CN100441376C - 气动端面行星运动式金刚石磨具 - Google Patents

Abstract

气动端面行星运动式金刚石磨具，涉及一种适用于用金刚石砂轮在轴向分布，以砂轮端面参与加工，从而达到横向磨削加工工件目的的装置。提供一种不仅磨削宽度大、加工效率高、工具成本低，而且磨具不需要任何修整手段和工具对砂轮进行修整，能连续进行高速端面磨削的磨具。设有气动传动装置、磨头弹簧卡套、压力冷却管、气体分流器和旋转壳体。气动传动装置设有轴承、分流气管路、螺栓和气动马达。壳体端部外接机床转动件。气体分流器一端接机床高压气体管路，另一端通过轴承接壳体，气体通过分流气管路驱动马达围绕壳体做行星式运动，并带动磨头旋转，马达转动轴与壳体间设轴承，磨头弹簧卡套设于伸出旋转壳体外圆的气动马达的转动轴输出端。

Description

气动端面行星运动式金刚石磨具

技术领域

本发明涉及一种适用于用金刚石砂轮在轴向分布，以砂轮端面参与加工，从而达到横向磨削加工工件目的的装置，尤其是一种适用于特种陶瓷等超硬材料的高速磨削加工的端面行星金刚石磨具。

背景技术

金刚石砂轮磨削加工是机械加工中的重要部分，主要用于对硬性材料工件的加工，现有的金刚石砂轮磨削加工主要采用烧结型金刚石砂轮等设备，其存在的主要问题是：

1)在用烧结型金刚石砂轮进行传统磨削的过程中，要多次定期对磨具进行修整，既要浪费大量的生产辅助时间，又要专门采用一定的技术手段和制作一些磨具修整器具，增加了劳动强度和加工成本，降低了生产效率。其中磨具修整辅助时间至少占整个加工时间的30％。

2)金刚石砂轮在使用期间内，在沿磨具宽度方向上，磨具的使用面积仅是有限的一段，即一片磨具在不断磨损和修整直至达到使用寿命后，至少60％以上的磨料要被浪费，始终没有参与加工。

3)由于磨削性能好且形状较大的高品质单层钎焊金刚石砂轮制造困难，因此单层钎焊金刚石砂轮的尺寸较小，在磨削过程中的加工区域非常有限。

公告号为CN2114533的实用新型专利提供一种适用于磨削耐火材料的金刚石磨具，它包括磨圈、金刚石磨条，其特点是在磨圈同侧的圆环上相对圆心均匀分布有楔形燕尾槽，楔形燕尾槽的楔形开口方向指向圆心，在楔形燕尾槽内设置有与其结构相对应的楔形块，在楔形块上固定有至少一块金刚石磨条。

公告号为CN2747021的实用新型专利提供一种大规格金刚石磨具机构，包括辊轮、辊轮内的中心孔、主轴和紧固件，其特殊之处在于，所述辊轮中心孔的端部内设置有外部为锥形的收缩套，紧固件与收缩套端部压紧配合，所述中心孔的端部设置有与收缩套紧密配合的对应的锥形。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的金刚石砂轮磨削加工中存在的不足，提供一种不仅磨削宽度大、加工效率高、工具成本低，而且磨具不需要任何修整手段和工具对砂轮进行修整，能够连续进行高速端面磨削的金刚石磨具。

本发明设有气动传动装置、磨头弹簧卡套、压力冷却管、可旋转的气体分流器和旋转壳体。气动传动装置设有轴承、分流气管路、螺栓和气动马达。加工时压力冷却液通过压力冷却管流入管道对磨头进行冷却。旋转壳体的端部与机床转动件连接，可旋转的气体分流器的一端与机床的高压气体管路相连，可旋转的气体分流器的另一端通过轴承与旋转壳体相连；气体通过分流气管路驱动气动马达带动磨头高速旋转，气动马达固定在旋转壳体内，并围绕旋转壳体回转轴心线做行星式运动；气动马达的转动轴与旋转壳体之间设有轴承，磨头弹簧卡套设于伸出旋转壳体的没有与机床转动件相连的端面的气动马达的转动轴输出端，用于夹紧磨头，冷却液流至与气动马达转动轴相连的磨头弹簧卡套端部，进入磨头的中孔内，在加工时对磨头本身及其加工区域进行冲刷冷却。

