CN105150089B - 金刚石盘表面研磨装置及研磨方法 - Google Patents

金刚石盘表面研磨装置及研磨方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种金刚石盘表面研磨装置，包括驱动机构及研磨机构；所述驱动机构用于驱动金刚石盘旋转，所述驱动机构包括驱动电机、旋转件及紧固件；所述金刚石盘安装于所述旋转件上，且与所述旋转件同轴设置；所述旋转件可带动所述金刚石盘旋转；所述紧固件将所述金刚石盘固定于所述旋转件上；所述研磨机构包括夹具及磨具；所述夹具相对所述金刚石盘的径向可移动；所述磨具安装于所述夹具上；所述磨具与所述金刚石盘表面接触，以对所述金刚石盘表面进行研磨。上述金刚石盘表面研磨装置，使金刚石盘表面研磨精度得到提高。金刚石盘的旋转与磨具的径向移动同时进行，可以加速研磨进程，使研磨时间减少，研磨效率得到提高。

Description

金刚石盘表面研磨装置及研磨方法
技术领域
本发明涉及超硬材料加工领域，特别是涉及一种金刚石盘表面研磨装置及研磨方法。
背景技术
由于金刚石具有较高的硬度、导热率及折射率，其还具有较好的耐磨性及稳定性，因此其被广泛应用于制作切削用刀具、光学部件、装饰等各方面。随着精密加工业的发展，金刚石作为重要的磨削工具，其研磨修整处理的精度要求也越来越高。
现阶段，金刚石盘的研磨通常是采用在方形铸铁盘上或者高硬度钢盘进行研磨。金刚石盘在研磨时，首先需要对盘面进行推磨，以去除车削沟纹，提高盘面的平整性，然后涂以金刚石粉，将金刚石盘倒扣在铸铁盘上走“8”字曲线研磨，以期获得理想的金刚石盘研磨面。
但是采用这种研磨方式研磨后的金刚石盘精度相对较低，存在一定误差。同时研磨过程进行较慢，花费的时间较长，提高了生产成本。
发明内容
基于此，有必要针对金刚石盘表面在研磨后精度较低的问题，提供一种使金刚石盘研磨精度较高的研磨装置及研磨方法。
一种金刚石盘表面研磨装置，其特征在于，包括驱动机构及研磨机构；
所述驱动机构用于驱动金刚石盘旋转，所述驱动机构包括：
驱动电机；
旋转件，所述驱动电机驱动所述旋转件旋转；所述金刚石盘安装于所述旋转件上，且与所述旋转件同轴设置；所述旋转件可带动所述金刚石盘旋转；及
紧固件，所述紧固件设置于所述旋转件上；所述紧固件与所述旋转件相配合，以将所述金刚石盘固定于所述旋转件上；
及
所述研磨机构用于研磨金刚石盘表面，所述研磨机构位于所述驱动机构一侧，包括：
夹具；及
磨具，所述磨具安装于所述夹具上，且所述磨具与所述金刚石盘表面接触，以对所述金刚石盘表面进行研磨，所述夹具可带动所述模具沿所述金刚石盘的径向移动。
在其中一个实施例中，所述磨具为油石。
在其中一个实施例中，所述油石包括粒度为100#、220#及500#的油石。
一种金刚石盘表面研磨方法，包括以下步骤：
提供上述金刚石盘表面研磨装置；
将金刚石盘安装于所述旋转件上；
所述驱动电机驱动所述旋转件旋转；
所述夹具带动所述磨具沿所述金刚石盘的径向移动，以对所述金刚石盘表面进行研磨。
在其中一个实施例中，所述驱动电机驱动所述旋转件以2500～3000r/min的转速旋转。
在其中一个实施例中，所述驱动电机驱动所述旋转件以2850r/min的转速旋转。
在其中一个实施例中，所述夹具带动所述磨具以40～50mm/s的速度沿所述金刚石盘的径向移动。
在其中一个实施例中，所述夹具带动所述磨具以45mm/s的速度沿所述金刚石盘的径向移动。
在其中一个实施例中，所述磨具为油石；所述油石包括粒度为100#、220#及500#的油石；
