CN109702629B - 金刚石复合片镜面抛光机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种金刚石复合片镜面抛光机，包括：机架、基体槽、主轴和砂轮；机架包括工作平台，基体槽的顶面与工作平台的底面连接，基体槽的顶面开设有圆形开口；主轴穿过底槽与砂轮同轴连接，砂轮位于开口处；砂轮的侧壁外圆周上连接有与砂轮同心的防水垫，防水垫的外径小于开口的内径；砂轮的侧壁环向设有若干通水孔，每个通水孔的一端均与砂轮的内腔连通，每个通水孔的另一端均与基体槽连通并位于防水垫的下方，进入砂轮的内腔的冷却液体通过通水孔流到基体槽中，主轴带动砂轮转动的过程中，溅起的冷却液体被防水垫挡下，因此不会溅到砂轮的工作面上，也就不会导致抛光的镜面产生大量的划痕，从而保证了金刚石复合片镜面的质量。

Description

金刚石复合片镜面抛光机

技术领域

本申请涉及抛光设备技术领域，特别涉及一种金刚石复合片镜面抛光机。

背景技术

金刚石复合片由金刚石微粉与硬质合金基片在超高压高温条件下烧结而成，其既具有金刚石的高硬度、高耐磨性与导热性，又具有硬质合金的强度与抗冲击韧性，是制造切削刀具、钻井钻头及其他耐磨工具的理想材料。

由于在得到成品金刚石复合片之前需要使用抛光机砂轮对其进行镜面抛光，而在抛光过程中抛光机砂轮与金刚石复合片接触会产生大量的热，因此对抛光机砂轮的冷却处理是必不可少的。

现有技术中通常采用水冷的方式对抛光机进行冷却处理，如图1所示，在需要对抛光机进行冷却处理时，可以用水管将冷却水加入到砂轮001中间内腔内，以实现对砂轮降温。但是，由于主轴002带动砂轮001转动的过程，从砂轮001内流出的水会被甩到基体槽003内，而基体槽003是下窄上宽类似漏斗形的结构，冷却水甩到基体槽003侧壁上后会向上溅射，冷却水会溅到砂轮001的工作面上，导致抛光的镜面产生划痕，影响镜面抛光效果的实现。

发明内容

本申请提供一种金刚石复合片镜面抛光机，该抛光机采用是水冷方式能够避免冷却水溅到砂轮工作面上，以解决冷却水会溅到砂轮的工作面上，导致抛光的镜面产生大量的划痕，无法达到预期效果的问题。

本申请提供一种金刚石复合片镜面抛光机，包括：机架、基体槽、主轴和砂轮；所述机架包括工作平台，所述基体槽的顶面与所述工作平台的底面连接，所述基体槽的顶面开设有圆形开口；所述基体槽包括底槽和槽壁，所述槽壁的一端与所述底槽的外边缘连接，所述槽壁的另一端与所述工作平台的底面连接，所述底槽上开设有若干排水孔；所述主轴穿过所述底槽与所述砂轮同轴连接，所述砂轮位于所述开口处；所述砂轮的侧壁外圆周上连接有与所述砂轮同心的防水垫，所述防水垫的外径小于所述开口的内径；所述砂轮的侧壁环向设有若干通水孔，每个所述通水孔的一端均与所述砂轮的内腔连通，每个所述通水孔的另一端均与所述基体槽连通并位于所述防水垫的下方，其中，所述砂轮的内腔用于盛接输入的冷却液体。

在一种可实现的方式中，所述基体槽的开口的内壁上连接有用于支撑所述防水垫的环形支撑板，所述环形支撑板位于所述防水垫的下方，所述环形支撑板的内径大于所述砂轮的外径并小于所述防水垫的外径。

在一种可实现的方式中，所述基体槽的开口的内壁上连接有第一挡板，所述第一挡板位于所述防水垫上方，所述第一挡板为圆环形，所述第一挡板的内径大于所述砂轮的外径并小于所述防水垫的外径。

