一种单层钎焊CBN超硬砂轮在线修锐装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种单层钎焊CBN超硬砂轮在线修锐装置，用于解决航空航天装备中钛合金、镍基合金、超高强度钢等高强韧难加工材料及其零部件高效精密磨削加工后单层钎焊CBN超硬砂轮修锐不充分的问题，涉及磨削加工中的砂轮修锐技术领域，包括磁爆发生装置，所述磁爆发生装置内部装配有爆磁压缩发生器和弹性导体，所述爆磁压缩发生器通过减震垫固定连接在磁爆发生装置的底部，所述弹性导体与爆磁压缩发生器同心配合。本发明专利技术中，由于爆磁压缩发生器和弹性导体的改进，使其可以持续的产生脉冲磁动力，利用脉冲磁动力、纳米金属颗粒爆炸以及气泡脉动效应对砂轮形成三次修锐，本申请方案能够可靠的对单层钎焊CBN超硬砂轮进行修锐。够可靠的对单层钎焊CBN超硬砂轮进行修锐。够可靠的对单层钎焊CBN超硬砂轮进行修锐。

【技术实现步骤摘要】
一种单层钎焊CBN超硬砂轮在线修锐装置


[0001]本专利技术涉及磨削加工中的砂轮修锐
，具体涉及一种单层钎焊CBN超硬砂轮在线修锐装置。

技术介绍

[0002]钛合金、镍基合金、超高强度钢等高强韧难加工材料在航空航天装备领域已得到广泛应用，立方氮化硼(CBN)超硬磨料砂轮磨削是实现上述材料及其零部件高效精密加工的可靠途径和重要方法。现阶段，CBN砂轮依据磨料层组织结构可分为多层与单层两类。与多层CBN砂轮(主要包括树脂结合剂、陶瓷结合剂)相比，单层钎焊CBN砂轮优势显著，包括形状保持性好、材料去除效率高、砂轮基体可重复利用等。特别是，由于单层CBN砂轮具有较高的基体强度、相对较薄的磨料层和高强度结合剂，使得单层CBN砂轮更适合用于高速高效磨削加工。
[0003]目前，针对单层钎焊CBN超硬砂轮的修锐问题，存在着磨料研磨法、游离磨料喷射修整法、杯形砂轮修整法、金刚石笔修锐法、磨削软钢法、砂带软弹性修整法等传统的机械修锐技术，以及超声波振动修整法、高温高压修整法、激光修整法、电化学修整法、在线电解电火花修整法(ELID)等新型修锐技术。然而，传统修锐技术存在着修锐效率低、修锐力度不可控等明显的缺点，降低了磨削加工效率。
[0004]磁爆加载技术是一项新型、高效、安全可靠的新技术，爆磁压缩发生器是这项技术的核心部件，利用炸药爆炸，以磁通量损失最低的方式，把初始磁通量压缩到一个电感较小的区域，如果这一过程中没有磁通量损失，它能够瞬间产生一个较大的脉冲电流为强磁体供能，使其产生强大的脉冲磁动力，进而加载磁场内部的作用介质直接形成毁伤元或对已形成的毁伤元进行加速。磁爆加载技术具有瞬时、高效、输出能量大的优点，被广泛应用于国防、军工、尖端科研等各个领域，是一种提升常规武器毁伤效能的新概念技术。
[0005]公开号为“CN112975753A”、专利技术名称为“一种基于微波诱导石墨颗粒爆裂效应的砂轮修锐装置”的专利技术专利提供一种基于微波诱导石墨颗粒爆裂效应的砂轮修锐装置，其原理是通过喷射装置向砂轮表面磨削区域喷射石墨颗粒，通过电主轴系统驱动覆盖石墨颗粒的砂轮表面磨削区域旋转至微波发生元件加热口下，石墨颗粒受热爆炸对砂轮修锐。该砂轮利用石墨颗粒受热爆炸的特性对砂轮进行修锐，具有结构简单、节能的特点。然而该技术方案仍旧存在以下几个缺点：
[0006]1.装置修锐动力的来源单一，依靠石墨颗粒受热爆炸对砂轮进行修锐，仅能去除部分结合较为松散的结合剂，对于一些结合紧密的的结合剂，石墨颗粒爆炸无法完全去除。
[0007]2.电主轴驱动系统喷射石墨颗粒的力度不可控，砂轮在线修锐过程中喷射力度设定较小，石墨颗粒可能无法全部附着在砂轮表面；喷射力度设定较大，可能会对砂轮表面形成破坏。
[0008]基于此,本专利技术设计了一种单层钎焊CBN超硬砂轮在线修锐装置,以解决上述问题。

