨削面222分别用于磨削端面111和内凹外圆112。在垂直于待加工零件1的平面上，第一
磨削面221和第二磨削面222投影线分别与磨削端面111和内凹外圆112的投影线平行。砂轮磨削面与待加工面直线接触，提高砂轮利用率，提高加工精度。
26.第二磨削面222的磨削长度大于第一磨削面221的磨削长度。
27.倾斜角α满足30
°
≤α≤90
°
。
28.倾斜角α满足30
°
≤α≤60
°
。
29.本实施例中，倾斜角α＝45
°
。
30.待加工零件1的中轴11两端(图4中e、f面)采用机床顶尖定位装夹。
31.本实施例中，加工时将砂轮架旋转45度使得α＝45
°
。砂轮主体22直径上限为本实施例中，砂轮主体22的直径为125mm，接杆21的直径为40mm，长度为80mm，加工刚性足够。
32.当砂轮主体22需要修复时，采用侧边修整方式(修整笔与砂轮外圆在顺时针方向呈现45度)，将砂轮主体22修好，即可进行加工。
33.常规加工方法加工一件待加工零件1的砂轮2长度方向磨削端面111的磨削面损耗0.13mm，外径方向磨削内凹外圆112的磨削面损耗0.16mm，使用本发明的加工方法后，砂轮2磨削端面的第一磨削面221损耗0.01mm，外径方向的第二磨削面222损耗0.02mm。加工一件待加工零件1的加工时间由常规加工方法的27分钟缩短为4分钟，产品返修率由40％降低到0％。
34.虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。