CN103862392A - Pcd复合金刚石刀具磨削砂轮及其削磨加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及砂轮技术领域，特别涉及一种PCD复合金刚石刀具磨削砂轮，包括圆形导电基体，所述圆形导电基体中央位置设有定位孔，所述圆形导电基体的圆周处固定设有环形陶瓷砂轮，所述环形陶瓷砂轮上穿设有若干导电电极，所述导电电极内端与圆形导电基体固定连接，导电电极外端端部伸出环形陶瓷砂轮的磨削面。本发明结构设置合理，工作效率高，成本低。同时本发明还提供使用所述PCD复合金刚石刀具磨削砂轮的磨削加工方法。
Description
技术领域
本发明涉及砂轮技术领域，特别涉及一种PCD复合金刚石刀具磨削砂轮。本发明还提供用本发明所述的PCD复合金刚石刀具磨削砂轮对金刚石复合刀具进行磨削的加工方法。本发明所述PCD复合金刚石刀具磨削砂轮同时进行电火花、机械以及电解磨削，待加工PCD复合金刚石刀具本身带直流脉冲电源负极，PCD复合金刚石刀具磨削砂轮基体根据磨削形状用铝合金车削成型，然后在基体360度圆内分别植入8-12个导电电极（紫铜电极），导电电极与导电电极之间设有陶瓷砂轮，脉冲电源正极连接PCD复合金刚石刀具磨削砂轮基体，当PCD复合金刚石刀具磨削砂轮基体高速运转时导电电极接触导电，产生电火花将超硬金刚石快速石墨化高效率磨削，同时导电电极与导电电极之间陶瓷砂轮同时磨削，由于待加工PCD复合金刚石刀具与PCD复合金刚石刀具磨削砂轮同时存在脉冲直流电源正负极，再通过冷却电解溶液喷嘴流出冷却电解溶液使工件产生一种电解质同时磨削，故比任何一种砂轮磨削效率提高了三倍，而且粗精研磨同时起到快速磨削效果。
背景技术
金刚石是世界刀具材料中最硬材质，现时世界上加工PCD复合金刚石刀具一般都是采用直流脉冲电火花磨削法及陶基金刚石砂轮磨削法。直流脉冲电火花具有对金刚石去磨量快，电火花产生温度使金刚石石墨化起到超硬快速磨削。虽然直流脉冲能快速将超硬材料快速去除，但始终是粗磨削，不能有效提高刀刃精度。陶基金刚石砂轮具有去磨量快，刀刃精，缺点是损耗大、成本高、磨削速度慢。将二者合二为一，再加上运用工件与砂轮电极通过电解液接触形成电解磨削，有利于降低成本，提高效率，解决PCD超硬材料磨削。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术对超硬材料磨削技术缺陷和不足，提高超硬金刚石加工效率及提升加工质量，降低加工成本。
同时本发明将电火花、机械、电解三种磨削方式结合为一体，解决了金刚石现时加工过程中难以解决难题，也是一种磨削技术人类突破。
圆形导电基体选用铝基导电材料，根据直径大小在铝基材质设置槽深5mm、宽5mm、将0.2mm厚导电电极按8-12等份埋藏在圆形导电基体内，然后将弧形陶瓷砂轮条粘附在导电电极与导电电极之间。
待加工PCD复合金刚石刀具接在直流脉冲正极，PCD复合金刚石刀具磨削砂轮连接至直流脉冲电源负极，PCD复合金刚石刀具磨削砂轮在高速运行中，因导电电极间隔与待加工PCD复合金刚石刀具，故而间断性放电产生电火花，将待加工PCD复合金刚石刀具表面石墨化，同时，电解液不断从喷嘴喷出，又使待加工PCD复合金刚石刀具进行电解磨削。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明所述的一种PCD复合金刚石刀具磨削砂轮，包括圆形导电基体，所述圆形导电基体中央位置设有中心孔，所述圆形导电基体的圆周处固定设有环形陶瓷砂轮，所述环形陶瓷砂轮上穿设有若干导电电极，所述导电电极内端与圆形导电基体固定连接，导电电极外端端部伸出环形陶瓷砂轮的磨削面，所述导电电极为紫铜电极。
