CN108296997A - 一种磨削冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磨削冷却系统，包括金刚石磨具、基体、一个或一个以上周齿磨环和垫圈，基体的一端通过连接端部与金刚石磨具连接，另一端连接有刀杆杆体，基体带动刀杆杆体进行转动；周齿磨环和垫圈均可拆卸的套在刀杆杆体上，周齿磨环处于垫圈远离基体的一端；基体内沿其轴向设置有中心水孔，周齿磨环上设置有多个磨齿，多个磨齿沿周齿磨环的径向依次等间距布置；每两个相邻磨齿之间均设置有出水口，多个出水口构成螺旋状结构；多个出水口均与中心水孔连通。相对现有技术，本发明对周齿磨环强度破坏小，出水均匀，冷却效果更好；磨削热低，有利于降低玻璃的崩边；利用直径微小的金刚石，寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及粉末冶金金刚石磨具技术领域，特别涉及一种磨削冷却系统。
背景技术
对硬脆非金属材料进行非磨边类的开槽加工，常采用金刚石大螺旋升角条齿铣刀，一般直径范围10-25mm，铣刀磨削面180°与被加工材料大面积接触，属于大吃刀量、大磨削热的强力粗加工。大螺旋升角(α)条齿铣刀，采用粉末冶金金刚石条形齿，若干条齿分别呈90°≥α＞45°有规则分布固结在圆柱状基体上，在齿与齿之间的基体上，设置内冷式通水孔，冷却水喷射在工件的被磨削面上。金刚石条形齿的固结大都采用手工或半机械化钎焊加工工艺，其操作技能要求高，是一种高难、高温、高危的加工方法。
现有技术的铣刀齿数，通常采用3-6条齿，齿的磨削面合计弧长占铣刀总周长的50％±10％左右。由于铣刀加工时，其吃刀量等于铣刀的直径，所以，直径越大，磨削量越大，磨削阻力越大，故缩小直径有利于磨削效率。但是，缩小直径，将不利于铣刀的强度以及金刚石层的厚度(即寿命)。由于设置的齿数较少，齿面的周向长度较大，粉屑的排屑路径较长，加工过程中会产生大量的磨削热。由于是采用断续磨削方式，所以齿数越少，加工过程中跳动(冲击性)较大，易造成玻璃崩边或断裂的情况，在现有技术工艺条件下，增加齿数将会缓解，但增加了焊接的难度，并且还需要增加通水孔，而过多的通水孔，会造成基体的强度降低，从而造成铣刀的结构强度下降而不适合强力磨削，为了确保铣刀的结构强度，齿数及通水孔的数量、大小都将受到一定的约束。
开槽铣刀在加工时的受力状态是非常独特和严峻的，其金刚石磨削面在加工过程中，随方位的不断变化，其受力方向和大小也随之不断变化，并且逆向、切向和顺向磨削不断转换。
参见图1，在加工过程中，3条齿的铣刀，齿的受力数量最小为1条齿，受力变化最大可达2倍关系；4条齿的铣刀，齿的受力数量最小为2条齿，但由于磨削角度的变化，受力变化大于1倍关系而小于1.5倍关系；5条齿的铣刀，齿的受力数量最小为2条齿，受力变化大于1倍关系而小于或等于1.5倍关系；6条齿的铣刀，齿的受力数量最小为3条齿，受力变化大于1倍关系而小于1.33倍关系。
开槽铣刀受力变化的范围大(齿数越少越明显)的特点，再加上加工参数及要求的变化(如转速、进给速度、工件厚度、崩边要求等)，情况更为复杂，使得铣刀的金刚石工作层(金属结合剂+金刚石，俗称：配方)难以适应及包容。现有技术的开槽铣刀，产品磨削面极易拉槽而失效，该类产品质量长期未有得到解决，更难以适应高速高效加工的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种磨削冷却系统，所要解决的技术问题是：提出了一种性能稳定、冷却效果好、结构强度保障、制造简单、组合式的玻璃开槽用金刚石磨具。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种磨削冷却系统，包括金刚石磨具、基体、一个或一个以上周齿磨环和垫圈，所述基体的一端通过连接端部与金刚石磨具连接，另一端连接有刀杆杆体，所述基体带动所述刀杆杆体进行转动；所述周齿磨环和垫圈均可拆卸的套在所述刀杆杆体上，所述周齿磨环处于垫圈远离所述基体的一端；
