【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磨削加工，具体涉及一种用于连续加工的滚轮及其安装机构和加工方法。
技术介绍
1、磨削加工一般作为工件加工的终工序，其任务为保证产品零件能够达到图纸上所要求的精度和表面质量。成型磨削则是磨削加工中的一种高精度的磨削工艺，用于加工具有复杂几何形状的工件表面，如曲面、轮廓、槽等。这种磨削方法广泛应用于航空航天、汽车、模具制造等领域，能够实现高精度和高表面质量的加工。成型磨削的基本原理是使用具有特定形状的砂轮来加工工件的表面，使其达到所需的几何形状和表面质量。砂轮的形状通常是根据工件的最终形状预先制成的，通过精确的控制和调整，确保砂轮与工件之间的相对运动，实现高精度的磨削。在成型磨削中，砂轮质量和砂轮修整技术是影响其加工质量的两大难点。与这两大难点直接关联的器件则是滚轮。
2、修整成型砂轮的滚轮，也称为砂轮修整器或砂轮修整刀，是机床上用于修整砂轮的重要工具。其主要功能包括给砂轮修形，以及，在使用砂轮一段时间后，通过修整器将砂轮表面修整成规定的形状，以确保机械加工的精度和效率。常见的修整成型砂轮的滚轮类型包括金刚石滚轮。金刚石滚轮因其高效率、高寿命和低成本的特性，广泛应用于大批量成型磨削中。金刚石滚轮通过安装在磨床的修整装置上，修整普通陶瓷砂轮或cbn砂轮，确保砂轮成型后再进行零件磨削，从而将其外形轮廓及精度、尺寸复制到被加工的零件表面。
3、但是，现有的金刚石滚轮一般是内镀金刚石成型滚轮，在生产此种成型滚轮时，需要先加工出所需成型齿的模具再基于模具加工出滚轮，这种方式理论上精度较高，但是实际加
技术实现思路
1、本专利技术意在提供一种用于连续加工的滚轮及其安装机构和加工方法，滚轮成型质量及成型效率较高，且便于加工，加工成本低，经济性良好。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下基础方案。
3、方案一
4、一种用于连续加工的滚轮，包括滚轮体；所述滚轮体为工具钢成型的圆柱体；所述滚轮体的中心处设有用于连接刀柄的连接孔；所述滚轮体上不设容屑槽；所述滚轮体的外圆周面上设有由成型车刀车削而成的成型面。
5、进一步，所述工具钢为经过调质处理的工具钢，且调质处理后的材料硬度为hrc60-64。
6、进一步，所述连接孔为直孔。
7、进一步，所述滚轮体的前侧面和后侧面上分别设有凸台。
8、进一步，所述凸台的外径与滚轮体的外径呈2:3，所述凸台的厚度为0.8~1.2mm。
9、进一步，在连续加工中，由成型车刀加工滚轮体，再由滚轮体加工砂轮。
10、方案二
11、一种用于连续加工的滚轮的安装机构，用于安装如方案一所述的一种用于连续加工的滚轮；包括用于稳定刀柄的刀柄托架和用于驱动滚轮旋转的滚轮电机；所述滚轮电机包括电主轴；在安装滚轮时，所述滚轮通过连接孔安装在刀柄上；所述刀柄的一端搭设于刀柄托架上；所述刀柄的另一端与电主轴连接，并由电主轴带动刀柄旋转。
12、方案三
13、一种用于连续加工的滚轮的加工方法，用于加工如方案一所述的一种用于连续加工的滚轮；包括以下步骤：
14、步骤1，选取工具钢基材作为滚轮毛坯件；
15、步骤2，对工具钢基材进行热处理和表面处理；
16、步骤3，磨削工具钢基材至目标尺寸及目标表面粗糙度；
17、步骤4，采用成型车刀车削出滚轮的成型面。
18、进一步，所述成型车刀包括刀片基体和刀片刃口；所述刀片基体由硬质合金材料制成，所述刀片刃口由cbn材料制成；所述刀片刃口上设有与滚轮成型面相匹配的齿形，且齿形的侧后角设定为1°。
19、进一步，在步骤4中，所述成型车刀在车削时，其车削参数中的主轴转速设定为210r/min，其车削参数中的进给量设定为0.01mm/r。
20、本专利技术的工作原理及优点在于：
21、本专利技术一种用于连续加工的滚轮及其安装机构和加工方法，滚轮成型质量及成型效率较高，且便于加工，加工成本低，经济性良好。重点在于——
22、针对方案一和方案三：
23、本专利技术突破了常规的滚轮加工定势，特别选用工具钢作为滚轮体基材，采用车削方式加工滚轮成型面，从根本上降低了生产成本并能够大幅提升生产效率。首先，虽然工具钢是一种常用的工业基材，但在现有的滚轮加工中，往往不会选用工具钢作为滚轮基材，因为工具钢的硬度对于磨削场景而言较低，磨损率较高。但本方案则反其道而行之，特别选用工具钢作为滚轮基材，并在此基础上，利用调质处理工艺提升了工具钢的材质硬度和耐磨性，以满足其作为磨具的高强度使用需求。其次，在选用工具钢作为基材的基础上，使得针对滚轮的车削成型加工具有实施可能。本专利技术不再沿用现有的金刚石笔法或金刚石颗粒内镀法，而是换用车削加工工艺。相较于现有方法，其一，车削加工不需要使用金刚石材料，不存在高额的材料成本；其二，车削加工得到的成型面不存在类似镀层材料的脱落/剥离风险，稳定性更强，且型面精度更高；其三，车削加工的设备通用性强且便于操作，加工成本低且工艺细节易于操控。