进一步地，所述若干导电电极均匀分布于环形陶瓷砂轮之间。
进一步地，所述环形陶瓷砂轮由若干段弧形陶瓷砂轮条首尾连接而成，所述导电电极固定设于相邻两段弧形陶瓷砂轮条之间。
进一步地，所述导电电极为8-12个。
进一步地，所述紫铜电极的厚度为0.2mm。
本发明所述的使用前述任意一项所述的PCD复合金刚石刀具磨削砂轮的磨削加工方法，包括如下步骤：
⑴配制冷却电解溶液；
⑵通过定位孔将所述PCD复合金刚石刀具磨削砂轮固定于旋转轴上，将PCD复合金刚石刀具磨削砂轮通过电源连接线A连接至直流脉冲电源负极；
⑶固定待加工PCD复合金刚石刀具，将待加工PCD复合金刚石刀具通过电源连接线B连接至直流脉冲电源正极；
⑷启动驱动装置驱动旋转轴旋转，PCD复合金刚石刀具削磨砂轮对待加工PCD复合金刚石刀具进行削磨加工，同时，通过冷却电解溶液喷嘴将冷却电解溶液不断喷向打磨处。
本发明有益效果为：本发明所述的PCD复合金刚石刀具磨削砂轮包括圆形铝基导电基体，所述圆形铝基导电基体的圆周处固定设有环形陶瓷砂轮，所述环形陶瓷砂轮上穿设有若干导电电极，所述导电电极内端与圆形铝基导电基体固定连接，导电电极外端端部伸出环形陶瓷砂轮的磨削面。磨削时，导电电极与环形陶瓷砂轮交替与待加工金刚石复合刀具接触，当导电电极与待加工PCD复合金刚石刀具接触时，能快速将待加工PCD复合金刚石刀具表面通过直流脉冲电源短路产生强烈高温，使待加工PCD复合金刚石刀具表面迅速变为石墨化，而环形陶瓷砂轮与待加工PCD复合金刚石刀具接触时，可以迅速磨削已经石墨化待加工PCD复合金刚石刀具表面，极大地的提高了工作效率，同时，精度也大大提高。本发明所述的磨削方法，还使用了冷却电解溶液，磨削时，同时具有电火花、机械、电解三个功能磨削，即同时粗磨、精磨、电解抛光，提高磨削速度，提高磨削精度，降低磨削成本。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图；
图2是图1中A-A一种实施方式的剖视结构示意图；
图3是图1中A-A另一种实施方式的剖视结构示意图。
图中：
1、圆形导电基体； 2、环形陶瓷砂轮； 3、中心孔；
4、导电电极； 5、冷却电解溶液喷嘴；
6、待加工PCD复合金刚石刀具；
7、电源连接线B； 8、电源连接线A。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1至图3所示，本发明所述的一种PCD复合金刚石刀具磨削砂轮，包括圆形铝基导电基体1，所述圆形铝基导电基体1中央位置设有中心孔3，所述圆形铝基导电基体1的圆周处固定设有环形陶瓷砂轮2之间。
所述环形陶瓷砂轮2上穿设有若干导电电极4，所述导电电极4内端与圆形铝基导电基体1固定连接，导电电极4与伸出环形陶瓷砂轮2之间连接，本发明优选所述若干导电电极4均匀分布于环形陶瓷砂轮2上。更具体来说，所述环形陶瓷砂轮2由若干段弧形陶瓷砂轮条首尾连接而成，所述导电电极4固定设于相邻两段弧形陶瓷砂轮条之间。本发明可以根据圆形铝基导电基体1直径的大小，所述导电电极4可以设为8-12个。