技术实现思路

[0009]针对以上问题，本专利技术提出一种单层钎焊CBN超硬砂轮在线修锐装置，用于解决现有砂轮修锐过程中修锐力大小不可控、修锐不充分的问题。其基本原理是：利用粒子束在铍铜合金板上产生爆炸，产生的能量积于表层，产生大量的热，二氧化碳受热膨胀推动弹性导体外扩，与良导体压缩磁通，产生脉冲磁动力推动纳米金属颗粒破除“气障层”撞击至砂轮表面，纳米金属颗粒与气泡水剧烈反应产生爆炸，触发气泡脉动效应，从而实现对砂轮的多次修锐。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术提供一种单层钎焊CBN超硬砂轮在线修锐装置。
[0011]本专利技术采用的技术方案是：一种单层钎焊CBN超硬砂轮在线修锐装置，其特征在于：包括磁爆发生模块、分量模块和修锐模块：所述磁爆发生模块用于发生爆炸，产生脉冲磁动力；所述分量模块用于控制纳米金属颗粒单次进入强磁体的数量；所述修锐模块用于去除砂轮表面的结合剂和磨屑。
[0012]所述磁爆发生模块包括磁爆发生装置、回旋加速器、电流检测控制器、主控电脑、发射枪支撑板、粒子束发射枪、爆磁压缩发生器、氦气罐、进气管、回旋加速器支撑板、铍铜合金板、强磁体、喷出口、副电缆、良导体、螺线管、主电缆、脉冲电源；
[0013]所述电流检测控制器与主控电脑连接，且能通过自身旋钮来调节导线中电流的大小；所述发射枪支撑板通过螺栓连接固定于磁爆发生装置一侧，所述发射枪支撑板与粒子束发射枪固定连接；所述粒子束发射枪与回旋加速器入口中心平面垂直；所述回旋加速器与回旋加速器支撑板固定连接；所述回旋加速器支撑板通过螺栓连接固定于磁爆发生装置的下方；所述回旋加速器出口与爆磁压缩发生器入口中心平面垂直；所述氦气罐与磁爆发生装置固定连接；所述氦气罐左侧与进气管相通；所述进气管一侧与强磁体相通；所述回旋加速器支撑板一侧与磁爆发生装置固定连接；所述回旋加速器支撑板一侧与回旋加速器固定连接；所述良导体与爆磁压缩发生器同心配合；所述入口管位于爆磁压缩发生器入口中心位置；所述铍铜合金板焊接在爆磁压缩发生器底部；所述强磁体与螺线管通过副电缆串联连接；所述喷出口通过螺栓与强磁体固定连接；所述螺线管位于爆磁压缩发生器外侧；所述螺线管通过主电缆与脉冲电源串联连接；
[0014]进一步地，所述分量模块包括真空罐、真空罐盖、进料管、真空检测仪、真空罐支撑板、进料罐支撑板、进料罐、石墨烯真空出料管、罐体、旋转轴、进料扇叶、纳米金属颗粒；
[0015]所述真空罐支撑板通过螺栓连接固定于磁爆发生装置的一侧；所述真空罐支撑板与真空罐固定连接；所述真空罐与真空罐盖可拆卸连接；所述真空罐盖与真空检测仪固定连接；所述真空罐中装有纳米金属颗粒；所述进料管上侧与真空罐相通，下侧与进料罐相通；所述进料罐一侧与真空出料管相通；
[0016]所述进料罐包括罐体、旋转轴、进料扇叶，所述进料扇叶一共10片，每片间隔36
°
，且形状为长方形；所述旋转轴与罐体转动链接；所述旋转轴与进料扇叶固定连接；
[0017]进一步地，所述修锐模块包括电机、液泵、水管、抽水管、汽泡水罐、加压泵、喷嘴；
[0018]所述电机与液泵连接，且能通过自身开关控制液泵的输出功率；所述液泵一侧通入抽水管；所述抽水管一侧通入气泡水罐；所述液泵与水管固定连接；所述水管与加压泵固定连接；所述水管与喷嘴固定连接。