在一种可实现的方式中，所述砂轮的侧壁的外圆周上开设有卡槽，所述防水垫与所述卡槽卡接。

在一种可实现的方式中，所述基体槽的底槽为圆形，所述基体槽的开口的直径小于所述底槽的直径。

在一种可实现的方式中，所述通水孔与所述砂轮的内腔连通的一端与所述砂轮的底面内壁相接。

在一种可实现的方式中，在所述砂轮的侧壁内圆周上连接有与所述砂轮同心的第二挡板，所述第二挡板位于抛光工作面与所述通水孔之间，所述抛光工作面设于所述砂轮的顶面上。

在一种可实现的方式中，所述通水孔与所述基体槽连通的一端低于与所述砂轮的内腔连通的一端。

在一种可实现的方式中，所述防水垫为弹性垫。

在一种可实现的方式中，所述支撑板和第一挡板均为刚性板。

本申请提供一种金刚石复合片镜面抛光机，包括设置在砂轮的侧壁外圆周上防水垫，防水垫设置在通水孔的上方，进入砂轮的内腔的冷却液体通过通水孔流到基体槽中，主轴带动砂轮转动的过程中，溅起的冷却液体被防水垫挡下，因此不会溅到砂轮的工作面上，也就不会导致抛光的镜面产生大量的划痕，从而保证了金刚石复合片镜面的质量。

附图说明

图1为现有技术金刚石复合片镜面抛光机的立体结构示意图；

图2为本实施例提供的一种金刚石复合片镜面抛光机的立体结构示意图；

图3为本实施例提供的一种金刚石复合片镜面抛光机的砂轮的正视图；

图4为本实施例提供的一种金刚石复合片镜面抛光机的砂轮的俯视图；

图5为本实施例提供的一种金刚石复合片镜面抛光机的正视图。

附图标记说明

1-机架，11-工作平台，2-基体槽，21-开口，22-底槽，221-排水孔，23-槽壁，3-主轴，4-砂轮，41-侧壁，42-防水垫，43-通水孔，44-内腔，45-卡槽，46-第二挡板，47-抛光工作面，48-锁紧螺孔，49-调平螺孔，5-环形支撑板，6-第一挡板。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请的保护范围。

现有技术中金刚石复合片镜面抛光机采用水冷方式冷却时，用水管将冷却水加入到砂轮001中间内腔内，主轴002带动砂轮001转动的过程，从砂轮001内流出的水会被甩到基体槽003内，基体槽003是下窄上宽类似漏斗形的结构，冷却水甩到基体槽003侧壁上后会向上溅射，冷却水会溅到砂轮001的工作面上，导致抛光的镜面产生大量的划痕，无法达到预期效果。为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种金刚石复合片镜面抛光机。

图2为本实施例提供的一种金刚石复合片镜面抛光机的立体结构示意图，包括：机架1、基体槽2、主轴3和砂轮4；抛光机的机架用于支撑主要的运行设备，如基体槽2、主轴3和砂轮4。所述机架1包括工作平台11，工作平台11为位于机架1整体的最上端的平面，机架1还包括用于支撑工作平台11的支撑结构框架。

参照图5，基体槽2的顶端与所述工作平台11的底面连接，所述基体槽2的顶端开设有圆形开口21；所述基体槽2包括底槽22和槽壁23，所述槽壁23的一端与所述底槽22的外边缘连接，所述槽壁23的另一端与所述工作平台11的底面连接，所述底槽22上开设有若干排水孔221；基体槽2为由底槽22和槽壁23围合成的一个上端有开口21的空腔结构，基体槽2可以与工作平台11一体成型，基体槽2用于收集冷却砂轮和金刚石复合片后排放的冷却液体，冷却液体通常采用冷却水，以下均以冷却水为例进行说明。对基体槽2的底槽22上设有的若干排水孔221的布置方式不做具体限定，若干排水孔221的布置方式优选以底槽22中心为圆心，在一定长度的半径的圆周上的均匀分布，排水孔221的作用是将基体槽2内的水排出。

主轴3穿过所述底槽22与所述砂轮4同轴连接，在底槽22的中心设有与所述底槽22垂直的轴套，主轴3穿过轴套并与轴套转动连接，主轴3与轴套之间可以通过滚动轴承，使主轴3在轴套上转动，主轴3还需要与提供主轴3转动动力的驱动装置连接。