所述夹具带动所述磨具沿所述金刚石盘的径向移动，以对所述金刚石盘表面进行研磨的步骤具体包括：
所述夹具带动粒度为100#的所述油石沿所述金刚石盘的径向移动，以对所述金刚石盘表面进行粗磨；
所述夹具带动粒度为220#的所述油石沿所述金刚石盘的径向移动，以对所述金刚石盘表面进行半精磨；
所述夹具带动粒度为500#的所述油石沿所述金刚石盘的径向移动，以对所述金刚石盘表面进行精磨。
在其中一个实施例中，所述夹具带动所述磨具沿所述金刚石盘的径向移动，以对所述金刚石盘表面进行研磨的步骤在室温为20～22℃的环境下进行。
上述金刚石盘表面研磨装置中，采用旋转件带动金刚石盘旋转，夹具带动磨具沿金刚石盘径向移动，代替传统的金刚石盘研磨机构中，将金刚石盘倒扣在铸铁盘，金刚石盘走“8”字曲线的研磨方式。金刚石盘在研磨时安装较方便容易，转动时跳动较小，使金刚石盘表面研磨精度得到提高。并且金刚石盘的旋转与磨具的径向移动同时进行，可以加速研磨进程，使研磨时间减少，研磨效率得到提高。
上述金刚石盘表面研磨方法，采用不同粒度的油石对金刚石盘表面进行粗磨、半精磨及精磨，金刚石盘在研磨之后，研磨精度得到较大提高。金刚石盘的旋转与磨具的径向移动同时进行，加速了研磨进程，使研磨时间减少，研磨效率得到提高。
附图说明
图1为本发明一实施例的金刚石盘表面研磨装置结构示意图；
图2为图1所示金刚石盘表面研磨装置的驱动机构俯视图；
图3为本发明一实施例的金刚石盘表面研磨的方法流程图；
图4为图3所示步骤S400的具体流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
结合图1、图2所示，本发明一实施例的金刚石盘表面研磨装置100，包括驱动机构110及研磨机构120。研磨机构120设置于驱动机构110一侧。
驱动机构110用于驱动金刚石盘130旋转。驱动机构110包括驱动电机(图未示)、旋转件112及紧固件114。旋转件112与驱动电机相联动，驱动电机驱动旋转件112旋转。金刚石盘130安装于旋转件112上，且与旋转件112同轴设置。旋转件112可带动金刚石盘130旋转。紧固件114设置于旋转件112上。紧固件114与旋转件112相配合，将金刚石盘130固定于旋转件112上。
研磨机构120包括夹具122及磨具124。夹具122相对金刚石盘130的径向可移动。磨具124安装于夹具122上。磨具124与金刚石盘130表面接触，以对金刚石盘130表面进行研磨。
需要指出的是，紧固件114为螺纹紧固件。紧固件114与旋转件112通过螺纹连接，实现对金刚石盘130的固定加紧。研磨机构120还包括固定件126及桌垫128。固定件126可将磨具124固定安装于夹具122上。桌垫128设置于驱动机构110一侧。夹具122安装于桌垫128上。桌垫128可对夹具122及磨具124提供支撑。
具体在本实施例中，磨具124为油石。具体的，油石包括粒度为100#、220#及500#的油石。
上述金刚石盘表面研磨装置100中，采用旋转件112带动金刚石盘130旋转，夹具122带动磨具124沿金刚石盘130径向移动，代替传统的金刚石盘研磨机构中，将金刚石盘倒扣在铸铁盘，金刚石盘走“8”字曲线的研磨方式。采用上述金刚石盘表面研磨装置100，金刚石盘130在研磨时安装较方便容易，转动时跳动较小，使金刚石盘130表面研磨精度得到提高。并且金刚石盘130的旋转与磨具124的径向移动同时进行，可以加速研磨进程，使研磨时间减少，研磨效率得到提高。
如图3所示，本发明一实施例的金刚石盘表面研磨方法，包括以下步骤：
