一种粗金刚石砂轮的微磨粒出刃尖端修平修齐装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种粗金刚石砂轮的微磨粒出刃尖端修平修齐装置，包括粒度为600～3000目的研磨圆盘、空气轴，所述研磨圆盘装在空气轴上，所述空气轴固定在数控机床的水平工作台上，所述研磨圆盘为含铸铁微粉金刚石研磨圆盘，所述研磨圆盘的研磨表面均匀设置有与研磨圆盘旋转轴线同心的圆形微结构阵列。本实用新型专利技术通过控制研磨圆盘和金刚石砂轮的转速来控制磨粒研磨时的相对速度方向，使得研磨时磨粒的磨削力方向在正交的两个砂轮转速方向90度范围之内变化，在金刚石磨粒结晶易破坏方向对金刚石磨粒尖端进行修平修齐，保证研磨区域覆盖整个金刚石砂轮工作表面。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及金刚石砂轮刀具修锐修齐领域，具体涉及一种粗金刚石砂轮的微磨粒出刃尖端修平修齐装置，是一种粗金刚石砂轮镜面磨削的微磨粒出刃尖端修平修齐的精密控制技术。
技术介绍
一般情况下，提高硬脆性材料加工表面质量主要依赖于金刚石砂轮的精密镜面磨削。出厂砂轮在使用前要经过修平修齐，得到非常锋利并且突出的砂轮磨粒切削刃，但是磨粒切削刃并不是整齐等高的，这会导致磨削加工中加工表面质量不一，磨粒脱落对加工表面产生二次损伤，因此需要对磨粒切削刃进行修齐。然而，将微磨粒切削刃从结合剂中修整出来是很困难的，传统机械修整效率低，非机械结束式的激光及化学腐蚀存在着精度低、成本高、腐蚀液处理等问题。因此，制作微结构阵列含铸铁微粉金刚石研磨圆盘对金刚石砂轮进行修平修齐，通过铁粉与金刚石磨粒的化学反应及受力方向的变化提高金刚石修平修齐的效率，且修整工具上的微结构阵列具有容屑散热的作用，可以提高修整性能，进而修整出可实现硬脆性材料精密镜面磨削的平整金刚石磨粒切削刃。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种粗金刚石砂轮的微磨粒出刃尖端修平修齐装置。本技术提供了使用含铸铁微粉金刚石的研磨圆盘正交研磨的方式对目标金刚石砂轮进行修齐，主要解决的技术问题是研磨圆盘的参数选用和通过研磨方式的设计和控制来保证研磨区域覆盖整个金刚石砂轮的工作表面。本技术提供了一种粗金刚石砂轮的微磨粒出刃尖端修平修齐装置，包括粒度为600～3000目的研磨圆盘，空气轴，所述研磨圆盘装在空气轴上，所述空气轴固定在数控机床的水平工作台上，所述研磨圆盘为含铸铁微粉金刚石研磨圆盘，所述研磨圆盘的研磨表面均匀设置有与研磨圆盘2旋转轴线同心的圆形微结构阵列。研磨圆盘上的微结构阵列，一方面可以保证在研磨过程中研磨圆盘和金刚石砂轮接触点时刻发生变化，使得金刚石磨粒受到不同方向的磨削力，进而使得金刚石砂轮金刚石磨粒在结晶易磨损方向进行修平修齐；另一方面，研磨圆盘上的微结构阵列具有容屑散热的作用，防止研磨圆盘磨粒间隙阻塞，确保更好的修平修齐效果。使用的金刚石研磨圆盘中含铸铁微粉，修平修齐过程中，铁粉与金刚石磨粒发生化学反应，从而保证金刚石砂轮金刚石磨粒更容易被修平修齐。进一步地，所述微结构阵列的横截面为锯齿形微沟槽，所述锯齿形微沟槽的夹角为40～150度，深度为50微米～5毫米，相邻锯齿形微沟槽间距为34.2微米～10毫米。进一步地，所述微结构阵列的横截面为曲面微沟槽，所述曲面微沟槽的曲面直径为200微米～5毫米，深度为50微米～5毫米，间距为173.2微米～5毫米。本方案因研磨圆盘具有微结构阵列，研磨过程中，金刚石砂轮来回进给使得接触点时刻变化，进一步保证金刚石砂轮金刚石磨粒受到磨削力的大小和方向随接触点的变化而变化，且研磨圆盘上的微结构阵列具有容屑散热的作用，进一步提高修平修齐效果，另外，在研磨过程中，研磨圆盘中的铁粉可以与金刚石砂轮中的金刚石磨粒发生化学反应，提高修整效率。与现有技术相比，本技术的有益效果是提高了砂轮研磨修平修齐的稳定性、可控性和精确性。研磨圆盘与砂轮均采用数控方式，其转速、进给、切深均可以实现微米级别控制，能够获得十分平整的修平修齐效果。修平修齐后的大颗粒金刚石砂轮可用于硬脆材料的精密镜面磨削加工，能够获得较高质量光洁度的表面。附图说明图1粗金刚石砂轮磨粒修平修齐示意图。图中所示为：1-金刚石砂轮；2-研磨圆盘；3-空气轴；4-工作台。具体实施方式为更好理解本技术，下面结合附图和实施例对本技术做进一步的说明，但是本技术要求保护的范围并不局限于实施例所表示的范围。