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CN110450005A - 一种倒角加工装置和方法 - Google Patents

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马小明
田天斌
何毅
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Abstract

一种倒角加工装置和方法，该装置包括砂轮、工作台和相对距离控制装置，所述相对距离控制装置连接所述砂轮或所述工作台，用于控制所述砂轮与所述工作台之间的距离变化，以便通过所述砂轮对固定在所述工作台上的工件的倒角进行磨削加工，还包括设置在所述工作台上的工件倾斜定位治具，所述工件倾斜定位治具上开设有至少一条工件摆放槽，所述工件摆放槽使固定摆放在其中的待加工工件以待加工的倒角边与所述砂轮的水平切面正对的方式定位。本发明的倒角加工装置和方法可以提高倒角加工效率，减少加工损耗，进一步地还能避免加工死角。

Description

一种倒角加工装置和方法
技术领域
本发明涉及磨床加工，特别是涉及一种倒角加工装置和方法。
背景技术
随着产业的快速发展，不同品类的产品出货量都集聚在行业前几名的品牌厂商手里。同一产品的供货量相比以往大大提高了。从而生产产品用的模具也跟着需要批量制造，用来快速应对市场需要。复制模具的成倍增加，相同的模具工件数量也跟着成倍增加。相同的工件，也意味着工件的加工有着重复性。
根据传统的工件倒角加工装置和加工方法，将工件放在永磁工作台上后，需要先用校正表校平工件。如图1a和图1b，把千分校正表5固定在砂轮机头上,千分校正表触碰针6轻触工件3侧平面,左右移动工作台2,观察千分校正表表盘数据的变动,如果波动超过0.01mm侧需要微调工作台的位置,再校表直至千分校正表表盘数据的变动在0.01mm以内才算工件3已放平与砂轮1平行；由于砂轮1的边角是一个90度的直角，砂轮1垂直于永磁工作台，工件3的边角也是90度的直角，边角两面与砂轮两面各成平行和垂直状态，而砂轮机台不能摆角度，所以只能先用金钢石材质的砂轮角度铣削笔把砂轮修好C角后(如图1b中标记c所指)，再顺着工件边角纵向来回磨削加工(如图2)。此方法的缺点是：1、由于砂轮用C角进行磨削，需要进行前述的校表操作以保证工件与砂轮平行(如图3所示的方向)，否则砂轮的C角对工件边角磨削加工时难以保证磨削的深度一致，校表时间长；2、砂轮C角加工容易有过多损耗并且需要耗费时间(如图3)；3、纵向来回磨削遇到有挂台工件会有加工死角7，导致加工不完全(如图4)；4、加工效率低。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点，提供一种倒角加工装置和方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种倒角加工装置，包括砂轮、工作台和相对距离控制装置，所述相对距离控制装置连接所述砂轮或所述工作台，用于控制所述砂轮与所述工作台之间的距离变化，以便通过所述砂轮对固定在所述工作台上的工件的倒角进行磨削加工，还包括设置在所述工作台上的工件倾斜定位治具，所述工件倾斜定位治具上开设有至少一条工件摆放槽，所述工件摆放槽使固定摆放在其中的待加工工件以待加工的倒角边与所述砂轮的水平切面正对的方式定位。
进一步地：
所述工件摆放槽的长度方向与固定摆放在槽中的待加工工件的待加工倒角边平行，并与所述砂轮的转动轴向平行。
还包括砂轮纵向移动装置，所述砂轮纵向移动装置连接所述砂轮，用于使所述砂轮在所述工件摆放槽的长度方向上移动位置，以使所述砂轮的加工范围覆盖到摆放在槽中的待加工工件的待加工倒角边的长度范围。