所述的气动马达、分流气管路和磨头弹簧卡套可设2～4套，相应带动2～4个金刚石磨头做高速自转运动，实施磨削加工。

本发明属于行星运动式的气动传动磨具，主要应用于高速磨削加工。气动马达的高速旋转带动金刚石磨头的旋转。所采用的磨头为圆柱管形，壁厚约为0.5mm。

与现有的一般磨具相比，本发明提供了一种金刚石砂轮的免修整端面精密磨削技术，采用了气体分流驱动、行星运动原理和砂轮端面磨削方式，其产品结构尺寸小，精度很高，同时配有内流道高压水冲刷和冷却，避免了磨具堵塞、脱落磨粒对工件表面的影响和切削热过热。磨具利用薄壁杯形金刚石砂轮在端面磨削中磨粒磨损后破碎产生新磨粒的自锐行为，保持了砂轮工作面上磨粒密度的相对稳定性，维持了砂轮的自砺锋锐性。避免了使用专门修整技术对金刚石磨具进行修整和修锐。只需在现有机床上对安装部分稍加改造，即可使用。

本发明为特种陶瓷等超硬材料制品的精密磨削提供大磨削宽度的高效加工方式。改变了磨头的宽度，从而改变了加工制品的磨削宽度，加工效率也得到很大提高。旋转壳体的公转速度和气动马达自转各选择恰当的转速，完全可以加大所要加工的工件的表面积。

本发明使磨料磨粒得到更充分的合理利用，所采用的方法使磨料沿轴向分层磨损，因此磨具上的磨粒得到更合理地充分利用，工具成本得到降低。

由此可见，本发明在金刚石磨头具备自砺特性的条件下，加工工件的尺寸范围大，操作方便灵活，避免了磨具的频繁修整，提高了磨具加工的生产效率，减少了生产辅助时间。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例的立体结构示意图。

图3为杯形金刚石磨头结构示意图。

具体实施方式

以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1和图2，本实施例由气体传动装置、压力冷却管10、可旋转气体分流器2、磨头弹簧卡套8和旋转壳体5等组成。气体传动装置设有轴承3、分流气管路4、气动马达6和轴承7，磨头弹簧卡套8上连接压力冷却管10和薄壁杯形金刚石磨头(砂轮)9，压力冷却管10可接收高压冷却液。机床转动件1带动旋转壳体5一起运动，轴承3设于旋转壳体5的输入端的内腔与可旋转气体分流器2之间，高压气通过分流气管路4驱动气动马达6的转动轴(即磨削主轴)高速转动，转动轴又带动磨头弹簧卡套上的薄壁杯形金刚石磨头9高速旋转，冷却液通过压力冷却管10顺着管道流到磨头处，达到磨削加工中的冷却目的。

在本实施例中，磨具旋转壳体5内设有3台气动马达6，磨头弹簧卡套8设于伸出旋转壳体5的没有与机床转动件相连的端面的气动马达6的转动轴输出端，相应带动3个金刚石磨头作高速自转运动，实施磨削加工。

图3给出一种与本实施例相配合的杯形金刚石磨头结构示意图，在磨头的柄部11上有金刚石磨料层12，中心孔13为压力冷却液入口。

Claims (2)

1.气动端面行星运动式金刚石磨具，其特征在于设有气动传动装置、磨头弹簧卡套、压力冷却管、气体分流器和旋转壳体，气动传动装置设有轴承、分流气管路、螺栓和气动马达，压力冷却液通过压力冷却管流入管道对磨头进行冷却，旋转壳体的端部与机床转动件连接，气体分流器的一端与机床的高压气体管路相连，气体分流器的另一端通过轴承与旋转壳体相连；气体通过分流气管路驱动气动马达带动磨头高速旋转，气动马达固定在旋转壳体内，并围绕旋转壳体回转轴心线做行星式运动；气动马达的转动轴与旋转壳体之间设有轴承，磨头弹簧卡套设于伸出旋转壳体的没有与机床转动件相连的端面的气动马达的转动轴输出端，用于夹紧磨头，冷却液流至与气动马达转动轴相连的磨头弹簧卡套端部，进入磨头的中孔内。

2.如权利要求1所述的气动端面行星运动式金刚石磨具，其特征在于所述的气动马达、分流气管路和磨头弹簧卡套设2～4套，相应带动2～4个金刚石磨头做高速自转运动。

Images