实施例一如图1所示，一种粗金刚石砂轮的微磨粒出刃尖端修平修齐装置，包括粒度为600～3000目的研磨圆盘2，空气轴3，所述研磨圆盘2装在空气轴3上，所述空气轴3固定在数控机床的水平工作台4上，所述研磨圆盘2为含铸铁微粉金刚石研磨圆盘，所述研磨圆盘2的研磨表面均匀设置有与研磨圆盘2旋转轴线同心的圆形微结构阵列，所述微结构阵列的横截面为锯齿形微沟槽，所述锯齿形微沟槽的夹角为60度，深度为700微米，相邻锯齿形微沟槽间距为808微米。研磨圆盘2上的微结构阵列，一方面可以保证在研磨过程中研磨圆盘2和金刚石砂轮1接触点时刻发生变化，使得金刚石磨粒受到不同方向的磨削力，进而使得金刚石砂轮1金刚石磨粒在结晶易磨损方向进行修平修齐；另一方面，研磨圆盘2上的微结构阵列具有容屑散热的作用，防止研磨圆盘2磨粒
间隙阻塞，确保更好的修平修齐效果。使用的研磨圆盘2中含铸铁微粉，修平修齐过程中，铁粉与金刚石磨粒发生化学反应，从而保证金刚石砂轮1的金刚石磨粒更容易被修平修齐。或者，所述微结构阵列的横截面为曲面微沟槽，所述曲面微沟槽的曲面直径为500微米，深度为100微米，间距为400微米。所述金刚石砂轮1轴线方向和修整工具轴线方向垂直。所述研磨圆盘2沿自身轴线作旋转运动，金刚石砂轮1沿自身轴线作旋转运动的同时在研磨圆盘2表面作直线往复运动。所述研磨圆盘2为含铸铁微粉金刚石研磨圆盘，金刚石砂轮1为粗金刚石砂轮，当金刚石砂轮1与研磨圆盘2接触时，金刚石砂轮1中的金刚石磨粒与研磨圆盘2中的铁粉发生化学反应，使得金刚石磨粒尖端腐蚀，形成金刚石砂轮切削刃，达到修平修齐的目的。所述研磨圆盘2和金刚石砂轮1采用正交接触，随着转速比的变化，金刚石砂轮1磨粒所受到的磨削力在90度范围内发生变化，使得磨粒在结晶易磨损方向发生磨损，使得磨粒修平修齐效率更高。所述研磨圆盘2表面具有微结构阵列，在研磨过程中金刚石砂轮1上的磨粒随着与微结构阵列接触点的不同，受到来自不同方向的冲击力，进一步提高金刚石砂轮1的修平修齐效率，并且具有容屑散热的作用，可以达到更好的修平修齐性能。在修平修整过程中，如果采用合适的转速、进给深度、进给速度、轴向距离和合适的微结构阵列，可以有效地提高金刚石砂轮1的修平修齐效率。实施例二如图1所示，本实施例采用正交研磨的方式，将研磨圆盘2安在工作台上，
旋转轴为Y轴，金刚石砂轮1旋转轴为Z轴，金刚石砂轮1沿研磨圆盘2表面做来回进给运动，实现砂轮的正交研磨修整修齐，具体过程为：一种采用所述装置的粗金刚石砂轮的微磨粒出刃尖端修平修齐方法，包括步骤：1)将粒度为46目的金刚石砂轮1(直径135毫米，厚8毫米)安装在空气静压转轴的平面磨床(PSG52DX)的砂轮轴上，将装有含铸铁微粉金刚石的研磨圆盘2(直径160毫米，厚度15毫米)的空气轴3固定在磨床的水平工作台4上，使金刚石砂轮1的轴线与研磨圆盘2相互垂直；2)研磨圆盘2沿自身轴线作旋转运动，金刚石砂轮1沿自身轴线作旋转运动的同时在研磨圆盘2表面作直线往复运动，实现砂轮的正交研磨修整修齐，其中所述研磨圆盘2和金刚石砂轮1的转速关系满足： V = V 1 2 + V 2 2 , ]]> θ = arctan 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粗金刚石砂轮的微磨粒出刃尖端修平修齐装置，其特征在于：包括粒度为600~3000目的研磨圆盘(2)，空气轴(3)，所述研磨圆盘(2)装在空气轴(3)上，所述空气轴(3)固定在数控机床的水平工作台(4)上，所述研磨圆盘(2)为含铸铁微粉金刚石研磨圆盘，所述研磨圆盘(2)的研磨表面均匀设置有与研磨圆盘(2)旋转轴线同心的圆形微结构阵列。

【技术特征摘要】
1.一种粗金刚石砂轮的微磨粒出刃尖端修平修齐装置，其特征在于：包括粒度为600~3000目的研磨圆盘(2)，空气轴(3)，所述研磨圆盘(2)装在空气轴(3)上，所述空气轴(3)固定在数控机床的水平工作台(4)上，所述研磨圆盘(2)为含铸铁微粉金刚石研磨圆盘，所述研磨圆盘(2)的研磨表面均匀设置有与研磨圆盘(2)旋转轴线同心的圆形微结构阵列。2.根据权利要求1所述的粗金刚石砂轮的微磨粒出刃...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晋，程剑，廖隽颖，刘继楠，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44