参照图3和图4，砂轮4为圆盘形结构，砂轮4包括一个圆形的底面和圆环形的侧壁41，圆环形的侧壁41和底面围合成中心带有内腔44的砂轮4，圆环形的侧壁41的上端面上设有抛光工作面47，抛光工作面47用于与金刚石复合片接触做抛光处理。

所述砂轮4位于所述开口21处，所述砂轮4的侧壁41外圆周上连接有与所述砂轮4同心的防水垫42，所述防水垫42的外径小于所述开口21的内径，防水垫42为圆环形，其外边缘与开口21内壁没有完全接触留有空隙，防止运转过程中防水垫42与开口21接触产生摩擦，一方面会磨损防水垫42，另一方面摩擦会产生热量同时也会影响运行速度。防水垫42的设置，可以有效的将基体槽2内溅起的冷却水阻挡在抛光工作面47之下，这样冷却水就不会溅到砂轮4的抛光工作面47上，导致抛光的镜面产生大量的划痕。

所述砂轮4的侧壁41环向设有若干通水孔43，每个所述通水孔43的一端均与所述砂轮4的内腔44连通，每个所述通水孔43的另一端均与所述基体槽3连通并位于所述防水垫42的下方，其中，所述砂轮4的内腔44用于盛接输入的冷却液体。通水通43的作用是将内腔44中的冷却水排出。

需要说明的是，对于砂轮4与主轴3连接方式不作具体的限定，下面列举一可以实现的连接方式。如图2和图3所示，在砂轮4的中心设有多个锁紧螺孔48，在相邻两个锁紧螺孔48之间设置调平螺孔49，在安装时，先使用螺丝通过锁紧螺孔48将砂轮4固定在主轴3上，再使用螺丝通过调平螺孔49，调整砂轮4，将砂轮4与工作平台11平行。

在使用过程中，外接水管，将水管的出水口朝向砂轮4的内腔44，将需要镜面抛光的金刚石复合片利用夹持工具放置于抛光工作面47处，开始工作时，水管中的冷却水流进内腔44，主轴3由驱动装置提供动力转动并带动与之连接的砂轮4转动，内腔44中的冷却水为砂轮4和金刚石复合片冷却降温，并将冷却后的水通过通水孔43排出，通过通水孔43排出的水流到基体槽2，由于主轴3和砂轮4都在转动，从通水孔43排出的水会被甩到基体槽2的槽壁23上，进而会有水向上溅射，挡水板42将溅射上来的水挡下，通过底槽22的排水孔221排出，由于溅起的水被挡水板42挡下，这样冷却水就不会溅到砂轮4的抛光工作面47上，也就不会导致抛光的镜面产生大量的划痕。

现有技术中，由于冷却水很容易溅射到镜面上，所以在实际工作中，为了避免溅射冷却水的问题，尽量将流进砂轮4内腔44的冷却水的流水量设置的很小，因此为了在保证冷却的效果的情况下，每次只能抛光一片金刚石复合片，而本申请中挡水板42的设置，即使将流进砂轮4内腔44的冷却水的流水量设置的很大，冷却水也不会溅到砂轮4的抛光工作面47上，所以本申请的抛光机经过实际测试后，可以每次最多同时抛光3片金刚石复合片，既能保证冷却效果又不会导致抛光的镜面产生大量的划痕。

防水垫42由于自身的重力原因其外侧可能会向下坍塌，坍塌后防水垫42的外边缘就会与开口21之间形成较大的缝隙，就可能会导致有部分水雾通过较大的缝隙，为了解决这个技术问题，基体槽2的开口21的内壁上连接有用于支撑所述防水垫42的环形支撑板5，所述环形支撑板5位于所述防水垫42的下方，所述环形支撑板5的内径大于所述砂轮4的外径并小于所述防水垫42的外径。可以在开口21处进行切削进一步扩大原开口21的直径，这样基体槽2的上端与新的开口之间会形成一个台阶，环形支撑板5可以通过螺栓与台阶上端面连接，这样方便环形支撑板5的更换。环形支撑板5一方面起到支撑防水垫42的作用，另一方面也进一步的防止了水雾从防水垫42与开口21之间的缝隙通过。