或者，还包括工作台纵向移动装置，所述工作台纵向移动装置连接所述工作台，用于使所述工作台在所述工件摆放槽的长度方向上移动位置，以使所述砂轮的加工范围覆盖到摆放在槽中的待加工工件的待加工倒角边的长度范围。
所述工件倾斜定位治具上设置有平行的多条工件摆放槽，还包括砂轮横向移动装置，所述砂轮横向移动装置连接所述砂轮，用于使所述砂轮在所述多条工件摆放槽的垂直方向上移动位置，以使所述砂轮的加工范围覆盖到所述多条工件摆放槽。
或者，所述工件倾斜定位治具上设置有平行的多条工件摆放槽，还包括工作台横向移动装置，所述工作台横向移动装置连接所述工作台，用于使所述工作台在所述多条工件摆放槽的垂直方向上移动位置，以使所述砂轮的加工范围覆盖到所述多条工件摆放槽。
所述工件摆放槽的槽穴的截面形状为倒三角形，待加工的长方体工件的一个边角放置在槽穴的底部，而长方体工件待加工的倒角边与槽穴的底部相对，突出于槽穴的上方。
所述倒三角形的底角为90度，所述倒三角形的两条腰与水平面成45度夹角。
所述工作台为永磁工作台，所述待加工工件和所述工件倾斜定位治具为磁吸材料，所述永磁工作台通过释放磁性将所述待加工工件、所述工件倾斜定位治具与所述永磁工作台固定在一起。
一种倒角加工方法，使用所述的倒角加工装置对待加工工件的倒角边进行磨削加工。
本发明具有如下有益效果：
本发明的倒角加工装置包括设置在工作台上的工件倾斜定位治具，工件倾斜定位治具上开设有至少一条工件摆放槽，工件摆放槽使固定摆放在其中的待加工工件以待加工的倒角边与砂轮的水平切面正对的方式定位(不需要精准垂直)，由此，砂轮可以用整个外周轮面来加工工件的需要倒角的利边，这样砂轮不用修C角就可以加工工件的倒角边，故即使在工件与砂轮没有平行的情况下也不会出现砂轮靠C角加工工件的倒角边时会出现的磨削深度不一致的问题，因此，本发明可以省去现有的加工装置加工前所需要的校表时间，加工效率大幅提升。例如，传统的加工方式一个6面体倒角需要校表6次，每次加工2条边，按每次校表2分钟来算，一个六面体全部倒角加工单是校表时间就需要花12分钟，4个6面体就需要48分钟，8个需要96分钟，依次类推；而采用了本发明之后，这些校表时间都可以省去，大幅提升加工效率。另外，还能避免砂轮C角加工容易产生过多损耗的问题。
在优选的方案中，所述工件摆放槽的长度方向与固定摆放在槽中的待加工工件的待加工倒角边平行，并与所述砂轮的转动轴向平行，由此，砂轮的磨削加工运动方向是与倒角边长垂直，对于具有挂台面的加工工件来说，加工运动方向是与挂台面平行，从而有效地克服了有挂台工件的加工死角问题。进一步地，工件倾斜定位治具具有多个平行的工件摆放槽，加工时利用横向移动装置使砂轮相对于工作台沿横向移动而通过多个工件摆放槽，由此还可实现同时集中加工多个工件，大大缩小加工时间，显著提高加工效率。
附图说明
图1a和图1b分别为现有技术使用校正表校平工件的主视图和侧视图；
图2为现有技术的倒角加工装置加工方式示意图；
图3为现有技术的倒角加工装置侧视图；
图4为现有技术的倒角加工装置主视图；
图5为本发明一种实施例的倒角加工装置的工件倾斜定位治具结构示意图；
图6为本发明一种实施例的倒角加工装置侧视图；
图7为本发明一种实施例的倒角加工装置俯视图(未示出工作台)；
图8为本发明一种实施例的倒角加工装置主视图；
图9为本发明一种实施例的倒角加工装置的立体示意图(未示出工作台)。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参阅图5至图9，在一种实施例中，一种倒角加工装置，包括砂轮1、工作台2和相对距离控制装置(未图示)，所述相对距离控制装置连接所述砂轮1或所述工作台2，用于控制所述砂轮1与所述工作台2之间的距离变化，以便通过所述砂轮1对固定在所述工作台2上的工件3的倒角进行磨削加工，还包括设置在所述工作台2上的工件倾斜定位治具4，所述工件倾斜定位治具4上开设有至少一条工件摆放槽，所述工件摆放槽使固定摆放在其中的待加工工件3以待加工的倒角边与所述砂轮1的水平切面正对的方式定位。
