專利名稱：超硬磨料砂輪修整器的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種機械裝置，即一種超硬磨料砂輪 修整器。
背景技術：
超硬磨料(金剛石和CBN)砂輪，因其具有優良的 磨削性能和抗磨損能力，不需經常修整而被廣泛應用在精密與超精密 加工領域，其推廣應用已成為工業發達國家技術進步的重要標志。尤 其是近年來，超硬材料在生產工程和科學技術領域廣泛應用，使超硬 磨料砂輪的應用急劇增加。欲使砂輪能高效高質量地加工超硬材料工 件，砂輪的修整至關重要?？墒?，這種砂輪由于具有極高的硬度，修 整困難，故常常只能未經修整就更換新砂輪，造成極大浪費，限制了 超硬磨料砂輪的應用，因此超硬磨料砂輪修整成為世界各國研究的重 要課題。磨削過程中，砂輪工作表面的磨粒會逐漸磨鈍，砂輪磨鈍后 磨削力增大，磨削溫度上升，發生顫振與燒傷，使被加工零件的表面 完整性惡化。同時，砂輪的磨鈍也會使砂輪工作表面喪失正確的幾何 形狀，使加工精度降低。因此，為了使砂輪在使用中能保持正確的形 狀和銳利性，就需要定期對砂輪進行修整。超硬磨料砂輪的修整，通 常分為整形和修銳兩個工序。其中，整形是對砂輪進行微量切削，使 砂輪達到所要求的幾何形狀精度，并使磨料尖端細微破碎，形成鋒利 磨刃。修銳是去除磨粒間的結合劑，使磨粒間有一定的容屑空間，并 使磨刃突出結合劑之外，形成切削刃。目前，對于結合劑疏松的超硬磨料砂輪，如陶瓷結合劑金剛石或CBN砂輪，整形和修銳可在一個工 序中同時進行，對于結合劑密實型超硬磨料砂輪，如樹脂或金屬結合 劑超硬磨料砂輪等，整形和修銳必須分別進行，這種修整方法，存在 修整時間長、修整難度大、修整效率低等缺點。因此超硬磨料砂輪的 高效、高質量修整技術成為實現硬脆材料精密和超精密磨削、高速高 效磨削、成形磨削、磨削自動化的關鍵技術。因此開發低成本、高效 率、適應性廣、工業化應用程度高的超硬磨料砂輪整形和修銳一體化 技術已成當務之急。
發明內容本實用新型的目的是提供一種整形和修銳可在一 個工序中同時進行的超硬磨料砂輪修整器。上述目的是由以下技術方案實現的研制一種超硬磨料砂輪修整 器，這種修整器有一個底座和上面的機架，通過高速電機和控制裝置 帶動修整輪進行作業。所不同的是所說的修整輪是一個修整砂輪， 這個修整砂輪的工作面朝上，下面與高速電機的輸出軸相聯。所說的 修整砂輪的工作面是由若干個短圓柱砂輪粘接在平面輪基體上；所說 的底座上的機架是兩面相對豎立的支撐板，并立于高速電機和修整砂 輪的一側；在機架的外側，裝有一部步進電機，步進電機帶動一支絲 杠，絲杠平穿在機架的兩面支撐板上，上面裝有錐形螺母；在機架的 兩面支撐板之間，有一個開有伸縮槽的彈性體與之固聯，彈性體一側 與修整砂輪下面的高速電機相固連；所說的彈性體的中部開有通孔， 在通孔的上側壁上，裝有一個錐形體，絲杠穿過彈性體的通孔，絲杠 上面的錐形螺母與彈性體通孔內的錐形體軸心線平行，錐向相反，且相互接觸；在彈性體的上方，設有與修整砂輪磨面相對的修整冷卻液 噴頭。工作時，在高速電機驅動下，修整砂輪高速旋轉而對超硬磨料 砂輪進行整形，同時，步進電機帶動絲杠轉動，絲杠上的錐形螺母平 移，推動彈性體及修整砂輪向上微進，實現軸向進給，完成整形；通 過修整砂輪上脫落下來磨粒的游離研磨作用，去除超硬磨料磨粒周圍 的結合劑，因此磨粒突出高度逐漸增加，實現超硬磨料砂輪的修銳。 在工作過程中，由噴嘴向修整輪和超硬磨料砂輪之間噴入修整冷卻 液，沖走被修整掉的磨粒和結合劑材料，從而一次完成超硬磨料砂輪 的修整作業。采用上述技術方案的超硬磨料砂輪修整器能一次完成結合劑密 實型超硬磨料砂輪的整形和修銳兩個工序，且具有結構簡單，工作平 穩，性能可靠，修整效率高等特點，為解決超硬磨料砂輪的修整難題 提供了條件。


本實用新型的具體實施例由以下附圖給出圖l是一種實施例的主視圖；圖2是這種實施例的剖視圖；圖3是這種實施例的修整砂輪的結構示意圖；圖4是這種實施例的工作狀態示意圖。圖中可見修整砂輪l，高速電機2，連接板3，底座4，支撐板 5，錐形螺母6，錐形體7，伸縮通槽8，修整冷卻液箱9，噴嘴IO， 彈性體ll，絲杠12，步進電機13，短圓柱砂輪14，修整輪基體15， 超硬磨料砂輪16。
具體實施方式
