CN103802026A - 成形金属基金刚石砂轮的在位放电精密修整装置 - Google Patents

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赵清亮
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陈兵
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    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
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Abstract

成形金属基金刚石砂轮的在位放电精密修整装置，属于金刚石砂轮的精密磨削加工技术领域。本发明为了解决成形金属基金刚石砂轮修整精度低，并且微小轮廓尺寸的砂轮不能被在位精密修整的问题。它的绝缘夹具为圆环形，圆环形铜轮通过夹紧力固定在绝缘夹具的凹槽上，绝缘夹具安装在电动旋转轴的轴端上，电动旋转轴安装在旋转台上，旋转台安装在倾斜台上，旋转台用于实现对电动旋转轴水平方向的调整，倾斜台用于实现对电动旋转轴竖直方向的调整；脉冲电源用于为被修整砂轮和圆环形铜轮提供工作电源，脉冲电源的负极通过导线与圆环形铜轮连接，脉冲电源的正极通过导线与被修整砂轮连接。本发明用于成形金属基金刚石砂轮的在位放电修整。

Description

成形金属基金刚石砂轮的在位放电精密修整装置
技术领域
本发明涉及成形金属基金刚石砂轮的在位放电精密修整装置，属于金刚石砂轮的精密磨削加工技术领域。
背景技术
随着先进陶瓷、光学玻璃、半导体及人工晶体等高性能硬脆材料在航空、航天、汽车、电子、光学及仪器仪表中的应用，如何对其进行高效、精密加工已成为当今的研究热点之一。金刚石砂轮由于具有磨削效率高、加工质量好、加工精度高及砂轮寿命长等特点，成为硬脆材料加工工具的首选。砂轮的磨削性能在很大程度上取决于砂轮的表面特性，金属基金刚石砂轮由于具有结合强度高、耐磨性好，寿命长、能承受大负荷磨削等特点，而在高性能硬脆材料的成形磨削中应用广泛。但是金属基金刚石砂轮的自锐性差、容易堵塞、在磨削加工中易产生由砂轮偏心引起的激振力，会影响磨削过程的稳定性和磨削表面质量，从而限制了其在高性能硬脆材料的精密加工中的正常使用，为此，必须进行经常修整。然而金属基金刚石砂轮，特别是成形金属基金刚石砂轮的修整时间长、修整难度大，并且修整效率低，其修整精度会直接影响后续的磨削加工精度。
现有的成形金属基金刚石砂轮修整方法多采用固定式的修整装置，修整前根据待修整砂轮的轮廓形状将GC修整块或放电电极进行预成型，然后通过机械或放电等修整方式将GC修整块或放电电极的形状复印到待修整砂轮的轮廓上。受GC修整块或放电电极的预成型精度的限制，成形金属基金刚石砂轮的轮廓修整精度，即PV值很难达到10微米以下，同时这种修整方式柔性差，一种预成型的GC修整块或放电电极只能对一种轮廓形状的砂轮进行修整。对于一些轮廓尺寸较小的成形金属基金刚石砂轮，如圆弧半径在2mm以下的圆弧形砂轮或尖角半径在100微米以下的V形砂轮，受GC修整块或放电电极的加工限制，很难进行在位的精密修整。
发明内容
本发明目的是为了解决成形金属基金刚石砂轮修整精度低，并且微小轮廓尺寸的砂轮不能被在位精密修整的问题，提供了一种成形金属基金刚石砂轮的在位放电精密修整装置。
本发明所述成形金属基金刚石砂轮的在位放电精密修整装置，它包括圆环形铜轮、绝缘夹具、电动旋转轴、旋转台、倾斜台和脉冲电源，
绝缘夹具为圆环形，其外环的中段具有圆周向的凹槽，该绝缘夹具沿轴向均分成两个半圆环，圆环形铜轮通过夹紧力固定在绝缘夹具的凹槽上，绝缘夹具安装在电动旋转轴的轴端上，电动旋转轴安装在旋转台上，旋转台安装在倾斜台上，旋转台用于实现对电动旋转轴水平方向的调整，倾斜台用于实现对电动旋转轴竖直方向的调整；
脉冲电源用于为被修整砂轮和圆环形铜轮提供工作电源，脉冲电源的负极通过导线与圆环形铜轮连接，脉冲电源的正极通过导线与被修整砂轮连接。
被修整砂轮所在圆环面和圆环形铜轮所在圆环面相垂直靠近放置，以采用圆环形铜轮对被修整砂轮进行放电蚀除修整。
所述绝缘夹具采用绝缘树脂制成。
本发明的优点：本发明所述在位放电精密修整装置在使用时，可直接安装在磨床的工作台上，通过圆环形铜轮的旋转对被修整砂轮的金属结合剂进行放电蚀除修整，通过旋转台和倾斜台对圆环形铜轮的初始位置进行精密调整以提高修整精度，同时通过修整装置与磨床本身CNC控制系统的结合提高修整的柔性，以适合不同轮廓的成形金属基金刚石砂轮的精密修整。
本发明对成形金属基金刚石砂轮的修整精度高，修整柔性好，尤其适用于微小轮廓尺寸的砂轮的修整，如圆弧半径在2mm以下的圆弧形砂轮或尖角半径在100微米以下的V形砂轮。
附图说明
图1是本发明所述成形金属基金刚石砂轮的在位放电精密修整装置的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述成形金属基金刚石砂轮的在位放电精密修整装置，它包括圆环形铜轮1、绝缘夹具2、电动旋转轴3、旋转台4、倾斜台5和脉冲电源6，
绝缘夹具2为圆环形，其外环的中段具有圆周向的凹槽，该绝缘夹具2沿轴向均分成两个半圆环，圆环形铜轮1通过夹紧力固定在绝缘夹具2的凹槽上，绝缘夹具2安装在电动旋转轴3的轴端上，电动旋转轴3安装在旋转台4上，旋转台4安装在倾斜台5上，旋转台4用于实现对电动旋转轴3水平方向的调整，倾斜台5用于实现对电动旋转轴3竖直方向的调整；
脉冲电源6用于为被修整砂轮7和圆环形铜轮1提供工作电源，脉冲电源6的负极通过导线与圆环形铜轮1连接，脉冲电源6的正极通过导线与被修整砂轮7连接。
工作原理：利用脉冲电源6，使做旋转运动的圆环形铜轮1与被修整砂轮7之间形成脉冲放电，蚀除待被修整砂轮7表面的结合剂，从而达到修整的作用。
具体实施方式二：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，本实施方式所述被修整砂轮7所在圆环面和圆环形铜轮1所在圆环面相垂直靠近放置，以采用圆环形铜轮1对被修整砂轮7进行放电蚀除修整。
本实施方式中，被修整砂轮7与圆环形铜轮1呈90°交叉放置，圆环形铜轮1的位置通过旋转台4和倾斜台5进行精密调整，使被修整砂轮7与圆环形铜轮1的交叉位置的角度偏差小于0.1°。
本实施方式中，通过调整旋转台4和倾斜台5，可以灵活精确的调整圆环形铜轮1和被修整砂轮7的交叉位置的角度偏差，有利于提高修整装置的位置精度。圆环形铜轮1由电动旋转轴3驱动做旋转运动，以旋转后圆环形铜轮1的包络轮廓作为放电电极，保证了电极的形状精度，进一步提高了修整精度，对于圆弧形砂轮，其轮廓精度PV值可达4微米。另外，利用磨床本身的CNC控制系统使被修整砂轮7围绕旋转的圆环形铜轮1进行特定轨迹的运动，实现其在位放电修整，在提高修整精度的同时，提高了修整柔性，可通过改变被修整砂轮的运动轨迹，对多种轮廓形状的成型金属基金刚石砂轮进行精密修整。
具体实施方式三：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式对实施方式一或二作进一步说明，本实施方式所述绝缘夹具2采用绝缘树脂制成。
绝缘夹具2完全将圆环形铜轮1与电动旋转轴3绝缘，圆环形铜轮1由电动旋转轴3驱动做旋转运动。

