CN107243837A - 金刚石砂棒的电火花整形修锐机及其整形修锐方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金刚石砂棒的电火花整形修锐机及其整形修锐方法，台面的顶面设有活动平台，活动平台上固定有两个开式电极，台面的后端设有立柱，立柱的前侧设有横杆，横杆沿立柱上下活动连接，横杆远离立柱的一端固定有电机，电机的输出轴向下伸出、并同轴固定有砂棒夹，砂棒夹的底部固定有金刚石砂棒，金刚石砂棒的下端为磨损端，开式电极的顶面设有条形放电槽。从上述结构可知，本发明的金刚石砂棒的电火花整形修锐机及其整形修锐方法，金刚石砂棒转动的同时又与电极之间间保持一定的相对运动，使金刚石砂棒能够稳定均匀地通过电火花这种无接触方式进行整形修锐，从而可以完成金刚石砂棒整形修锐的同时、避免设备和耗材的磨损，延长耗材的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及金刚石砂棒加工的技术领域，具体涉及一种金刚石砂棒的电火花整形修锐机及其整形修锐方法。
背景技术
玻璃产品在生产过程中，往往需要砂棒对缺磨边缘进行研磨修边。而在多种不同材质的砂棒中，由于金刚石的硬度较高，而且性价比较高，所以一般都会通过金刚石砂棒进行操作。但是金刚石砂棒在使用较长时间之后，仍然会有磨钝，所以需要对砂棒进行整形修锐，即要修正露出金刚石磨粒，并且达到对应的尺寸精度要求，又必须将轮廓度整形达到相应要求，才能再次使用。目前实际生产操作中都是通过常规接触法或滚轮挤压法进行修整的。但是由于金刚石的硬度较高，导致修整的磨具以及挤压的滚轮损耗较快，甚至滚轮无法达到修整目的。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种金刚石砂棒的电火花整形修锐机及其整形修锐方法，金刚石砂棒转动的同时又与电极之间间保持一定的相对运动，使金刚石砂棒能够稳定均匀地通过电火花这种无接触方式进行整形修锐，从而可以完成金刚石砂棒整形修锐的同时、避免设备和耗材的磨损，延长耗材的使用寿命；分别粗加工电极进行粗加工和精加工电极进行精加工，从而能够在保证金刚石砂棒轮廓和尺寸要求的前提下尽量提高整形修锐的效率；通过开式电极的作用相对于闭式电极而言，不仅加工排屑流畅、更加利于放电整形的进行，而且加工方便、成本较低；开式电极的材料为铜钨合金，具有钨的低热膨胀性，耐磨性，抗腐蚀性又具备铜的高导电和高导热性，在放电加工中能保持低的电极耗损，确保开式电极较长的使用寿命；通过电火花油和循环装置的设置，保证了放电加工区域的温度不会过高，从而开式电极也不会因受到高温印象而膨胀，进而影响金刚石砂棒的加工效果，同时还能从条形电极槽内有效排屑；条形电极槽与金刚石砂棒之间放电时，电流由小调大，直至产生放电，从而避免金刚石砂棒被较大电流电蚀严重而影响金刚石砂棒轮廓和尺寸。
本发明所采取的技术方案是：
金刚石砂棒的电火花整形修锐机，包括固定于支撑腿上的台面，所述台面的顶面设有活动平台，所述活动平台沿台面的顶面水平移动，所述活动平台上固定有两个开式电极，所述台面的后端设有立柱，所述立柱的前侧设有横杆，所述横杆沿立柱上下活动连接，所述横杆远离立柱的一端固定有电机，所述电机的输出轴向下伸出、并同轴固定有砂棒夹，所述砂棒夹的底部固定有金刚石砂棒，所述金刚石砂棒的下端为磨损端，所述开式电极的顶面设有条形放电槽。
本发明进一步改进方案是，所述条形槽的截面与金刚石砂棒的下端匹配。
本发明更进一步改进方案是，其中一个开式电极为粗加工电极，另一个开式电极为精加工电极。
本发明更进一步改进方案是，所述台面上还设有围板，所述围板与台面之间密封连接，所述活动平台在围板范围内水平移动。