步骤S100，提供上述的金刚石盘表面研磨装置。
步骤S200，将金刚石盘安装于旋转件上。
提供上述的金刚石盘表面研磨装置100。将金刚石盘130与旋转件112同轴放置，通过紧固件114与旋转件112的配合，将金刚石盘130固定安装在旋转件112上。
步骤S300，驱动电机驱动旋转件旋转。
驱动电机驱动旋转件112旋转，旋转件112进而带动金刚石盘130旋转。
步骤S400，夹具带动磨具沿金刚石盘的径向移动，以对金刚石盘表面进行研磨。
磨具124与金刚石盘130表面接触，由夹具122带动磨具124沿金刚石盘130径向移动，在移动的过程中，磨具124对金刚石盘130表面进行研磨。
上述金刚石盘表面研磨方法，采用旋转件112带动金刚石盘130旋转，夹具122带动磨具124沿金刚石盘130径向移动，代替了传统的金刚石盘研磨时，需要将金刚石盘倒扣在铸铁盘上走“8”字曲线的研磨方式。由于金刚石盘体积较大，采用这种研磨方式，解决了金刚石盘倒扣研磨时安装困难、转动时跳动较大的问题，研磨之后，金刚石盘130表面研磨精度得到提高。并且金刚石盘130的旋转与磨具124的径向移动同时进行，加速了研磨进程，使研磨时间减少，研磨效率得到提高。
具体在本实施例中，驱动电机驱动旋转件112以2500～3000r/min的转速旋转。夹具122驱动磨具124以40～50mm/s的速度沿金刚石盘130的径向移动。具体的，驱动电机驱动旋转件112以2850r/min的转速旋转。夹具122驱动磨具124以45mm/s的速度沿金刚石盘130的径向移动。旋转件112的旋转及磨具124的移动相互配合，可以对金刚石盘130表面进行充分的研磨，提高研磨精度的同时加快研磨进度。
如图4所示，具体在本实施例中，磨具124为油石。油石包括粒度为100#、220#及500#的油石。步骤S400，夹具带动磨具沿金刚石盘的径向移动，以对金刚石盘表面进行研磨的步骤还包括以下步骤：
步骤S410，夹具带动粒度为100#的油石沿金刚石盘的径向移动，以对金刚石盘表面进行粗磨。
用粒度为100#的油石对金刚石盘130表面先进行粗磨，使其表面相对平整，研磨后表面精度可达到0.04mm左右。
步骤S420，夹具驱动粒度为220#的油石沿金刚石盘的径向移动，以对金刚石盘表面进行半精磨。
采用粒度为220#的油石对粗磨后的金刚石盘130表面进行半精磨，可使其表面研磨精度达到0.02mm左右。
步骤S430，夹具驱动粒度为500#的油石沿金刚石盘的径向移动，以对金刚石盘表面进行精磨。
采用粒度为500#的油石对半精磨后的金刚石盘130表面进行精磨，可使其表面研磨精度达到0.001～0.01mm。
油石在研磨时，能在较长时间内保持锐利的刃口和稳定的几何形状，不需要频繁的更换。同时选择不同粒度的油石对金刚石盘130表面分别进行粗磨、半精磨及精磨，可以分层次的对金刚石盘130表面进行研磨，使金刚石盘130表面研磨精度得以提高。
传统的将金刚石盘倒扣在铸铁盘上走“8”字曲线的研磨方式，研磨后金刚石盘表面的跳动约0.01mm～0.025mm。而采用上述金刚石盘表面研磨方法，对金刚石盘130表面采用不同粒度的油石分层次的对其进行粗磨、半精磨及精磨，可使研磨精度依次得到提高，最终达到0.001～0.01mm，最终可以得到较好的研磨效果。同时传统的研磨方式对金刚石盘表面研磨需要3～7天才能完成，而采用上述金刚石盘表面研磨方法，金刚石盘130表面的研磨时间只需要1～4小时，研磨效率得到提高，生产成本得以降低。