以下結合附圖介紹一種實施例 如圖1所示，這種超硬磨料砂輪修整器由左面的工作部件和右面 的機架及控制部件構成。工作部件是由上面的修整砂輪1和下面的高速電機2所構成。機架是由底座4和上面的兩塊對立的支撐板5構成。 由圖1、 2可見，兩塊支撐板5之間有一個彈性體11，彈性體11中 部為水平方向的通孔，通孔上側壁固連一個錐形體7。有一支水平的 絲杠12穿過機架的兩塊支撐板5和之間的彈性體11的通孔。絲杠 12上面配裝一個錐形螺母6，錐形螺母6與彈性體通孔內的錐形體7 的軸線平行，錐向相反，且相互接觸，也就是說，彈性體11的重量 是通過錐形體7壓在絲杠12上。彈性體ll開有伸縮通槽，如圖l， 2所示，在機架外側還裝有一部步進電機13，步進電機13可帶動絲 杠12轉動。絲杠12轉動時，上面的錐形螺母6就會水平位移，錐形 螺母推動與之相接觸配合的錐形體7縱向移動，由于彈性體11開有 伸縮通槽，從而帶動彈性體向上微小變形，實現修整砂輪的微進給。 由于絲杠12和錐形螺母6是采用高精密螺紋副配合，加之高性能的 控制系統，所以，能夠實現彈性體的高精度微進動作，以滿足修整作 業的微進給要求。另一方面，修整砂輪一般要求具有較高的轉速，且 可在較大幅度內調整，因此，配備了轉速可調的高速電機2。如圖4所示，這種設備在工作時，先使修整砂輪1在高速電機2 的帶動下高速旋轉，再令被修整的超硬磨料砂輪16在砂輪主軸的帶 動下旋轉并接近修整砂輪1,修整砂輪1的轉速是被修整的超硬磨料 砂輪16轉速的2 14倍，這時修整冷卻液噴嘴向修整輪和超硬磨料砂輪之間噴入修整冷卻液，修整冷卻液則是由壓縮空氣和冷卻液混合 而成，并成霧狀由噴咀噴入到修整砂輪與超硬磨料砂輪之間。壓縮空 氣經減壓閥、過濾器并由電磁氣閥控制開關控制。修整冷卻液沖走被 修整掉的磨粒和結合劑材料，通過微型步進電機驅動錐形體調整修整 砂輪的軸向進給，實現超硬磨料砂輪的整形和修銳工作。
權利要求1. 一種超硬磨料砂輪修整器，該裝置由修整工作部件、微進給機構和控制系統所組成，其特征在于所說的修整工作部件是由修整砂輪(1)和高速電機(2)所構成，這個修整砂輪的工作面朝上，下面與高速電機(2)的輸出軸相連；所說的微進給機構是由底座(4)、支撐板(5)、彈性體(11)、絲杠(12)、錐形螺母(6)、錐形體(7)以及步進電機(13)所組成；步進電機(13)帶動絲杠(12)轉動，絲杠(12)轉動時，上面的錐形螺母(6)就會水平移動，錐形螺母推動與之相接觸配合的錐形體(7)向上移動，由于彈性體(11)開有伸縮通槽，從而推動彈性體向上微小變形，實現修整砂輪的微進給；在彈性體(11)的上方設有冷卻液箱(9)和噴嘴(10)，噴嘴向修整輪和超硬磨料砂輪之間噴入霧狀修整冷卻液。
2. 根據權利要求1所述的超硬磨料砂輪修整器，其特征在于所說的修整砂輪(1)是由 若干個短圓柱砂輪粘接在平面輪基體上。
3. 根據權利要求1所述的超硬磨料砂輪修整器，其特征在于所說的修整砂輪(l)是由 若干個直徑為4> 5 4> 30的氧化鋁或碳化硅磨料的短圓柱砂輪組成，短圓柱砂輪磨料的平均 粒徑為550 u m 0. 75 u m。
4. 根據權利要求1所述的超硬磨料砂輪修整器，其特征在于所說的修整砂輪(1)中短 圓柱砂輪在平面輪基體上的排布，可以是以修整輪中心為圓心的等徑的圓周分布，還可以是 其它曲線形式的排列分布。
5. 根據權利要求1所述的超硬磨料砂輪修整器，其特征在于所說的修整砂輪(1)由 若干個短圓柱砂輪粘接在平面輪基體上，平面輪基體既可以是鋼質材料，也可是有色金屬及 其合金或非金屬材料。
專利摘要本實用新型是一種機械裝置，即一種超硬磨料砂輪修整器。該裝置由修整工作部件、微進給機構和控制系統所組成。微進給傳動機構由步進電機、絲杠、錐形螺母和錐形體組成。進給驅動力來自步進電機，可推動彈性體向上變形，從而帶動修整砂輪向上微進給，完成整形作業；通過修整砂輪上脫落下來磨粒的游離研磨作用，去除超硬磨料磨粒周圍的結合劑，因此磨粒突出高度逐漸增加，實現超硬磨料砂輪的修銳。在工作過程中，由噴嘴向修整輪和超硬磨料砂輪之間噴入修整冷卻液，沖走被修整掉的磨粒和結合劑材料，從而一次完成超硬磨料砂輪的整形和修銳兩項工作，且具有結構簡單，工作平穩，性能可靠，修整效率高等特點，很好的解決了超硬磨料砂輪的修整難題。
文檔編號B24D3/00GK201098844SQ200720176409
公開日2008年8月13日 申請日期2007年8月23日 優先權日2007年8月23日
發明者李長河 申請人:青島理工大學