本发明更进一步改进方案是，所述立柱位于围板的外侧，所述固定架向台面上的投影位于围板所围成的范围内。
本发明更进一步改进方案是，所述台面上位于围板的范围内设有电火花油，所述电火花油的液面高于开式电极，所述电火花油通过循环装置冷却循环使用。
本发明更进一步改进方案是，所述开式电极的材料为钨铜合金。
本发明更进一步改进方案是，所述电机的转速范围应该在50-800r/min，并且调速方式为无级调速。
本发明更进一步改进方案是，固定于砂棒夹的金刚石砂棒的径向跳动小于等于0.01毫米，轴向窜动小于等于0.005毫米。
本发明更进一步改进方案是，粗加工电极的条形放电槽的放电电流大于精加工电极的条形放电槽的放电电流。
利用如上所述的金刚石砂棒的电火花整形修锐机进行金刚石砂棒的整形修锐方法，包括以下步骤：
1）根据金刚石砂棒的规格，选择相匹配的粗加工电极和精加工电极固定于活动平台上；
2）将金刚石砂棒固定于砂棒夹，并使金刚石砂棒的磨损端向下；
3）活动平台沿台面移动，使粗加工电极的条形放电槽位于金刚石砂棒的正下方；
4）横杆带动金刚石砂棒向下移动至粗加工电极的条形放电槽内；
5）开启电火花油的循环装置，然后电机带动金刚石砂棒转动、并且活动平台带动粗加工电极沿条形放电槽的长度方向往复移动，从而使金刚石砂棒相对于粗加工电极沿条形放电槽的长度方向来回移动，接着粗加工电极的条形放电槽向金刚石砂棒进行放电；
6）当金刚石砂棒完成粗加工之后，粗加工电极的条形放电槽停止向金刚石砂棒进行放电，活动平台停止移动，电机停止转动，电火花油的循环装置关闭；
7）横杆带动金刚石砂棒向上移动至离开粗加工电极；
8）活动平台沿台面移动，使精加工电极的条形放电槽位于金刚石砂棒的正下方；
9）横杆带动金刚石砂棒向下移动至精加工电极的条形放电槽内；
10）开启电火花油的循环装置，然后电机带动金刚石砂棒转动、并且活动平台带动精加工电极沿条形放电槽的长度方向往复移动，从而使金刚石砂棒相对于精加工电极沿条形放电槽的长度方向来回移动，接着精加工电极的条形放电槽向金刚石砂棒进行放电；
11）当金刚石砂棒完成精加工之后，精加工电极的条形放电槽停止向金刚石砂棒进行放电，活动平台停止移动，电机停止转动，电火花油的循环装置关闭。
本发明更进一步改进方案是，所述步骤5）和步骤10）中，所述金刚石砂棒的转速与粗加工电极或精加工电极的条形放电槽的脉冲放电的脉宽、脉间相匹配。
本发明更进一步改进方案是，所述步骤5）和步骤10）中，位于条形放电槽内的所述金刚石砂棒各部位与条形放电槽之间的间距均相等。
本发明更进一步改进方案是，所述步骤5）和步骤10）中，条形放电槽的放电通过逐步提高电流大小直到开始放电、然后增加到加工所需的电流大小。
本发明的有益效果在于：
第一、本发明的金刚石砂棒的电火花整形修锐机及其整形修锐方法，金刚石砂棒转动的同时又与电极之间间保持一定的相对运动，使金刚石砂棒能够稳定均匀地通过电火花这种无接触方式进行整形修锐，从而可以完成金刚石砂棒整形修锐的同时、避免设备和耗材的磨损，延长耗材的使用寿命。
第二、本发明的金刚石砂棒的电火花整形修锐机及其整形修锐方法，分别粗加工电极进行粗加工和精加工电极进行精加工，从而能够在保证金刚石砂棒轮廓和尺寸要求的前提下尽量提高整形修锐的效率。
第三、本发明的金刚石砂棒的电火花整形修锐机及其整形修锐方法，通过开式电极的作用相对于闭式电极而言，不仅加工排屑流畅、更加利于放电整形的进行，而且加工方便、成本较低。
第四、本发明的金刚石砂棒的电火花整形修锐机及其整形修锐方法，开式电极的材料为铜钨合金，具有钨的低热膨胀性，耐磨性，抗腐蚀性又具备铜的高导电和高导热性，在放电加工中能保持低的电极耗损，确保开式电极较长的使用寿命。
