CN218137168U - 一种pcd复合片抛光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械抛光技术领域，具体涉及一种PCD复合片抛光装置，包括砂轮、设置在砂轮上的至少一个夹具组件、固定安装在夹具组件上的PCD复合片；PCD复合片的下端面与砂轮的上端面相接触；夹具组件包括固定支架、设置在固定支架上的位置调整机构、设置在位置调整机构上的偏心旋转机构、与偏心旋转机构传动连接的抛光夹具；PCD复合片固定安装在抛光夹具的下端；位置调整机构包括水平移动机构、竖直加压机构，水平移动机构带动竖直加压机构沿砂轮径向方向水平移动，竖直加压机构带动偏心旋转机构竖直移动。本实用新型的PCD复合片随着抛光夹具偏心转动，且在偏心转动的同时沿砂轮的径向方向做往复运动，使PCD复合片上各个点的抛光效率相对均衡。

Description

一种PCD复合片抛光装置

技术领域

本实用新型涉及机械抛光技术领域，具体涉及一种PCD复合片抛光装置。

背景技术

聚晶金刚石(Polycrystalline diamond,简称PCD)复合片是一种将人造金刚石粉和粘接剂等放置在硬质合金衬底上，通过高温、高压合成的复合材料。聚晶金刚石复合片兼有聚晶金刚石的极高耐磨性和硬质合金的高抗冲击性，使其具备优异的切削性能。随着超硬材料行业的发展，PCD复合片的用量越来越大，同时伴随着PCD复合片合成技术的进步，复合片直径的增加，对PCD复合片研磨抛光的质量和效率也提出了更高的要求。

为了确保切削加工时能迅速排屑、避免被加工工件表面划伤，大多数复合片的PCD表面需要进行抛光，使其达到镜面效果。PCD复合片现有的加工流程为：在PCD复合片毛坯生产出来以后，将PCD复合片固定在抛光夹具上，PCD复合片随着抛光夹具一起在高速旋转的金刚石砂轮上旋转，再通过抛光夹具向金刚石砂轮施加一定的压力，PCD复合片表面光洁度逐步得到提高，最终达到50-80纳米左右的光洁度，满足后续应用需要。

现有的抛光装置，存在如下问题：PCD复合片各个点相对于砂轮的速度存在差异，尤其是中心点，相对于砂轮是点抛光，效率低且会造成PCD复合片沿半径方向各点的抛光效果不一样，中心点的抛光速度是最慢的，越远离这个点，砂轮的磨损越快，就需要频繁的调整砂轮，造成砂轮的不正常损耗及抛光效率的降低。

实用新型内容

为解决上述背景技术中的问题，本实用新型提供一种PCD复合片抛光装置，该装置在抛光的过程中，PCD复合片随着抛光夹具偏心转动，且在偏心转动的同时沿砂轮的径向方向做往复运动，使PCD复合片上各个点的抛光效率相对均衡，提供抛光效率，减少砂轮损耗。

本实用新型采用下述技术方案：

一种PCD复合片抛光装置，包括砂轮、设置在砂轮上的至少一个夹具组件、固定安装在夹具组件上的PCD复合片；PCD复合片的下端面与砂轮的上端面相接触；夹具组件包括固定支架、设置在固定支架上的位置调整机构、设置在位置调整机构上的偏心旋转机构、与偏心旋转机构传动连接的抛光夹具；PCD复合片固定安装在抛光夹具的下端；位置调整机构包括水平移动机构、竖直加压机构，水平移动机构带动竖直加压机构沿砂轮径向方向水平移动，竖直加压机构带动偏心旋转机构竖直移动。