需要说明的是，对环形支撑板5的材料不进行限定，可以选用不锈钢板、铁板等刚性板。

主轴3在高速运转时，由于所述基体槽2的底槽22设有排水孔221，所以会在基体槽2内产生向上的风压，因此就会有少量的水雾在风压的作用下越过防水垫42的风险，为了解决这一技术问题。在基体槽2的开口21的内壁上连接有第一挡板6，所述第一挡板6位于所述防水垫42上方，所述第一挡板6为环形，所述第一挡板6的内径大于所述砂轮4的外径并小于所述防水垫42的外径。第一挡板6能够防止有少量的水雾由于风压的作用越过防水垫42，起到二次防水的作用。

在一具体实施例中，可以同时设置环形支撑板5和第一挡板6，所述基体槽2的开口21的内壁上连接有用于支撑所述防水垫42的环形支撑板5和第一挡板6，所述环形支撑板5位于所述防水垫42的下方，所述环形支撑板5的内径大于所述砂轮4的外径并小于所述防水垫42的外径。所述第一挡板6位于所述防水垫42上方，所述第一挡板6为环形，所述第一挡板6的内径大于所述砂轮4的外径并小于所述防水垫42的外径。其中，防水垫42和环形支撑板5的内径尺寸以刚好不会与砂轮4的外边缘接触上为宜。同时使用环形支撑板5和第一挡板6时，砂轮4与基体槽2之间形成一个相对封闭的空间，基体槽2中的水雾不会溅射到抛光工作面47上。

由于砂轮4的高速运转，同时带动与之连接的防水垫42也高速运转，所以需要保证砂轮4与防水垫42连接的牢固性，为了防止防水垫42在运转过程中从砂轮4上脱落，在砂轮4的侧壁41的外圆周上开设有卡槽45，所述防水垫42与所述卡槽45卡接。卡槽45是在侧壁41外圆周开设的环形小槽，防水垫42的内边缘卡在卡槽45内，相当于将防水垫42的内边缘嵌入在砂轮4的侧壁41内，从而保证了砂轮4与防水垫42连接的牢固性，防水垫42不会在运转过程中从砂轮4上脱落。

为了方便防水垫42的安装更换，防水垫42选用弹性垫，如橡胶垫，可以利用橡胶垫的弹性直接将橡胶垫套接在砂轮4的侧壁41的外侧。当在砂轮4的侧壁41的外圆周上开设有卡槽45，防水垫42与所述卡槽45卡接时，将橡胶垫的内圈直接卡进卡槽45即可。

为了尽快并且尽量将内腔44中的水都排出，将所述通水孔43与所述基体槽2连通的一端低于与所述砂轮4的内腔44连通的一端。这样的设置能够更加快速的将内腔44内的冷却水排出到基体槽2内。为了尽可能将内腔44中的水都排出，将所述通水孔43与所述砂轮4的内腔44连通的一端与所述砂轮4的底面内壁相接。这样即使砂轮4内腔44有很少的水的情况，也能将水排出。

冷却水通过水管加入到内腔44时，随着砂轮4的转动，内腔44中的水在离心力的作用下，会有大量的水汇聚在砂轮4的内腔44的边缘处，当通过水管进入的水流比较大时，会有水溅到抛光工作面47的风险，为了避免这种情况的发生，在所述砂轮4的侧壁41内圆周上连接有与所述砂轮4同心的第二挡板46，所述第二挡板46位于抛光工作面47与所述通水孔43之间，所述抛光工作面47设于所述砂轮4的顶面上。第二挡板46为圆环形，第二挡板46可以与砂轮4一体成型，当通过水管进入的水流比较大时，内腔44中的水在离心力的作用下，汇聚在砂轮4的内腔44的边缘处时，第二挡板46能够将砂轮4的内腔44的边缘处水挡下，避免水溅到抛光工作面47上。