24、而针对车削加工中的技术难点——加工高硬度材料时的车刀损坏风险和对于成型误差的控制难点，本专利技术通过对车刀材料和车削工艺的优化设计，实现了难点攻克。首先，本方案选用了特定材质组合的车刀，cbn材质刀片及硬质合金刀体，具备加工硬度达到hrc60-64的滚轮体的硬度基础，并且，该车刀齿形的侧后角设定为1°，能够进一步增强刀刃部分的强度和刚性，具备高强度切削的能力，能够成功成型车削出所需的齿形，保证成型精度达标（形状误差保持在0.003mm以内）；其次，针对硬质材料车削时易产生大程度磨损、崩刃的难题，将车削参数设定为一组特定优选值，通过控制切削状态，可使得切削力处于合适区间，减少磨损及崩刃风险。
25、第二，本专利技术可应用至连续加工中，实现由成型车刀加工滚轮体，再由滚轮体加工砂轮，砂轮加工工件的连贯加工，并可通过集成车削组件、滚轮组件和砂轮组件，实现一体化的连贯加工；现有工艺方案则难以实现此类连贯加工操作（因为金刚石笔需要使用专业的修整机，金刚石内镀法则常采用手植法，均不能支持连续加工）。并且，此种连续加工形式，可大幅提升整体的磨削加工效率。并且，滚轮的成型面由于能够由成型车刀进行统一、高效的修整，滚本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于连续加工的滚轮，其特征在于，包括滚轮体；所述滚轮体为工具钢成型的圆柱体；所述滚轮体的中心处设有用于连接刀柄的连接孔；所述滚轮体上不设容屑槽；所述滚轮体的外圆周面上设有由成型车刀车削而成的成型面。
2.根据权利要求1所述的一种用于连续加工的滚轮，其特征在于，所述工具钢为经过调质处理的工具钢，且调质处理后的材料硬度为HRC60-64。
3.根据权利要求1所述的一种用于连续加工的滚轮，其特征在于，所述连接孔为直孔。
4.根据权利要求1所述的一种用于连续加工的滚轮，其特征在于，所述滚轮体的前侧面和后侧面上分别设有凸台。
5.根据权利要求4所述的一种用于连续加工的滚轮，其特征在于，所述凸台的外径与滚轮体的外径呈2:3；所述凸台的厚度为0.8~1.2mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于连续加工的滚轮，其特征在于，在连续加工中，由成型车刀加工滚轮体，再由滚轮体加工砂轮。
7.一种用于连续加工的滚轮的安装机构，其特征在于，用于安装如权利要求1-6任一项所述的一种用于连续加工的滚轮；包括用于稳定刀柄的刀柄托架和
8.一种用于连续加工的滚轮的加工方法，其特征在于，用于加工如权利要求1-6任一项所述的一种用于连续加工的滚轮；包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种用于连续加工的滚轮的加工方法，其特征在于，所述成型车刀包括刀片基体和刀片刃口；所述刀片基体由硬质合金材料制成，所述刀片刃口由CBN材料制成；所述刀片刃口上设有与滚轮成型面相匹配的齿形，且齿形的侧后角设定为1°。
10.根据权利要求8所述的一种用于连续加工的滚轮的加工方法，其特征在于，在步骤4中，所述成型车刀在车削时，其车削参数中的主轴转速设定为210r/min，其车削参数中的进给量设定为0.01mm/r。
...【技术特征摘要】
1.一种用于连续加工的滚轮，其特征在于，包括滚轮体；所述滚轮体为工具钢成型的圆柱体；所述滚轮体的中心处设有用于连接刀柄的连接孔；所述滚轮体上不设容屑槽；所述滚轮体的外圆周面上设有由成型车刀车削而成的成型面。
2.根据权利要求1所述的一种用于连续加工的滚轮，其特征在于，所述工具钢为经过调质处理的工具钢，且调质处理后的材料硬度为hrc60-64。
3.根据权利要求1所述的一种用于连续加工的滚轮，其特征在于，所述连接孔为直孔。
4.根据权利要求1所述的一种用于连续加工的滚轮，其特征在于，所述滚轮体的前侧面和后侧面上分别设有凸台。
5.根据权利要求4所述的一种用于连续加工的滚轮，其特征在于，所述凸台的外径与滚轮体的外径呈2:3；所述凸台的厚度为0.8~1.2mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于连续加工的滚轮，其特征在于，在连续加工中，由成型车刀加工滚轮体，再由滚轮体加工砂轮。
7.一种用于连续加工的滚轮的安装机...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪，李代刚，李游，谢帮全，唐之博，李成凤，王林，
申请(专利权)人：成都工具研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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