硬金属电化学平面研磨设备制造技术

一种硬金属电化学平面研磨设备，包括机台、设于所述机台上的砂轮组件、设于所述砂轮组件四周的若干工件夹持机构及喷洒机构，所述机台上表面设有圆形水槽，所述砂轮组件包括设于所述圆形水槽内的砂轮、及驱动所述砂轮旋转的驱动机构，所述砂轮包括基体及设于所述基体轴向外表面的砂粒，所述基体为导体，所述砂粒为绝缘体。本申请能够快速对多个硬金属工件同时进行研磨加工，提升了效率。

Hard Metal Electrochemical Plane Grinding Equipment

A hard metal electrochemical plane grinding device includes a machine platform, a grinding wheel assembly on the machine platform, several workpiece clamping mechanisms and spraying mechanisms around the grinding wheel assembly. The machine platform surface is provided with a circular flume. The grinding wheel assembly comprises a grinding wheel arranged in the circular flume and a driving mechanism for driving the rotation of the grinding wheel. The grinding wheel includes a base body. The matrix is a conductor and the sand grain is an insulator. The application can quickly grind several hard metal workpieces simultaneously, thus improving the efficiency.

【技术实现步骤摘要】
硬金属电化学平面研磨设备
本申请涉及金属加工领域，尤指一种硬金属电化学平面研磨设备。
技术介绍
目前，手机等移动终端外壳，一般采用镁或铝等轻金属合金作为外壳，该等镁或铝合金硬度较低，在加工过程中，一般会采用锻或压铸，再通过CNC切削进行精加工。随着手机市场的发展，对外壳的质感、硬度的要求都在增加。目前，市场上开始采用不锈钢等超硬材料作为手机壳体，但是不锈钢等超硬材料的加工难度非常大，需要更多的刀具、更长的时间去进行加工。采用传统CNC工艺对不锈钢等超硬材料进行加工将导致产品成本高企，无法满足客户要求。
技术实现思路
鉴于此，有必要提供一种加工成本较低、加工效果较好的硬金属电化学平面研磨设备。为解决上述技术问题，本申请提供了一种硬金属电化学平面研磨设备，包括机台、设于所述机台上的砂轮组件、设于所述砂轮组件四周的若干工件夹持机构及喷洒机构，所述机台上表面设有圆形水槽，所述砂轮组件包括设于所述圆形水槽内的砂轮、及驱动所述砂轮旋转的驱动机构，所述砂轮包括基体及设于所述基体轴向外表面的砂粒，所述基体为导体，所述砂粒为绝缘体，所述工件夹持机构均匀分布于所述水槽四周，所述工件夹持机构用于夹持工件并将所述工件的待研磨面贴紧所述砂轮轴向外表面上的砂粒，所述喷洒机构向所述砂轮喷洒处理液，所述处理液在砂轮转动产生的离心力作用下流入所述工件的待研磨面上并与所述待研磨面产生化学反应，通过所述砂轮转动使所述工件待研磨面与所述砂粒产生摩擦以去除所述工件待研磨面的化学腐蚀物质。优选地，所述水槽的内径大于所述砂轮的外径，所述砂轮的基体为铜基体，所述砂轮通过所述铜基体与粒度为80-400目的砂粒烧结而成。优选地，所述工件待研磨面与所述砂轮基体之间的距离为0.02-0.1mm。优选地，所述砂轮的转速为15-60rad/min。优选地，所述砂轮的转速为28-32rad/min。优选地，所述工件夹持机构包括固定于所述机台上表面的固定座、设于所述固定座朝向所述水槽方向的移动块、设于所述固定座顶端的动力机构、及用于夹持所述工件的夹具。优选地，所述固定座内设有轴杆、所述固定座上还设有导轨，所述移动块包括主体部、与所述固定座的导轨配合的导槽、朝向所述固定座凸出的突出块及安装于所述突出块并套设于所述轴杆上的轴套。优选地，所述夹具固定于所述移动块上并延伸至所述砂轮的轴向上表面上方，所述工件夹持于所述夹具上并位于所述砂轮的轴向上表面上方，所述工件与所述夹具之间通过转动轴连接，所述工件可绕所述转动轴转动，在所述动力机构的驱动下所述移动块可带动所述工件在上下方向移动。优选地，所述工件位不锈钢，所述处理液按质量比重包括：3-7％的硝酸钠、2.5-5％的氯化钠、1-3％的磷酸氢二钠、0.1-1％的甘油、大于80％的水。