用于平面研磨设备的自动磨料供给装置及其供给方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于平面研磨设备的自动磨料供给装置，包括液体喷雾机构、旋转气流喷射磨料机构、散粉挡片和电脑分道调控气压系统；其中，液体喷雾机构用于向研磨加工区喷出雾状液体；旋转气流喷射磨料机构用于产生旋转气流，并裹带着磨料喷射到散粉挡片的中心；散粉挡片设置在液体喷雾机构喷射雾状液体的路径上，散粉挡片用于撞散由旋转气流喷射磨料机构喷射的磨料，使其散布在雾状液体中均匀地洒向研磨加工区；同时，液体喷雾机构的液体喷雾力度、旋转气流喷射磨料机构的磨料喷射力度及磨料供给量分别由电脑分道调控气压系统进行控制。上述装置能根据研磨状况精密控制磨料供给，同时实现在线清盘。本发明专利技术同时公开了相应的磨料供给方法。

【技术实现步骤摘要】
用于平面研磨设备的自动磨料供给装置及其供给方法
本专利技术涉及一种磨料供给装置，尤其涉及一种用于研磨金刚石等超硬材料的平面研磨设备的自动磨料供给装置，同时涉及上述装置在加工过程中实现自动供给磨料的方法，属于机械加工设备

技术介绍
研磨是精密的光整加工技术，可应用的方式较多，如磁力流体研磨、振动研磨、电解研磨、机械化学研磨等等，但在平面研磨领域最多采用的仍然是最古老、传统的铸铁盘+磨料的研磨方式。即用球磨铸铁作为研磨工具，利用球墨铸铁蕴藏着丰富的微小孔隙；磨料与液体按一定比例混合并充分搅拌，形成均匀的磨料液；将磨料液撒在铸铁盘上，在涂抹、碾压的作用下使磨料颗粒嵌入铸铁盘表面的孔隙中，形成切削刃。大量磨料的嵌入使研磨工具产生了切削能力，形成对工件的研磨。目前，对于金刚石超硬材料的工件进行平面研磨的加工方式及设备，全部采用传统的铸铁盘+磨料的研磨方式。由于这类工件材质的硬度极高，需要价格相对昂贵的磨料用于研磨加工，且加工效率较低。在研磨过程中，如何使加工尽快进入最佳磨削状态？如何在节省贵重磨料用量的同时最大限度保持最佳磨削状态？如何在不增加辅助工时的前提下及时在线对已污染的研磨盘进行清理？是金刚石超硬材料平面研磨行业亟待解决的课题。合理的磨料供给方式是解决这些问题的关键，也是节省磨料、降低成本、减少工时、提高研磨效率的最有效的重要环节。现有的磨料供给方式主要有以下三种：①循环磨料供给法。将磨料加入盛有液体的容器中混合、搅拌形成均匀的磨料液，用泵将磨料液分几路冲入研磨区进行研磨加工，随后磨料液流回容器循环往复形成磨料供给。这种方法的优点是：磨料可以循环反复使用，可提高磨料的使用率。缺点是：研磨过程中产生的所有残屑无法有效分离，全都混入磨料液中参与循环，起到了阻碍研磨盘保持切削力的作用。研磨时间越长，阻碍作用越强烈，即使中途在磨料液中添加磨料，也只能在较短的时间内增强切削力，随后便淹没在残屑中，磨削力度迅速被削弱。②滴液磨料供给法。把磨料与液体混合成较浓稠的磨料液，利用蠕动泵的挤压作用将较浓稠的磨料液较缓慢地滴在研磨盘上，在研磨过程中磨料被涂抹均匀、碾压嵌入，产生切削力，达到磨料供给的目的。磨料进入加工区后不再流动循环，而是一次性使用。由于液体中磨料颗粒在研磨盘上聚集，在涂抹碾压的作用下嵌入孔隙形成很好的切削刃，而研磨产生的残屑大部分漂浮于液体表层不断从研磨盘边沿排除，从而减轻了残屑对研磨盘切削力的阻碍作用。滴液磨料供给法的弱点在于：加工初期，凭借缓慢滴液的方式很难在短时间内将磨料均匀布满整个研磨盘而迅速达到最好的磨削状态，因而影响研磨效率。随着研磨加工的进行，磨料颗粒不断在研磨盘上累积逐渐达到饱和，如果磨料出现过饱和度太深，由于大量的磨料颗粒不能很好地嵌于研磨盘表面的孔隙中而相对研磨盘产生滚动，就会加剧研磨盘的磨损，也会消弱对工件的磨削能力。当研磨盘上的磨料接近饱和时，需要逐渐减小供给磨料液的浓度以保持研磨盘的最佳切削力，这种磨料供给方式无法做到在线调节磨料液浓度。③雾状喷洒磨料供给法。这是近期出现的一种新型磨料供给方式，可将不同粒度的磨料按不同比例分别加入液体，形成不同浓度磨料液，装瓶、标明、待用。