在具体实施例中，所述相对距离控制装置可以是控制工作台2升降以改变与砂轮1的垂直距离的升降装置。
如图6至图9所示，在优选的实施例中，所述工件倾斜定位治具4的工件摆放槽的长度方向与固定摆放在槽中的待加工工件3的待加工倒角边平行，并与所述砂轮1的转动轴向平行。采用该设计，由于砂轮1的磨削加工运动方向是与倒角边长垂直，对于具有挂台面的待加工工件3来说，加工运动方向是与挂台面平行，从而有效地克服了有挂台工件的加工死角问题。
在一种更优选的实施例中，倒角加工装置包括砂轮1纵向移动装置(未图示)，所述砂轮1纵向移动装置连接所述砂轮1，用于使所述砂轮1在所述工件摆放槽的长度方向上移动位置，以使所述砂轮1的加工范围覆盖到摆放在槽中的待加工工件的待加工倒角边的长度范围。
在替代的实施例中，倒角加工装置也可以包括工作台2纵向移动装置(未图示)，所述工作台2纵向移动装置连接所述工作台2，用于使所述工作台2在所述工件摆放槽的长度方向上移动位置，以使所述砂轮1的加工范围覆盖到摆放在槽中的待加工工件的待加工倒角边的长度范围。
通过上述纵向移动装置，可以使砂轮1加工边长较长的工件3。
如图5至图9所示，在一种更优选的实施例中，所述工件倾斜定位治具4上设置有平行的多条工件摆放槽，倒角加工装置还包括砂轮1横向移动装置(未图示)，所述砂轮1横向移动装置连接所述砂轮1，用于使所述砂轮1在所述多条工件摆放槽的垂直方向上移动位置，以使所述砂轮1的加工范围覆盖到所述多条工件摆放槽。
在替代的实施例中，所述工件倾斜定位治具4上设置有平行的多条工件摆放槽，倒角加工装置也可以工作台2横向移动装置(未图示)，所述工作台2横向移动装置连接所述工作台2，用于使所述工作台2在所述多条工件摆放槽的垂直方向上移动位置，以使所述砂轮1的加工范围覆盖到所述多条工件摆放槽。
在一次加工过程中，利用横向移动装置使砂轮1相对于工作台2沿横向移动并通过多个工件摆放槽，由此可实现多个工件的同时加工，大大缩小加工时间，显著提高加工效率。
在优选的实施例中，所述工件摆放槽的槽穴的截面形状为倒三角形，待加工的长方体工件的一个边角放置在槽穴的底部，而长方体工件待加工的倒角边与槽穴的底部相对，突出于槽穴的上方。
如图5、图8、图9所示，在优选的实施例中，所述倒三角形的底角为90度，所述倒三角形的两条腰与水平面成45度夹角。
在优选的实施例中，所述工作台2为永磁工作台，所述待加工工件和所述工件倾斜定位治具4为磁吸材料，例如钢材，所述永磁工作台通过释放磁性将所述待加工工件、所述工件倾斜定位治具4与所述永磁工作台固定在一起。
在另一些实施例中，一种倒角加工方法，使用前述任一实施例的倒角加工装置对待加工工件的倒角边进行磨削加工。
以下结合附图进一步描述本发明具体实施例的特征、使用方法和优点。
用加硬耐磨的钢料制作一个固定角度摆放工件的工件倾斜定位治具4(如图5)，工件倾斜定位治具4上的工件摆放槽为底部角为90度的凹槽，槽壁与水平面成45度角，可以让摆放在上面的工件3需要倒角的一条利边与砂轮的水平切面正对着，这样砂轮1不用修C角就可以用轮面加工倒角(如图6)，也省去了校表的时间。工件倾斜定位治具4使工件3的倒角边与砂轮1来回活动的方向大致垂直即可(如图7)，不需要精准垂直。由于磨削加工运动方向是与倒角边长垂直，对于具有即与挂台面平行，从而解决了有挂台工件的加工死角问题。摆放完成后，工作台2释放磁性，把治具4和工件3牢牢固定在工作台2上，随后启动砂轮1，横向来回磨削加工(如图8)。由于工件可能比砂轮的宽度大,横向来回磨削加工完一个砂轮的宽度尺寸后,永磁工作台可纵向移动一个工位,再来回磨削加工,重复直至倒完工件的边长。