优选地，所述工件位不锈钢，所述处理液按质量比重包括：4-6％的硝酸钠、2.8-3.2％的氯化钠、1.8-2.2％的磷酸氢二钠、0.3-0.7％的甘油、大于80％的水。优选地，所述处理液按质量比重包括：5％的硝酸钠、3％的氯化钠、2％的磷酸氢二钠、0.5％的甘油、大于80％的水。优选地，所述处理液与所述工件的待研磨表面产生如下化学反应：Mn-3e＝Mn3+；Mn-2e＝Mn2+；Cr-2e＝Cr2+；Si+2H2O-4e＝SiO2(s)↓+4H+；Fe2++e＝Fe3+；Cr-3e＝Cr3+；Fe-2e＝Fe2+；Cr2+-e＝Cr3+；Ni-2e＝Ni2+；Fe-3e＝Fe3+；4OH--4e＝2H2O+O2(g)↑；Mn2++2H2O-2e＝MnO2(s)↓+4H+；2Cl--2e＝Cl2(g)↑；本申请的硬金属电化学平面研磨设备通过在砂轮的四周设置若干工件夹持机构，实现一次研磨多片工件，大大提升了效率。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为本申请硬金属电化学研磨方法实施例一的示意图；图2为本申请硬金属电化学研磨方法实施例二的示意图；图3为本申请实施例三硬金属电化学平面研磨设备的立体图；图4为图3所示研磨设备的剖视图；图5为图4所示虚线圈的局部放大图；图6为本申请实施例三硬金属电化学平面研磨设备的工件夹持机构的立体图；图7为本申请实施例三硬金属电化学平面研磨设备的工件夹持机构的立体图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。实施例一请参阅图1所示，本申请硬金属电化学平面研磨设备包括砂轮21、及工件40，所述砂轮21包括基体211及分布于所述基体211表面上的砂粒212。所述砂轮21的基体211为导体可以传输电流，所述砂粒212为绝缘体，不能传输电流。所述砂轮21采用铜基体(即前述基体211)与粒度为80-400目的砂粒烧结而成。本申请的硬金属以不锈钢为例，加工过程包括如下步骤：S1、装夹工件40，使工件40的待研磨表面朝向所述砂轮21；使所述砂轮21的砂粒212接触所述工件40的待研磨表面，所述砂轮21的基体211与所述工件40的待研磨表面之间保持0.02-0.1mm的间隙，即所述砂粒212的高度介于0.02-0.1mm之间，随着研磨损耗，所述砂粒212的高度会越来越小。S2、向所述工件40的待研磨表面喷洒处理液；所述处理液的喷洒速度为1-3m/s，所述处理液的喷射速度可以通过所述砂轮21的转动向外抛洒处理液而形成喷射速度。所述处理液按质量比重如下：3-7％的硝酸钠、2.5-5％的氯化钠、1-3％的磷酸氢二钠、0.1-1％的甘油、大于80％的水；优选地，所述处理液按质量比重如下：4-6％的硝酸钠、2.8-3.2％的氯化钠、1.8-2.2％的磷酸氢二钠、0.3-0.7％的甘油、大于80％的水；优选地，所述处理液按质量比重如下：5％的硝酸钠、3％的氯化钠、2％的磷酸氢二钠、0.5％的甘油、大于80％的水。S3、将所述砂轮21连接直流电源的负极，所述工件40连接直流电源的正极，所述直流电源是频率为30KHz-100KHz的高频开关电源，工作电压为1-10V。在此步骤中，不锈钢中的金属元素产生化学腐蚀，使工件40的待研磨表面产生腐蚀层，所述工件40相对所述砂轮21的导电基体211一定距离内的待研磨面上产生如下化学反应：Mn-3e＝Mn3+Mn-2e＝Mn2+Cr-2e＝Cr2+Si+2H2O-4e＝SiO2(s)↓+4H+Fe2++e＝Fe3+Cr-3e＝Cr3+Fe-2e＝Fe2+Cr2+-e＝Cr3+Ni-2e＝Ni2+Fe-3e＝Fe3+4OH--4e＝2H2O+O2(g)↑Mn2++2H2O-2e＝MnO2(s)↓+4H+2Cl--2e＝Cl2(g)↑S4、转动所述砂轮21，移动所述工件40使所述砂轮21与所述工件40的所有待研磨表面之间产生摩擦，去除所述工件40待研磨表面上的腐蚀层，所述砂轮21或所述工件40的一次进给量为0.005-0.1mm，循环研磨，直至研本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硬金属电化学平面研磨设备，其特征在于，包括机台、设于所述机台上的砂轮组件、设于所述砂轮组件四周的若干工件夹持机构及喷洒机构，所述机台上表面设有圆形水槽，所述砂轮组件包括设于所述圆形水槽内的砂轮、及驱动所述砂轮旋转的驱动机构，所述砂轮包括基体及设于所述基体轴向外表面的砂粒，所述基体为导体，所述砂粒为绝缘体，所述工件夹持机构均匀分布于所述水槽四周，所述工件夹持机构用于夹持工件并将所述工件的待研磨面贴紧所述砂轮轴向外表面上的砂粒，所述喷洒机构向所述砂轮喷洒处理液，所述处理液在砂轮转动产生的离心力作用下流入所述工件的待研磨面上并与所述待研磨面产生化学反应，通过所述砂轮转动使所述工件待研磨面与所述砂粒产生摩擦以去除所述工件待研磨面的化学腐蚀物质。