[0019]进一步地，所述喷嘴中心线与砂轮上表面相切；所述喷出口中心线与砂轮中心点
共线；所述喷出口底部与砂轮间距为0.2
‑
0.6cm。
[0020]进一步地，所述弹性导体是采用AATN水凝胶材料制成的中空套筒，且弹性导体内充满二氧化碳气体；所述良性导体与良导体直径比为2：3。
[0021]本专利技术的有益效果如下：
[0022]1.本专利技术整个工作过程不产生对环境有害的物质，且爆磁压缩发生器可以循环使用，降低装置的使用成本，符合国家环保的要求。
[0023]2.本专利技术使用电流检测控制器来控制回旋加速器的功率，通过粒子束速度的改变控制爆炸的规模，进而控制爆炸冲击力和脉冲磁动力的大小，实现了对修锐力度的控制。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单层钎焊CBN超硬砂轮在线修锐装置，其特征在于：包括磁爆发生模块、分量模块和修锐模块：所述磁爆发生模块用于发生爆炸，产生脉冲磁动力；所述分量模块用于控制纳米金属颗粒单次进入强磁体的数量；所述修锐模块用于去除砂轮表面的结合剂和磨屑。2.根据权利要求1所述的单层钎焊CBN超硬砂轮在线修锐装置，其特征在于：所述磁爆发生模块包括磁爆发生装置(1)、回旋加速器(2)、电流检测控制器(3)、主控电脑(4)、发射枪支撑板(5)、粒子束发射枪(6)、爆磁压缩发生器(12)、氦气罐(20)、进气管(201)、回旋加速器支撑板(21)、铍铜合金板(23)、强磁体(24)、喷出口(241)、副电缆(25)、良导体(26)、螺线管(27)、主电缆(28)、脉冲电源(29)；所述电流检测控制器(3)与主控电脑(4)连接，且能通过自身旋钮来调节导线中电流的大小；所述发射枪支撑板(5)通过螺栓连接固定于磁爆发生装置(1)一侧，所述发射枪支撑板(5)与粒子束发射枪(6)固定连接；所述粒子束发射枪(6)与回旋加速器(2)入口中心平面垂直；所述回旋加速器(2)与回旋加速器支撑板(21)固定连接；所述回旋加速器支撑板(21)通过螺栓连接固定于磁爆发生装置(1)的下方；所述回旋加速器(2)出口与爆磁压缩发生器(12)入口中心平面垂直；所述氦气罐(20)与磁爆发生装置(1)固定连接；所述氦气罐(20)左侧与进气管(201)相通；所述进气管(201)一侧与强磁体(24)相通；所述回旋加速器支撑板(21)一侧与磁爆发生装置(1)固定连接；所述回旋加速器支撑板(21)一侧与回旋加速器(2)固定连接；所述良导体(26)与爆磁压缩发生器(12)同心配合；所述入口管(122)位于爆磁压缩发生器(12)入口中心位置；所述铍铜合金板(23)焊接在爆磁压缩发生器(12)底部；所述强磁体(24)与螺线管(27)通过副电缆(25)串联连接；所述喷出口(241)通过螺栓与强磁体(24)固定连接；所述螺线管(27)位于爆磁压缩发生器(12)外侧；所述螺线管(27)通过主电缆(28)与脉冲电源(29)串联连接。3.根据权利要求1所述的一种单层钎焊CBN超硬砂轮在线修锐装置，其特征在于：所述分量模块包括真...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松，田骁，魏雷，吴立渠，陈卓，李丰任，邓湘洋，杨沛，
申请(专利权)人：湖南理工学院，
类型：发明
国别省市：