进一步的，水平移动机构包括与砂轮的上端面平行设置的至少一个第一直线光轴、在每个第一直线光轴上滑动的第一滑块，第一滑块与竖直加压机构固定连接。

进一步的，水平移动机构还包括固定安装在固定支架上的第一气缸，第一气缸的移动端与第一滑块固定连接。

进一步的，竖直加压机构包括与砂轮的上端面垂直设置的第二直线光轴、在第二直线光轴上滑动的第二滑块、与第二滑块固定安装的安装板、以及固定安装在安装板上的第二气缸，第二直线光轴与第一滑块固定连接，第二气缸的移动端与第一滑块固定连接，偏心旋转机构固定安装在安装板上。

进一步的，偏心旋转机构包括固定安装在安装板上的电机、与电机传动连接的偏心轴，抛光夹具与偏心轴固定连接。

进一步的，抛光夹具的上端开设有冷却水槽，冷却水槽内设置有两个液位开关，两个液位开关分别布置在冷却水槽的上部和下部。

进一步的，抛光夹具的下端面设置有凹槽，PCD复合片固定安装在凹槽内。

进一步的，水平移动机构的水平调整量为抛光夹具的摆幅S，砂轮的宽度为L，PCD复合片的直径为D，S＝L+D-A，其中A的值为5mm～20mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1)本实用新型设置有偏心旋转机构，偏心旋转机构带动抛光夹具及PCD复合片做偏心旋转运动，使PCD复合片自转的同时在砂轮的上端面做偏心旋转，避免PCD复合片上沿半径方向各个点的磨损不一致，尤其是PCD复合片的中心点，抛光效率最低，使PCD复合片上各个点的抛光效率相对均衡，提高抛光效率，减少砂轮损耗。

2)本实用新型设置有竖直加压机构，用于为PCD复合片提供竖直向下的压力，在抛光过程中，确保PCD复合片与砂轮时刻保持紧密接触，保障抛光的效果和质量。

3)本实用新型设置有水平移动机构，水平移动机构带动PCD复合片沿砂轮的径向方向做往复运动，由于PCD复合片偏心旋转时，有一部分会旋转到砂轮的上端面以外的位置上，从而导致PCD复合片上的各个点不能得到均匀一致的抛光，PCD复合片沿砂轮的径向方向的往复运动确保了PCD复合片上各个点在抛光时能得到均匀的抛光，提高了抛光效率。

4)本实用新型的冷却水槽中设置有两个液位开关，两个液位开关分别布置在冷却水槽的上部和下部，当冷却水的液位低于下部液位开关时，液位开关自动打开，向抛光夹具内加注冷却水，当冷却水的液位高于上部液位开关时，液位开关自动关闭，冷却水加注停止，保证了冷却水液面稳定。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本实用新型一种PCD复合片抛光装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型家居组件的结构示意图；

图3为本实用新型抛光夹具和PCD复合片的结构示意图。

图中：1-砂轮，2-夹具组件，3-PCD复合片，21-固定支架，22-位置调整机构，23-偏心旋转机构，24-抛光夹具，221-水平移动机构，222-竖直加压机构，231-电机，232-偏心轴，241-冷却水槽，242-液位开关，243-凹槽，2211-第一直线光轴，2212-第一滑块，2213-第一气缸，2214-限位板，2221-第二直线光轴，2222-第二滑块，2223-安装板，2224-第二气缸。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面结合附图1至附图3以及具体实施例详细论述本实用新型：