在使用过程中利用电磁搅拌器，始终对瓶中的磨料液进行搅拌，保证液体中的磨料分布均匀。用喷雾装置将磨料液均匀地喷洒在研磨盘上，为研磨加工供给磨料。这一方法的不足之处表现为：不能实时根据研磨状况适当改变磨料液中的磨料浓度。不能在线精密自动调整磨料液浓度，就不可能确保研磨切削力最大限度地控制在最佳工作状态的范畴。综上所述，现有的用于平面研磨设备的磨料供给装置虽各有千秋，但都存在以下几点不足：①在研磨过程中不能根据工作状况实时增减磨料液中的磨料浓度，不能精确控制磨料的供给量。不利于磨料的节省和研磨效率的提高。②事先将磨料与液体配比好、混合，在应用中必须不停的搅拌，才能保证磨料液均匀。需要配备搅拌器具并添加相应的能源，造成不必要的浪费。③不能实现方便、快捷在线清理已污染的研磨盘，只能在停止加工后再进行清盘处理，增加了辅助工时，使研磨效率受到影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的首要技术问题在于提供一种用于平面研磨设备的自动磨料供给装置。本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供一种基于上述装置实现的自动磨料供给方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述技术方案：一种用于平面研磨设备的自动磨料供给装置，包括液体喷雾机构、旋转气流喷射磨料机构、散粉挡片和电脑分道调控气压系统；其中，所述液体喷雾机构用于向研磨加工区喷出雾状液体；所述旋转气流喷射磨料机构用于产生旋转气流，并裹带着磨料喷射到所述散粉挡片的中心；所述散粉挡片设置在所述液体喷雾机构喷射所述雾状液体的路径上，所述散粉挡片用于撞散由所述旋转气流喷射磨料机构喷射的磨料，使其散布在雾状液体中，均匀地洒向研磨加工区；同时，所述液体喷雾机构的液体喷雾力度、所述旋转气流喷射磨料机构的磨料喷射力度及磨料供给量分别由所述电脑分道调控气压系统进行控制。其中较优地，所述液体喷雾机构由储液容器、喷雾进气口、气/液分配器、喷雾管道及喷雾喷嘴组成，所述气/液分配器和所述喷雾喷嘴分别设置于所述喷雾管道的两端；并且，所述气/液分配器的进液端与所述储液容器连接，所述气/液分配器的进气端与所述喷雾进气口连接。其中较优地，所述旋转气流喷射磨料机构由装有磨料的密闭容器、设置于所述密闭容器上的控制磨料量进气口、旋转气流进气口、两级旋转风道和喷磨料喷嘴组成，所述两级旋转风道的一端设置有所述旋转气流进气口，另一端设置有所述喷磨料喷嘴；所述两级旋转风道的第一级风道和第二级风道之间设置有磨料入口；在所述磨料入口的上方设置有所述密闭容器，所述密闭容器由带控制磨料量进气口的密封盖、料斗和出料嘴构成，所述密闭容器用于装载磨料，所述出料嘴设置在所述磨料入口的位置；所述控制磨料量进气口，用于提供气压将所述料斗中的磨料从所述磨料入口送入所述两级旋转风道。其中较优地，所述液体喷雾机构和所述旋转气流喷射磨料机构的相对位置可调，所述喷雾喷嘴的中心轴线和所述喷磨料喷嘴的中心轴线在水平面上的投影交叉角度在25°～28°之间。其中较优地，所述第一级风道，由带有旋转沟槽的锥形芯体装入与其形状相配合的锥孔内构成；所述第一级风道和所述第二级风道的内径，从所述旋转气流进气口向所述喷磨料喷嘴的方向逐渐收缩。其中较优地，所述散粉挡片外形呈浅弧形碗状，所述散粉挡片的凸面面向所述喷磨料喷嘴设置在所述喷雾喷嘴的前方，所述散粉挡片垂直于水平面，且平行于所述喷雾喷嘴的中心轴线设置。其中较优地，在所述喷雾喷嘴的外部设有一个导流壳体，所述散粉挡片设置于所述导流壳体出口位置的中心，所述导流壳体靠近所述喷磨料喷嘴的一侧开设有大面积的开口，用于允许裹带着磨料的旋转气流从此进入并喷射到所述散粉挡板上。其中较优地，所述电脑分道调控气压系统通过控制所述喷雾进气口的气压对所述液体喷雾机构的液体喷雾力度进行控制；所述电脑分道调控气压系统通过控制所述控制磨料量进气口的气压对所述旋转气流喷射磨料机构的磨料供给量进行控制；同时，所述电脑分道调控气压系统通过控制所述旋转气流进气口的气压对所述旋转气流喷射磨料机构的磨料喷射力度进行控制。