对于基体槽2的结构，所述基体槽2的底槽22为圆形，所述基体槽2的开口21的直径小于所述底槽22的直径。基体槽2采用上窄下宽的结构，因此与开口21和底槽22连接的槽壁23与底槽之间形成锐角，当基体槽2内的冷却水旋转到槽壁23上后，与槽壁23撞击后，由于基体槽2采用上窄下宽的结构，大部分的冷却水会向下溅射，只有少量的冷却水会溅射到上方，这样大大减少了冷却水向上溅射到抛光工作面47上的概率。

本申请通过在砂轮4的侧壁41外圆周上连接有与砂轮4同心的防水垫42，防水垫42与基体槽2形成一个相对密封的空间，防水垫42能够将基体槽2中向上溅射的冷却水拦下，进而冷却水不会溅射到抛光工作面47上，不会影响镜面抛光效果。由于防水垫42的设置能够将溅射的冷却水挡下，所以可以加大进入砂轮4的内腔44的水流量，通过调整水流量来控制冷却效果，本申请的抛光机可以每次最多同时抛光3片金刚石复合片，既能保证冷却效果又不会导致抛光的镜面产生大量的划痕，由于保证了抛光时的冷却效果，相当于间接的延长了主轴3的使用寿命，因为现有技术中冷却效果不好，由于热导作用持续高温会导致主轴的使用寿命低。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种金刚石复合片镜面抛光机，其特征在于，包括：机架、基体槽、主轴和砂轮；

所述机架包括工作平台，所述基体槽的顶面与所述工作平台的底面连接，所述基体槽的顶面开设有圆形开口；

所述基体槽包括底槽和槽壁，所述槽壁的一端与所述底槽的外边缘连接，所述槽壁的另一端与所述工作平台的底面连接，所述底槽上开设有若干排水孔；

所述基体槽的开口的内壁上连接有用于支撑防水垫的环形支撑板，所述环形支撑板位于所述防水垫的下方，所述环形支撑板的内径大于所述砂轮的外径并小于所述防水垫的外径；

所述基体槽的底槽为圆形，所述基体槽的开口的直径小于所述底槽的直径；

所述主轴穿过所述底槽与所述砂轮同轴连接，所述砂轮位于所述开口处；

所述砂轮的侧壁外圆周上连接有与所述砂轮同心的所述防水垫，所述防水垫的外径小于所述开口的内径；

所述砂轮的侧壁环向设有若干通水孔，每个所述通水孔的一端均与所述砂轮的内腔连通，每个所述通水孔的另一端均与所述基体槽连通并位于所述防水垫的下方，其中，所述砂轮的内腔用于盛接输入的冷却液体。

2.根据权利要求1所述金刚石复合片镜面抛光机，其特征在于，所述基体槽的开口的内壁上连接有第一挡板，所述第一挡板位于所述防水垫上方，所述第一挡板为圆环形，所述第一挡板的内径大于所述砂轮的外径并小于所述防水垫的外径。

3.根据权利要求1所述金刚石复合片镜面抛光机，其特征在于，所述砂轮的侧壁的外圆周上开设有卡槽，所述防水垫与所述卡槽卡接。

4.根据权利要求1所述金刚石复合片镜面抛光机，其特征在于，所述通水孔与所述砂轮的内腔连通的一端与所述砂轮的底面内壁相接。

5.根据权利要求1所述金刚石复合片镜面抛光机，其特征在于，在所述砂轮的侧壁内圆周上连接有与所述砂轮同心的第二挡板，所述第二挡板位于抛光工作面与所述通水孔之间，所述抛光工作面设于所述砂轮的顶面上。

6.根据权利要求1所述金刚石复合片镜面抛光机，其特征在于，所述通水孔与所述基体槽连通的一端低于与所述砂轮的内腔连通的一端。

7.根据权利要求1所述金刚石复合片镜面抛光机，其特征在于，所述防水垫为弹性垫。

8.根据权利要求1所述金刚石复合片镜面抛光机，其特征在于，所述环形支撑板和第一挡板均为刚性板。