第五、本发明的金刚石砂棒的电火花整形修锐机及其整形修锐方法，通过电火花油和循环装置的设置，保证了放电加工区域的温度不会过高，从而开式电极也不会因受到高温印象而膨胀，进而影响金刚石砂棒的加工效果，同时还能从条形电极槽内有效排屑。
第六、本发明的金刚石砂棒的电火花整形修锐机及其整形修锐方法，条形电极槽与金刚石砂棒之间放电时，电流由小调大，直至产生放电，从而避免金刚石砂棒被较大电流电蚀严重而影响金刚石砂棒轮廓和尺寸。
附图说明：
图1为本发明结构的侧视剖视示意图。
图2为本发明结构的主视剖视示意图。
图3为金刚石砂棒与条形放电槽正常加工状况和抬刀状况的放大示意图。
具体实施方式：
结合图1和图2可知，本发明包括固定于支撑腿10上的台面1，所述台面1的顶面设有活动平台2，所述活动平台2沿台面1的顶面水平移动，所述活动平台2上固定有两个开式电极3，所述台面1的后端设有立柱5，所述立柱5的前侧设有横杆4，所述横杆4沿立柱5上下活动连接，所述横杆4远离立柱5的一端固定有电机7，所述电机7的输出轴向下伸出、并同轴固定有砂棒夹6，所述砂棒夹6的底部固定有金刚石砂棒11，所述金刚石砂棒11的下端为磨损端，所述开式电极3的顶面设有条形放电槽8。
所述条形槽8的截面与金刚石砂棒11的下端匹配。
其中一个开式电极3为粗加工电极，另一个开式电极3为精加工电极。
所述台面1上还设有围板9，所述围板9与台面1之间密封连接，所述活动平台2在围板9范围内水平移动。
所述立柱5位于围板9的外侧，所述固定架6向台面1上的投影位于围板9所围成的范围内。
所述台面1上位于围板9的范围内设有电火花油，所述电火花油的液面高于开式电极3，所述电火花油通过循环装置冷却循环使用。
所述开式电极3的材料为钨铜合金。
所述电机7的转速范围应该在50-800r/min，并且调速方式为无级调速。
电极7的转速根据金刚石砂棒11与条形放电槽8之间的间距进行调节。
固定于砂棒夹6的金刚石砂棒11的径向跳动小于等于0.01毫米，轴向窜动小于等于0.005毫米。
粗加工电极的条形放电槽8的放电电流大于精加工电极的条形放电槽8的放电电流。
利用如上所述的金刚石砂棒的电火花整形修锐机进行金刚石砂棒的整形修锐方法，包括以下步骤：
1）根据金刚石砂棒11的规格，选择相匹配的粗加工电极和精加工电极固定于活动平台2上；
2）将金刚石砂棒11固定于砂棒夹6，并使金刚石砂棒11的磨损端向下；
3）活动平台2沿台面1移动，使粗加工电极的条形放电槽8位于金刚石砂棒11的正下方；
4）横杆4带动金刚石砂棒11向下移动至粗加工电极的条形放电槽8内；
5）开启电火花油的循环装置，然后电机7带动金刚石砂棒11转动、并且活动平台2带动粗加工电极沿条形放电槽8的长度方向往复移动，从而使金刚石砂棒11相对于粗加工电极沿条形放电槽8的长度方向来回移动，接着粗加工电极的条形放电槽8向金刚石砂棒11进行放电；
6）当金刚石砂棒11完成粗加工之后，粗加工电极的条形放电槽8停止向金刚石砂棒11进行放电，活动平台2停止移动，电机7停止转动，电火花油的循环装置关闭；
7）横杆4带动金刚石砂棒11向上移动至离开粗加工电极；
8）活动平台2沿台面1移动，使精加工电极的条形放电槽8位于金刚石砂棒11的正下方；
9）横杆4带动金刚石砂棒11向下移动至精加工电极的条形放电槽8内；
10）开启电火花油的循环装置，然后电机7带动金刚石砂棒11转动、并且活动平台2带动精加工电极沿条形放电槽8的长度方向往复移动，从而使金刚石砂棒11相对于精加工电极沿条形放电槽8的长度方向来回移动，接着精加工电极的条形放电槽8向金刚石砂棒11进行放电；