具体在本实施例中，步骤S400，夹具带动磨具沿金刚石盘的径向移动，以对金刚石盘表面进行研磨在室温为20～22℃的环境下进行。研磨的过程保持在相对恒定的温度进行，可以保证金刚石盘130在研磨过程中具有良好的散热效果，保证研磨精度的稳定。
上述金刚石盘表面研磨方法，采用旋转件112带动金刚石盘130旋转，夹具122驱动磨具124沿金刚石盘130径向移动，且采用不同粒度的油石对金刚石盘130表面进行粗磨、半精磨及精磨，金刚石盘130在研磨之后，研磨精度得到较大提高。同时上述金刚石盘130表面研磨方法也加速了研磨进程，使研磨时间减少，研磨效率得到提高。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种金刚石盘表面研磨装置，其特征在于，包括驱动机构及研磨机构；
所述驱动机构用于驱动金刚石盘旋转，所述驱动机构包括：
驱动电机；
旋转件，所述驱动电机驱动所述旋转件旋转；所述金刚石盘安装于所述旋转件上，且与所述旋转件同轴设置；所述旋转件可带动所述金刚石盘旋转；及
紧固件，所述紧固件设置于所述旋转件上；所述紧固件与所述旋转件相配合，以将所述金刚石盘固定于所述旋转件上；
所述研磨机构用于研磨金刚石盘表面，所述研磨机构位于所述驱动机构一侧，包括：
夹具；及
磨具，所述磨具通过固定件固定安装于所述夹具上，且所述磨具与所述金刚石盘表面接触，以对所述金刚石盘表面进行研磨；所述夹具可带动所述磨具沿所述金刚石盘的径向移动。
2.根据权利要求1所述的金刚石盘表面研磨装置，其特征在于，所述磨具为油石。
3.根据权利要求2所述的金刚石盘表面研磨装置，其特征在于，所述油石包括粒度为100#、220#及500#的油石。
4.一种金刚石盘表面研磨方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供权利要求1所述金刚石盘表面研磨装置；
将金刚石盘安装于所述旋转件上；
所述驱动电机驱动所述旋转件旋转；
所述夹具带动所述磨具沿所述金刚石盘的径向移动，以对所述金刚石盘表面进行研磨。
5.根据权利要求4所述的金刚石盘表面研磨方法，其特征在于，所述驱动电机驱动所述旋转件以2500～3000r/min的转速旋转。
6.根据权利要求5所述的金刚石盘表面研磨方法，其特征在于，所述驱动电机驱动所述旋转件以2850r/min的转速旋转。
7.根据权利要求4所述的金刚石盘表面研磨方法，其特征在于，所述夹具带动所述磨具以40～50mm/s的速度沿所述金刚石盘的径向移动。
8.根据权利要求7所述的金刚石盘表面研磨方法，其特征在于，所述夹具带动所述磨具以45mm/s的速度沿所述金刚石盘的径向移动。
9.根据权利要求4所述的金刚石盘表面研磨方法，其特征在于，所述磨具为油石；所述油石包括粒度为100#、220#及500#的油石；
所述夹具带动所述磨具沿所述金刚石盘的径向移动，以对所述金刚石盘表面进行研磨的步骤具体包括：
所述夹具带动粒度为100#的所述油石沿所述金刚石盘的径向移动，以对所述金刚石盘表面进行粗磨；
所述夹具带动粒度为220#的所述油石沿所述金刚石盘的径向移动，以对所述金刚石盘表面进行半精磨；
所述夹具带动粒度为500#的所述油石沿所述金刚石盘的径向移动，以对所述金刚石盘表面进行精磨。
10.根据权利要求4所述的金刚石盘表面研磨方法，其特征在于，所述夹具带动所述磨具沿所述金刚石盘的径向移动，以对所述金刚石盘表面进行研磨的步骤在室温为20～22℃的环境下进行。
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