传统的加工方式一个6面体倒角需要校表6次，每次加工2条边，按每次校表2分钟来算，一个六面体全部倒角加工单是校表时间就需要花12分钟。4个6面体就需要48分钟，8个需要96分钟，依次类推。而采用了本发明的加工装置和加工方法后，省去了校表时间，加工效率大幅提升。
由于治具的每个凹槽可以放置一个工件，4个凹槽的治具可同时加工4个工件，这样就可以大大缩小加工时间，提高工作效率。
实例：对4个行位压块进行倒角加工
如图9所示,4个行位压块排列放在四凹槽的治具上，放好行位压块的治具摆放在磨床永磁工作台上，且摆放方向让工件倒角边与砂轮的来回活动方向大致垂直。摆放完成后，磨床永磁工作台释放磁性，将放有行位压块的治具固定在工作台上。启动砂轮电机,在电机的带动下,砂轮飞速转动,磨床工作台左右移动,再通过控制抬升磨床工作台的高度,使得加工工件逐渐接触高速转动的砂轮，完成磨削动作。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种倒角加工装置，包括砂轮、工作台和相对距离控制装置，所述相对距离控制装置连接所述砂轮或所述工作台，用于控制所述砂轮与所述工作台之间的距离变化，以便通过所述砂轮对固定在所述工作台上的工件的倒角进行磨削加工，其特征在于,还包括设置在所述工作台上的工件倾斜定位治具，所述工件倾斜定位治具上开设有至少一条工件摆放槽，所述工件摆放槽使固定摆放在其中的待加工工件以待加工的倒角边与所述砂轮的水平切面正对的方式定位。
2.如权利要求1所述的倒角加工装置，其特征在于,所述工件摆放槽的长度方向与固定摆放在槽中的待加工工件的待加工倒角边平行，并与所述砂轮的转动轴向平行。
3.如权利要求2所述的倒角加工装置，其特征在于,还包括砂轮纵向移动装置，所述砂轮纵向移动装置连接所述砂轮，用于使所述砂轮在所述工件摆放槽的长度方向上移动位置，以使所述砂轮的加工范围覆盖到摆放在槽中的待加工工件的待加工倒角边的长度范围。
4.如权利要求2所述的倒角加工装置，其特征在于,还包括工作台纵向移动装置，所述工作台纵向移动装置连接所述工作台，用于使所述工作台在所述工件摆放槽的长度方向上移动位置，以使所述砂轮的加工范围覆盖到摆放在槽中的待加工工件的待加工倒角边的长度范围。
5.如权利要求2至4任一项所述的倒角加工装置，其特征在于,所述工件倾斜定位治具上设置有平行的多条工件摆放槽，还包括砂轮横向移动装置，所述砂轮横向移动装置连接所述砂轮，用于使所述砂轮在所述多条工件摆放槽的垂直方向上移动位置，以使所述砂轮的加工范围覆盖到所述多条工件摆放槽。
6.如权利要求2至4任一项所述的倒角加工装置，其特征在于,所述工件倾斜定位治具上设置有平行的多条工件摆放槽，还包括工作台横向移动装置，所述工作台横向移动装置连接所述工作台，用于使所述工作台在所述多条工件摆放槽的垂直方向上移动位置，以使所述砂轮的加工范围覆盖到所述多条工件摆放槽。
7.如权利要求1至6任一项所述的倒角加工装置，其特征在于,所述工件摆放槽的槽穴的截面形状为倒三角形，待加工的长方体工件的一个边角放置在槽穴的底部，而长方体工件待加工的倒角边与槽穴的底部相对，突出于槽穴的上方。
8.如权利要求7所述的倒角加工装置，其特征在于,所述倒三角形的底角为90度，所述倒三角形的两条腰与水平面成45度夹角。
9.如权利要求1至8任一项所述的倒角加工装置，其特征在于,所述工作台为永磁工作台，所述待加工工件和所述工件倾斜定位治具为磁吸材料，所述永磁工作台通过释放磁性将所述待加工工件、所述工件倾斜定位治具与所述永磁工作台固定在一起。
10.一种倒角加工方法，其特征在于,使用如权利要求1至9任一项所述的倒角加工装置对待加工工件的倒角边进行磨削加工。
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