本实用新型实施例提供了一种PCD复合片抛光装置，如图1-3所示，包括砂轮1、设置在砂轮1上的至少一个夹具组件2、固定安装在夹具组件2上的PCD复合片3；PCD复合片3的下端面与砂轮1的上端面相接触；夹具组件2包括固定支架21、设置在固定支架21上的位置调整机构22、设置在位置调整机构22上的偏心旋转机构23、与偏心旋转机构23传动连接的抛光夹具24；PCD复合片3固定安装在抛光夹具24的下端；位置调整机构22包括水平移动机构221、竖直加压机构222，水平移动机构221带动竖直加压机构222沿砂轮1径向方向水平移动，竖直加压机构222带动偏心旋转机构23竖直移动。偏心旋转机构23带动抛光夹具24及PCD复合片3做偏心旋转运动，使PCD复合片3自转的同时在砂轮1的上端面做偏心旋转，避免PCD复合片3上沿半径方向各个点的磨损不一致，尤其是PCD复合片3的中心点，抛光效率最低，使PCD复合片3上各个点的抛光效率相对均衡，提高抛光效率，减少砂轮1损耗；竖直加压机构222用于为PCD复合片3提供竖直向下的压力，在抛光过程中，确保PCD复合片3与砂轮1时刻保持紧密接触，保障抛光的效果和质量；水平移动机构221带动PCD复合片3沿砂轮1的径向方向做往复运动，由于PCD复合片3偏心旋转时，有一部分会旋转到砂轮1的上端面以外的位置上，从而导致PCD复合片3上的各个点不能得到均匀一致的抛光，PCD复合片3沿砂轮1的径向方向的往复运动确保了PCD复合片3上各个点在抛光时能得到均匀的抛光，提高了抛光效率。

需要说明的是，抛光时，砂轮1高速转动，转速在1000转/分以上。

具体的，夹具组件2设置有两个及以上的时候，夹具组件2均布设置在砂轮1的周向上。夹具组件2设置有两个及以上时，可以同时对多个PCD复合片3进行抛光，节约了抛光时间，提高了效率。

进一步的，水平移动机构221包括与砂轮1的上端面平行设置的至少一个第一直线光轴2211、在每个第一直线光轴2211上滑动的第一滑块2212，第一滑块2212与竖直加压机构222固定连接。第一直线光轴2211用于确保PCD复合片3的往复运动与砂轮1的上端面平行，确保PCD复合片3在抛光过程中始终与砂轮1保持接触，第一滑块2212用于带动竖直加压机构222在第一直线光轴2211上滑动。优选的，第一直线光轴2211的数量为两个，两个第一直线光轴2211相互水平设置，两个第一直线光轴2211上的第一滑块2212固定连接在一起，可以使PCD复合片3的水平移动更平稳，避免设置一个第一直线光轴2211时PCD复合片3会沿第一直线光轴2211周向旋转的情况发生。

进一步的，水平移动机构221还包括固定安装在固定支架21上的第一气缸2213，第一气缸2213的移动端与第一滑块2212固定连接，第一气缸2213为PCD复合片3的往复运动提供动力。

具体的，每个第一直线光轴2211上设置有两个限位板2214，第一滑块2212在两个限位板2214之间移动，用于限制PCD复合片3往复运动的位置。

进一步的，竖直加压机构222包括与砂轮1的上端面垂直设置的第二直线光轴2221、在第二直线光轴2221上滑动的第二滑块2222、与第二滑块2222固定安装的安装板2223、以及固定安装在安装板2223上的第二气缸2224，第二直线光轴2221与第一滑块2212固定连接，第二气缸2224的移动端与第一滑块2212固定连接，偏心旋转机构23固定安装在安装板2223上；第二气缸2224为PCD复合片3的竖直移动提供动力，并为PCD复合片3提供向下压力，使PCD复合片3的下端面与砂轮1保持紧密接触；第二直线光轴2221用于确保PCD复合片3沿着第二直线光轴2221的方向竖直移动。

进一步的，偏心旋转机构23包括固定安装在安装板2223上的电机231、与电机231传动连接的偏心轴232，抛光夹具24与偏心轴232固定连接，电机231的设置用于带动抛光夹具24进而带动PCD复合片3自转的同时进行偏心转动。

进一步的，抛光夹具24的上端开设有冷却水槽241，冷却水槽241内设置有两个液位开关242，两个液位开关242分别布置在冷却水槽241的上部和下部。冷却水槽241内用于放置冷却水，避免了在抛光过程中PCD复合片3和抛光夹具24的温度过高，导致PCD复合片3开裂或变形，从而使PCD复合片3的金刚石层的颜色发生变化；冷却水在抛光的过程中，会逐渐减少，为了保障冷却效果，冷却水槽241内需要一直保持冷却水的存续，当冷却水的液位低于下部液位开关242时，液位开关242自动打开，向抛光夹具24内加注冷却水，当冷却水的液位高于上部液位开关242时，液位开关242自动关闭，冷却水加注停止，保证了冷却水液面稳定。