所述基体内沿其轴向设置有中心水孔，所述周齿磨环上设置有多个磨齿，多个所述磨齿沿所述周齿磨环的径向依次等间距布置；其中所述磨齿的数量为磨齿直径的毫米值与0.6至1.5之间一数值的乘积所得的整数值；每两个相邻磨齿之间均设置有出水口，多个所述出水口构成螺旋状结构；多个所述出水口均与中心水孔连通。
进一步，所述出水口的数量大于或等于单个周齿磨环齿数与周齿磨环个数的乘积。
进一步，所述基体靠近所述刀杆杆体的端部设置有多个第一通水孔；多个所述第一通水孔均与所述中心水孔连通。
进一步，所述刀杆杆体上设置有多个键体，多个所述键体沿所述刀杆杆体径向布置；每一个所述键体的一侧均设置有第二通水孔；所述刀杆杆体上设置有第一直水槽，所述第一直水槽处于一所述键体的一侧。
进一步，所述周齿磨环包括磨环本体和固定套装在磨环本体上的金刚石层；所述磨环本体内设置有螺旋水槽，所述磨环本体的内壁上设置有多个键槽，多个所述键体与多个所述键槽一一对应啮合；多个所述磨齿布置在所述金刚石层上。
进一步，所述周齿磨环的磨削面合计弧长占其周长的55％-70％；其中所述周齿磨环的直径为所述周齿磨环的主粒度为50/60、60/70或70/80。
进一步，多个所述出水口均与所述螺旋水槽连通，所述螺旋水槽与所述第一直水槽连通；所述第一直水槽与所述第二通水孔连通，所述第二通水孔与所述中心水孔连通。
进一步，所述垫圈上设置有环形水槽，所述环形水槽环绕在所述垫圈的内环；所述环形水槽内设置有多个第三通水孔，多个所述第三通水孔与多个所述第一通水孔一一对应连通。
进一步，多个所述出水口均与所述螺旋水槽连通，所述磨环本体上设置有进水口，所述进水口与所述螺旋水槽连通；所述进水口与所述环形水槽连通；所述环形水槽与所述第一通水孔连通。
本发明的有益效果是：多个所述出水口构成螺旋状结构，对周齿磨环强度破坏小，故而可设置更多数量的出水孔，冷却效果更好；可以实现布置的磨齿数量多，且相邻两个磨齿之间构成的排屑路径大幅度缩短，磨削热低，可利用相对直径微小的金刚石，有利于降低玻璃的崩边；利用直径微小的金刚石，使得金刚石磨削过程中冲击力小，不易造成玻璃断裂破损而拉槽，锋利度高，寿命长。
附图说明
图1为本发明一种磨削冷却系统的立体主视图；
图2为本发明一种磨削冷却系统的立体分解图；
图3为本发明基体的剖视图；
图4为本发明基体的侧视图；
图5为本发明周齿磨环的立体图；
图6为本发明周齿磨环的剖视图；
图7为本发明周齿磨环的第一结构示意图；
图8为本发明周齿磨环的第二结构示意图；
图9为本发明周齿磨环的俯视图；
图10为本发明垫圈的立体图；
图11为本发明一种磨削冷却系统的第一冷却水输送示意图；
图12为本发明一种磨削冷却系统的第二冷却水输送示意图；
图13为本发明一种磨削冷却系统的第三冷却水输送示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、金刚石磨具；
2、基体，201、连接端部，202、刀杆杆体，203、中心水孔，204、键体，205、第二通水孔，206、第一直水槽，207、第一通水孔；
3、周齿磨环，301、磨齿，302、出水口，303、磨环本体，304、金刚石层，305、螺旋水槽，306、键槽，307、进水口，308、第二直水槽；
4、垫圈，401、环形水槽，402、第三通水孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1至图4、图11所示，一种磨削冷却系统，包括金刚石磨具1、基体2、一个或一个以上周齿磨环3和垫圈4，所述基体2呈柱状结构；所述基体2的一端通过连接端部201与金刚石磨具1连接，另一端连接有刀杆杆体202，所述基体2带动所述刀杆杆体202进行转动；所述周齿磨环3和垫圈4均可拆卸的套在所述刀杆杆体202上，所述周齿磨环3处于垫圈4远离所述基体2的一端；所述周齿磨环3通过螺钉锁紧在所述刀杆杆体202上；