11）当金刚石砂棒11完成精加工之后，精加工电极的条形放电槽8停止向金刚石砂棒11进行放电，活动平台2停止移动，电机7停止转动，电火花油的循环装置关闭。
所述步骤5）和步骤10）中，所述金刚石砂棒11的转速与粗加工电极或精加工电极的条形放电槽8的脉冲放电的脉宽、脉间相匹配。
所述步骤5）和步骤10）中，位于条形放电槽8内的所述金刚石砂棒11各部位与条形放电槽8之间的间距均相等。
所述步骤5）和步骤10）中，条形放电槽8的放电通过逐步提高电流大小直到开始放电、然后增加到加工所需的电流大小。
金刚石砂棒中，金刚石特性为硬度极高（莫氏8-10）、不导电、导热性好、热膨胀系数小的材料；而金刚石砂棒中的金属基粘结剂是由相应的金属与粘结剂混合具有导电性能可视为导体。
因此，可以通过电极与工件间在适当电流下以合适的间隙下通过放电产生的电火花进行电蚀加工，通过电火花电蚀掉金属基粘结剂以使金刚石磨粒露出或脱落，从而达到对金刚石砂棒的整形和修锐。
由图3可知，正常加工的时候，需要保证金刚石砂棒11的底部和条形放电槽8的底部之间的距离与金刚石砂棒11的侧部和条形放电槽8的侧壁之间的距离相等、均为δ，并定义金刚石砂棒11的侧壁与竖直面的夹角α，假如金刚石砂棒11产生跳动，金刚石砂棒11向上移动Δ，则跳动后金刚石砂棒11的侧部与条形放电槽8的侧壁之间的距离为δ+Δsinα，而跳动后金刚石砂棒11的底部与条形放电槽8的底部之间的距离为δ+Δ；由于金刚石砂棒11位于条形放电槽8内的侧壁与竖直面的夹角α为锐角，所以sinα肯定小于1，所以δ+Δsinα小于δ+Δ。因此本发明在对金刚石砂棒11进行整形修锐的时候，轴向之间最好没有跳动，如果一旦产生跳动，则会导致金刚石砂棒11的侧部与条形放电槽8侧壁之间的距离与金刚石砂棒11的底部与条形放电槽8底部之间的距离不同，此时放电电流随针对距离较短的部位放电，从而导致加工的金刚石砂棒11的轮廓、尺寸不符合要求。
实施例1
表格1为实施例1的粗加工电极加工后的金刚石砂棒11的相关数据：
表1
| 电极 | 电流 | 夹角 | R角 | 跳动 | 轮廓度 |
| 粗加工 | 0.5A | 40°35′25″ | 0.520 | 0.042 | -0.20 |
| 精加工 | 0.5A | 39°50′53″ | 0.630 | -0.207 |
实施例2
表格2为实施例2的粗加工电极加工后的金刚石砂棒11的相关数据：
表2
| 电极 | 电流 | 夹角 | R角 | 跳动 | 轮廓度 |
| 粗加工 | 0.5A | 40°34′49″ | 0.539 | 0.023 | -0.21 |
| 精加工 | 0.5A | 39°09′47″ | 0.689 | -0.215 |
以上数据均符合金刚石砂棒11的整形修锐工艺的误差范围内。
Claims (10)
1.金刚石砂棒的电火花整形修锐机，其特征在于：包括固定于支撑腿（10）上的台面（1），所述台面（1）的顶面设有活动平台（2），所述活动平台（2）沿台面（1）的顶面水平移动，所述活动平台（2）上固定有两个开式电极（3），所述台面（1）的后端设有立柱（5），所述立柱（5）的前侧设有横杆（4），所述横杆（4）沿立柱（5）上下活动连接，所述横杆（4）远离立柱（5）的一端固定有电机（7），所述电机（7）的输出轴向下伸出、并同轴固定有砂棒夹（6），所述砂棒夹（6）的底部固定有金刚石砂棒（11），所述金刚石砂棒（11）的下端为磨损端，所述电极（3）的顶面设有条形放电槽（8）。
2.如权利要求1所述的金刚石砂棒的电火花整形修锐机，其特征在于：所述条形槽（8）的截面与金刚石砂棒（11）的下端匹配。
3.如权利要求1所述的金刚石砂棒的电火花整形修锐机，其特征在于：其中一个开式电极（3）为粗加工电极，另一个开式电极（3）为精加工电极。