所述导电电极4为紫铜电极，所述紫铜电极的厚度为0.2mm，紫铜电极的导电效果最佳。
本发明所述的使用PCD复合金刚石刀具磨削砂轮的磨削方法，包括如下步骤：
⑴配制冷却电解溶液；
⑵通过定位孔3将所述PCD复合金刚石刀具磨削砂轮固定于旋转轴上，将PCD复合金刚石刀具磨削砂轮通过电源连接线A8连接至直流脉冲电源负极；
⑶固定待加工PCD复合金刚石刀具6，将待加工PCD复合金刚石刀具6通过电源连接线B7连接至直流脉冲电源正极；
⑷启动驱动装置驱动旋转轴旋转，PCD复合金刚石刀具削磨砂轮对待加工PCD复合金刚石刀具6进行削磨加工，同时，通过冷却电解溶液喷嘴5将冷却电解溶液不断喷向打磨处。
磨削时，PCD复合金刚石刀具磨削砂轮在旋转轴的驱动下旋转，导电电极与环形陶瓷砂轮交替与待加工PCD复合金刚石刀具6接触，当导电电极与待加工PCD复合金刚石刀具6时，能快速待加工PCD复合金刚石刀具6表面通过直流脉冲电源短路产生强烈高温，使待加工PCD复合金刚石刀具6表面迅速变为石墨化，而环形陶瓷砂轮与待加工PCD复合金刚石刀具6接触时，可以迅速磨削已经石墨化待加工PCD复合金刚石刀具6表面。同时，冷却电解溶液进行电解磨削，本发明磨削时同时具有电火花、机械、电解三个功能磨削，即同时粗磨、精磨、电解磨削，提高磨削速度降低磨削成本，提高了工作效率，且精度大为提高。
上述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (6)
1.PCD复合金刚石刀具磨削砂轮，包括圆形导电基体（1），所述圆形导电基体（1）中央位置设有定位孔（3），其特征在于：所述圆形导电基体（1）的圆周处固定设有环形陶瓷砂轮（2），所述环形陶瓷砂轮（2）上穿设有若干导电电极（4），所述导电电极（4）内端与圆形导电基体（1）固定连接，导电电极（4）外端端部伸出环形陶瓷砂轮（2）的磨削面。
2.根据权利要求1所述的PCD复合金刚石刀具磨削砂轮，其特征在于：所述若干导电电极（4）均匀分布于环形陶瓷砂轮（2）上。
3.根据权利要求2所述的PCD复合金刚石刀具磨削砂轮，其特征在于：所述环形陶瓷砂轮（2）由若干段弧形陶瓷砂轮条首尾连接而成，所述导电电极（4）固定设于相邻两段弧形陶瓷砂轮条之间。
4.根据权利要求3项所述的PCD复合金刚石刀具磨削砂轮，其特征在于：所述导电电极（4）为8-12个。
5.根据权利要求4所述的PCD复合金刚石刀具磨削砂轮，其特征在于：所述导电电极（4）为紫铜电极，所述导电电极的厚度为0.2mm。
6.使用前述任意一项所述的PCD复合金刚石刀具磨削砂轮的磨削加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
⑴配制冷却电解溶液；
⑵通过定位孔（3）将所述PCD复合金刚石刀具磨削砂轮固定于旋转轴上，将PCD复合金刚石刀具磨削砂轮通过电源连接线A(8)连接至直流脉冲电源负极；
⑶固定待加工PCD复合金刚石刀具（6），将待加工PCD复合金刚石刀具（6）通过电源连接线B(7)连接至直流脉冲电源正极；
⑷启动驱动装置驱动旋转轴旋转，PCD复合金刚石刀具磨削砂轮对待加工PCD复合金刚石刀具(6)进行磨削加工，同时，通过冷却电解溶液喷嘴（5）将冷却电解溶液不断喷向磨削处。
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