所述基体2内沿其轴向设置有中心水孔203，所述周齿磨环3上设置有多个磨齿301，多个所述磨齿301沿所述周齿磨环3的径向依次等间距布置；其中所述磨齿301的数量为磨齿301直径的毫米值与0.6至1.5之间一数值的乘积所得的整数值；优选的，所述磨齿301的数量为磨齿301直径的毫米值与0.8至1.1之间一数值的乘积所得的整数值；磨齿301强度要求高，0.8至1.1之间取下限值，即磨齿301的数量少，磨齿301的周向宽度就大；每两个相邻磨齿301之间均设置有出水口302，多个所述出水口302构成螺旋状结构；多个所述出水口302均与中心水孔203连通。
金刚石磨具1为玻璃开槽用，基体2控制其连接的刀杆杆体202进行转动，刀杆杆体202向周齿磨环3传递扭矩，带动周齿磨环3进行转动，周齿磨环3转动过程中进行磨削；同时中心水孔203向多个出水口302输出冷却水，多个出水口302向周齿磨环3磨削处输出冷却水，进行磨削冷却；多个所述出水口302构成螺旋状结构，对周齿磨环3强度破坏小，故而可设置更多数量的出水孔，冷却效果更好；
多个所述磨齿301沿所述周齿磨环3的径向依次等间距布置，且所述磨齿301的数量为磨齿301直径的毫米值与0.6的乘积再减去1.5所得的整数值，可以实现布置的磨齿301数量多，且相邻两个磨齿301之间构成的排屑路径大幅度缩短，磨削热低，可利用相对直径微小的金刚石，有利于降低玻璃的崩边；利用直径微小的金刚石，使得金刚石磨削过程中冲击力小，不易造成玻璃断裂破损而拉槽，锋利度高，寿命长；
一个或一个以上周齿磨环3套装在刀杆杆体202上，可依据工件的厚度对应布置周齿磨环3的数量，周齿磨环3磨耗后失效后，可方便更换，降低了工具成本。
再者，本装置结构简单，规避了高难、高温、高危的加工制造方法，周齿磨环3和刀杆杆体202的连接为机械固结方式，制作工艺简单，制作成本低。
上述实施例中，所述出水口302的数量大于或等于单个周齿磨环3齿数与周齿磨环3个数的乘积。
上述实施例中，如图2和图3所示，所述基体2靠近所述刀杆杆体202的端部设置有多个第一通水孔207；多个所述第一通水孔207均与所述中心水孔203连通。
上述实施例中，如图2至图4所示，所述刀杆杆体202上设置有多个键体204，多个所述键体204沿所述刀杆杆体202径向布置；每一个所述键体204的一侧均设置有第二通水孔205；所述刀杆杆体202上设置有第一直水槽206，所述第一直水槽206处于一所述键体204的一侧。
上述实施例中，如图5至图9所示，所述周齿磨环3包括磨环本体303和固定套装在磨环本体303上的金刚石层304；所述磨环本体303内设置有螺旋水槽305，所述磨环本体303的内壁上设置有多个键槽306，多个所述键体204与多个所述键槽306一一对应啮合；多个所述磨齿301布置在所述金刚石层304上。
多个所述键体204与多个所述键槽306一一对应啮合，使得刀杆杆体202周齿磨环3连接更加稳固，便于拆卸，传递扭矩更佳。
上述实施例中，所述周齿磨环3的磨削面合计弧长占其周长的55％-70％；其中所述周齿磨环3的直径为所述周齿磨环3的主粒度为50/60、60/70或70/80。
上述实施例中，多如图5至图9、图12所示，多个所述出水口302均与所述螺旋水槽305连通，所述螺旋水槽305与所述第一直水槽206连通；所述第一直水槽206与所述第二通水孔205连通，所述第二通水孔205与所述中心水孔203连通。
构成二类出水方式，有利于刀杆杆体202的强度不被破坏，将有利于布置更多的出水口302，同时使得多个所述出水口302出水量均匀。
也可以通过设置第二直水槽308与所述第二通水孔205连通，中心水孔203由基体2内延伸至刀杆杆体202内，所述第二通水孔205与所述中心水孔203连通。
上述实施例中，如图10所示，所述垫圈4上设置有环形水槽401，所述环形水槽401环绕在所述垫圈4的内环；所述环形水槽401内设置有多个第三通水孔402，多个所述第三通水孔402与多个所述第一通水孔207一一对应连通。