需要说明的是，该抛光装置在进行抛光时，几乎是没有震动的，抛光夹具24的转速也比较低，只有每分钟几十转，所以冷却水在抛光夹具24内很稳定，正常抛光过程中，几乎看不到冷却水表面有振动产生的波纹。

进一步的，抛光夹具24的下端面设置有凹槽243，PCD复合片3固定安装在凹槽243内，凹槽243用于固定PCD复合片3，PCD复合片3的具体固定方法，采用现有技术的固定方法即可。

进一步的，水平移动机构221的水平调整量为抛光夹具24的摆幅S，砂轮1的宽度为L，PCD复合片3的直径为D，S＝L+D-A，其中A的值为5mm～20mm，摆幅S的取值可以确保在抛光过程中，PCD复合片3的旋转范围不会超出砂轮1的覆盖范围。需要说明的是，摆幅S指的是，PCD复合片3在水平方向的最大移动距离，砂轮1的宽度是指砂轮1上端面环形区域的环宽。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (8)

1.一种PCD复合片抛光装置，包括砂轮、设置在所述砂轮上的至少一个夹具组件、固定安装在所述夹具组件上的PCD复合片，其特征在于：

所述PCD复合片的下端面与所述砂轮的上端面相接触；

所述夹具组件包括固定支架、设置在所述固定支架上的位置调整机构、设置在所述位置调整机构上的偏心旋转机构、与所述偏心旋转机构传动连接的抛光夹具；

所述PCD复合片固定安装在所述抛光夹具的下端；

所述位置调整机构包括水平移动机构、竖直加压机构，所述水平移动机构带动竖直加压机构沿所述砂轮径向方向水平移动，所述竖直加压机构带动所述偏心旋转机构竖直移动。

2.根据权利要求1所述的PCD复合片抛光装置，其特征在于：所述水平移动机构包括与所述砂轮的上端面平行设置的至少一个第一直线光轴、在每个所述第一直线光轴上滑动的第一滑块，所述第一滑块与所述竖直加压机构固定连接。

3.根据权利要求2所述的PCD复合片抛光装置，其特征在于：所述水平移动机构还包括固定安装在所述固定支架上的第一气缸，所述第一气缸的移动端与所述第一滑块固定连接。

4.根据权利要求2所述的PCD复合片抛光装置，其特征在于：所述竖直加压机构包括与所述砂轮的上端面垂直设置的第二直线光轴、在所述第二直线光轴上滑动的第二滑块、与所述第二滑块固定安装的安装板、以及固定安装在所述安装板上的第二气缸，所述第二直线光轴与所述第一滑块固定连接，所述第二气缸的移动端与所述第一滑块固定连接，所述偏心旋转机构固定安装在所述安装板上。

5.根据权利要求4所述的PCD复合片抛光装置，其特征在于：所述偏心旋转机构包括固定安装在所述安装板上的电机、与所述电机传动连接的偏心轴，所述抛光夹具与所述偏心轴固定连接。

6.根据权利要求1所述的PCD复合片抛光装置，其特征在于：所述抛光夹具的上端开设有冷却水槽，所述冷却水槽内设置有两个液位开关，两个所述液位开关分别布置在所述冷却水槽的上部和下部。

7.根据权利要求1所述的PCD复合片抛光装置，其特征在于：所述抛光夹具的下端面设置有凹槽，所述PCD复合片固定安装在所述凹槽内。

8.根据权利要求1所述的PCD复合片抛光装置，其特征在于：所述水平移动机构的水平调整量为所述抛光夹具的摆幅S，所述砂轮的宽度为L，所述PCD复合片的直径为D，S＝L+D-A，其中A的值为5mm～20mm。

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