【技术特征摘要】
1.一种硬金属电化学平面研磨设备，其特征在于，包括机台、设于所述机台上的砂轮组件、设于所述砂轮组件四周的若干工件夹持机构及喷洒机构，所述机台上表面设有圆形水槽，所述砂轮组件包括设于所述圆形水槽内的砂轮、及驱动所述砂轮旋转的驱动机构，所述砂轮包括基体及设于所述基体轴向外表面的砂粒，所述基体为导体，所述砂粒为绝缘体，所述工件夹持机构均匀分布于所述水槽四周，所述工件夹持机构用于夹持工件并将所述工件的待研磨面贴紧所述砂轮轴向外表面上的砂粒，所述喷洒机构向所述砂轮喷洒处理液，所述处理液在砂轮转动产生的离心力作用下流入所述工件的待研磨面上并与所述待研磨面产生化学反应，通过所述砂轮转动使所述工件待研磨面与所述砂粒产生摩擦以去除所述工件待研磨面的化学腐蚀物质。2.如权利要求1所述的硬金属电化学平面研磨设备，其特征在于，所述水槽的内径大于所述砂轮的外径，所述砂轮的基体为铜基体，所述砂轮通过所述铜基体与粒度为80-400目的砂粒烧结而成。3.如权利要求1所述的硬金属电化学平面研磨设备，其特征在于，所述工件待研磨面与所述砂轮基体之间的距离为0.02-0.1mm。4.如权利要求1所述的硬金属电化学平面研磨设备，其特征在于，所述砂轮的转速为15-60rad/min。5.如权利要求4所述的硬金属电化学平面研磨设备，其特征在于，所述砂轮的转速为28-32rad/min。6.如权利要求1所述的硬金属电化学平面研磨设备，其特征在于，所述工件夹持机构包括固定于所述机台上表面的固定座、设于所述固定座朝向所述水槽方向的移动块、设于所述固定座顶端的动力机构、及用于夹持所述工件的夹具。7.如权利要求6所述的硬金属电化学平面研磨设备，其特征在于，所述固定座内设有轴杆、所述固定座上还设有导轨，所述移动块包括主体部、...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏宣傅，杨理文，陈小硕，陆苏，
申请(专利权)人：深圳市水佳鑫科技有限公司，深圳市长盈精密技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44