上述实施例中，如图5至图9、图13所示，多个所述出水口302均与所述螺旋水槽305连通，所述磨环本体303上设置有进水口307，所述进水口307与所述螺旋水槽305连通；所述进水口307与所述环形水槽401连通；所述环形水槽401与所述第一通水孔207连通。
构成三类出水方式，有利于刀杆杆体202的强度不被破坏，将有利于布置更多的出水口302，同时使得多个所述出水口302出水量均匀。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种磨削冷却系统，其特征在于：包括金刚石磨具(1)、基体(2)、一个或一个以上周齿磨环(3)和垫圈(4)，所述基体(2)的一端通过连接端部(201)与金刚石磨具(1)连接，另一端连接有刀杆杆体(202)，所述基体(2)带动所述刀杆杆体(202)进行转动；所述周齿磨环(3)和垫圈(4)均可拆卸的套在所述刀杆杆体(202)上，所述周齿磨环(3)处于垫圈(4)远离所述基体(2)的一端；
所述基体(2)内沿其轴向设置有中心水孔(203)，所述周齿磨环(3)上设置有多个磨齿(301)，多个所述磨齿(301)沿所述周齿磨环(3)的径向依次等间距布置；其中所述磨齿(301)的数量为磨齿(301)直径的毫米值与0.6至1.5之间一数值的乘积所得的整数值；每两个相邻磨齿(301)之间均设置有出水口(302)，多个所述出水口(302)构成螺旋状结构；多个所述出水口(302)均与中心水孔(203)连通。
2.根据权利要求1所述一种磨削冷却系统，其特征在于：所述出水口(302)的数量大于或等于单个周齿磨环(3)齿数与周齿磨环(3)个数的乘积。
3.根据权利要求1所述一种磨削冷却系统，其特征在于：所述基体(2)靠近所述刀杆杆体(202)的端部设置有多个第一通水孔(207)；多个所述第一通水孔(207)均与所述中心水孔(203)连通。
4.根据权利要求3所述一种磨削冷却系统，其特征在于：所述刀杆杆体(202)上设置有多个键体(204)，多个所述键体(204)沿所述刀杆杆体(202)径向布置；每一个所述键体(204)的一侧均设置有第二通水孔(205)；所述刀杆杆体(202)上设置有第一直水槽(206)，所述第一直水槽(206)处于一所述键体(204)的一侧。
5.根据权利要求4所述一种磨削冷却系统，其特征在于：所述周齿磨环(3)包括磨环本体(303)和固定套装在磨环本体(303)上的金刚石层(304)；所述磨环本体(303)内设置有螺旋水槽(305)，所述磨环本体(303)的内壁上设置有多个键槽(306)，多个所述键体(204)与多个所述键槽(306)一一对应啮合；多个所述磨齿(301)布置在所述金刚石层(304)上。
6.根据权利要求5所述一种磨削冷却系统，其特征在于：所述周齿磨环(3)的磨削面合计弧长占其周长的55％-70％；其中所述周齿磨环(3)的直径为所述周齿磨环(3)的主粒度为50/60、60/70或70/80。
7.根据权利要求5所述一种磨削冷却系统，其特征在于：多个所述出水口(302)均与所述螺旋水槽(305)连通，所述螺旋水槽(305)与所述第一直水槽(206)连通；所述第一直水槽(206)与所述第二通水孔(205)连通，所述第二通水孔(205)与所述中心水孔(203)连通。
8.根据权利要求7所述一种磨削冷却系统，其特征在于：所述垫圈(4)上设置有环形水槽(401)，所述环形水槽(401)环绕在所述垫圈(4)的内环；所述环形水槽(401)内设置有多个第三通水孔(402)，多个所述第三通水孔(402)与多个所述第一通水孔(207)一一对应连通。
9.根据权利要求8所述一种磨削冷却系统，其特征在于：多个所述出水口(302)均与所述螺旋水槽(305)连通，所述磨环本体(303)上设置有进水口(307)，所述进水口(307)与所述螺旋水槽(305)连通；所述进水口(307)与所述环形水槽(401)连通；所述环形水槽(401)与所述第一通水孔(207)连通。
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