其中较优地，所述电脑分道调控气压系统包括监测模块、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于平面研磨设备的自动磨料供给装置，其特征在于包括液体喷雾机构、旋转气流喷射磨料机构、散粉挡片和电脑分道调控气压系统；其中，所述液体喷雾机构用于向研磨加工区喷出雾状液体；所述旋转气流喷射磨料机构用于产生旋转气流，并裹带着磨料喷射到所述散粉挡片的中心；所述散粉挡片设置在所述液体喷雾机构喷射所述雾状液体的路径上，所述散粉挡片用于撞散由所述旋转气流喷射磨料机构喷射的磨料，使其散布在雾状液体中均匀地洒向研磨加工区；同时，所述液体喷雾机构的液体喷雾力度、所述旋转气流喷射磨料机构的磨料喷射力度及磨料供给量分别由所述电脑分道调控气压系统进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种用于平面研磨设备的自动磨料供给装置，其特征在于包括液体喷雾机构、旋转气流喷射磨料机构、散粉挡片和电脑分道调控气压系统；其中，所述液体喷雾机构用于向研磨加工区喷出雾状液体；所述旋转气流喷射磨料机构用于产生旋转气流，并裹带着磨料喷射到所述散粉挡片的中心；所述散粉挡片设置在所述液体喷雾机构喷射所述雾状液体的路径上，所述散粉挡片用于撞散由所述旋转气流喷射磨料机构喷射的磨料，使其散布在雾状液体中均匀地洒向研磨加工区；同时，所述液体喷雾机构的液体喷雾力度、所述旋转气流喷射磨料机构的磨料喷射力度及磨料供给量分别由所述电脑分道调控气压系统进行控制。2.如权利要求1所述的自动磨料供给装置，其特征在于：所述液体喷雾机构由储液容器、喷雾进气口、气/液分配器、喷雾管道及喷雾喷嘴组成，所述气/液分配器和所述喷雾喷嘴分别设置于所述喷雾管道的两端；并且，所述气/液分配器的进液端与所述储液容器连接，所述气/液分配器的进气端与所述喷雾进气口连接。3.如权利要求2所述的自动磨料供给装置，其特征在于：所述旋转气流喷射磨料机构由装有磨料的密闭容器、设置于所述密闭容器上的控制磨料量进气口、旋转气流进气口、两级旋转风道和喷磨料喷嘴组成，所述两级旋转风道的一端设置有所述旋转气流进气口，另一端设置有所述喷磨料喷嘴；所述两级旋转风道的第一级风道和第二级风道之间设置有磨料入口；在所述磨料入口的上方设置有所述密闭容器，所述密闭容器由带所述控制磨料量进气口的密封盖、料斗和出料嘴构成，所述密闭容器用于装载磨料，所述出料嘴设置在所述磨料入口的位置；所述控制磨料量进气口，用于提供气压将所述料斗中的磨料从所述磨料入口送入所述两级旋转风道。4.如权利要求3所述的自动磨料供给装置，其特征在于：所述液体喷雾机构和所述旋转气流喷射磨料机构的相对位置可调，所述喷雾喷嘴的中心轴线和所述喷磨料喷嘴的中心轴线在水平面上的投影交叉角度在25°～28°之间。5.如权利要求3所述的自动磨料供给装置，其特征在于：所述第一级风道，由带有旋转沟槽的锥形芯体装入与其形状相配合的锥孔内构成；所述第一级风道和所述第二级风道的内径，从所述旋转气流进气口向所述喷磨料喷嘴的方向逐渐收缩。6.如权利要求3所述的自动磨料供给装置，其特征在于：所述散粉挡片外形呈浅弧形碗状，所述散粉挡片的凸面面向所述喷磨料喷嘴设置在所述喷雾喷嘴的前方，所述散粉挡片垂直于水平面，且平行于所述喷雾喷嘴的中心轴线设置。7.如权利要求6所述的自动磨料供给装置，其特征在于：在所述喷雾喷嘴的外部设有一个导流壳体，所述散粉挡片设置于所述导流壳体出口位置的中心，所述导流壳体靠近所述喷磨料喷嘴的一侧开设有大面积的开口，用于允许裹带着磨料的旋转气流从此进入并喷射到所述散粉挡板上。8.如权利要求3所述的自动磨料供给装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建宇，曹凤国，
申请(专利权)人：北京迪蒙吉意超硬材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11