4.如权利要求1所述的金刚石砂棒的电火花整形修锐机，其特征在于：所述台面（1）上还设有围板（9），所述围板（9）与台面（1）之间密封连接，所述活动平台（2）在围板（9）范围内水平移动。
5.如权利要求4所述的金刚石砂棒的电火花整形修锐机，其特征在于：所述立柱（5）位于围板（9）的外侧，所述固定架（6）向台面（1）上的投影位于围板（9）所围成的范围内。
6.如权利要求4所述的金刚石砂棒的电火花整形修锐机，其特征在于：所述台面（1）上位于围板（9）的范围内设有电火花油，所述电火花油的液面高于开式电极（3），所述电火花油通过循环装置冷却循环使用。
7.利用如权利要求1~6其中任意一项所述的金刚石砂棒的电火花整形修锐机进行金刚石砂棒的整形修锐方法，其特征在于包括以下步骤：
1）根据金刚石砂棒（11）的规格，选择相匹配的粗加工电极和精加工电极固定于活动平台（2）上；
2）将金刚石砂棒（11）固定于砂棒夹（6），并使金刚石砂棒（11）的磨损端向下；
3）活动平台（2）沿台面（1）移动，使粗加工电极的条形放电槽（8）位于金刚石砂棒（11）的正下方；
4）横杆（4）带动金刚石砂棒（11）向下移动至粗加工电极的条形放电槽（8）内；
5）开启电火花油的循环装置，然后电机（7）带动金刚石砂棒（11）转动、并且活动平台（2）带动粗加工电极沿条形放电槽（8）的长度方向往复移动，从而使金刚石砂棒（11）相对于粗加工电极沿条形放电槽（8）的长度方向来回移动，接着粗加工电极的条形放电槽（8）向金刚石砂棒（11）进行放电；
6）当金刚石砂棒（11）完成粗加工之后，粗加工电极的条形放电槽（8）停止向金刚石砂棒（11）进行放电，活动平台（2）停止移动，电机（7）停止转动，电火花油的循环装置关闭；
7）横杆（4）带动金刚石砂棒（11）向上移动至离开粗加工电极；
8）活动平台（2）沿台面（1）移动，使精加工电极的条形放电槽（8）位于金刚石砂棒（11）的正下方；
9）横杆（4）带动金刚石砂棒（11）向下移动至精加工电极的条形放电槽（8）内；
10）开启电火花油的循环装置，然后电机（7）带动金刚石砂棒（11）转动、并且活动平台（2）带动精加工电极沿条形放电槽（8）的长度方向往复移动，从而使金刚石砂棒（11）相对于精加工电极沿条形放电槽（8）的长度方向来回移动，接着精加工电极的条形放电槽（8）向金刚石砂棒（11）进行放电；
11）当金刚石砂棒（11）完成精加工之后，精加工电极的条形放电槽（8）停止向金刚石砂棒（11）进行放电，活动平台（2）停止移动，电机（7）停止转动，电火花油的循环装置关闭。
8.如权利要求7所述的金刚石砂棒的整形修锐方法，其特征在于：所述步骤5）和步骤10）中，所述金刚石砂棒（11）的转速与粗加工电极或精加工电极的条形放电槽（8）的脉冲放电的脉宽、脉间相匹配。
9.如权利要求7所述的金刚石砂棒的整形修锐方法，其特征在于：所述步骤5）和步骤10）中，位于条形放电槽（8）内的所述金刚石砂棒（11）各部位与条形放电槽（8）之间的间距均相等。
10.如权利要求7所述的金刚石砂棒的整形修锐方法，其特征在于：所述步骤5）和步骤10）中，条形放电槽（8）的放电通过逐步提高电流大小直到开始放电、然后增加到加工所需的电流大小。
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- 2017-07-20 CN CN201710593114.5A patent/CN107243837A/zh active Pending
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