Claims (3)

1.一种成形金属基金刚石砂轮的在位放电精密修整装置，其特征在于，它包括圆环形铜轮（1）、绝缘夹具（2）、电动旋转轴（3）、旋转台（4）、倾斜台（5）和脉冲电源（6），
绝缘夹具（2）为圆环形，其外环的中段具有圆周向的凹槽，该绝缘夹具（2）沿轴向均分成两个半圆环，圆环形铜轮（1）通过夹紧力固定在绝缘夹具（2）的凹槽上，绝缘夹具（2）安装在电动旋转轴（3）的轴端上，电动旋转轴（3）安装在旋转台（4）上，旋转台（4）安装在倾斜台（5）上，旋转台（4）用于实现对电动旋转轴（3）水平方向的调整，倾斜台（5）用于实现对电动旋转轴（3）竖直方向的调整；
脉冲电源（6）用于为被修整砂轮（7）和圆环形铜轮（1）提供工作电源，脉冲电源（6）的负极通过导线与圆环形铜轮（1）连接，脉冲电源（6）的正极通过导线与被修整砂轮（7）连接。
2.根据权利要求1所述的成形金属基金刚石砂轮的在位放电精密修整装置，其特征在于，被修整砂轮（7）所在圆环面和圆环形铜轮（1）所在圆环面相垂直靠近放置，以采用圆环形铜轮（1）对被修整砂轮（7）进行放电蚀除修整。
3.根据权利要求1或2所述的成形金属基金刚石砂轮的在位放电精密修整装置，其特征在于，所述绝缘夹具（2）采用绝缘树脂制成。
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