多磨头研磨方法技术

一种多磨头研磨方法，包括至少两个研磨工序，各研磨工序之间使用不同硬度的磨具或／和不同颗粒直径的磨料，磨具硬度按研磨工序次序从硬到软变化，磨料颗粒直径按研磨工序次序从大到小变化，每个研磨工序采用多个磨头，将这多个磨头按磨具的软硬分成至少两个磨头组，每个磨头组至少由一个磨头组成，各磨头组之间按软硬次序并列排列；同一研磨工序中使用相同颗粒直径的磨料；每个研磨工序中，所有磨头以同时工作的方式对被加工工件表面进行研磨，每个磨头相对工件表面作往复直线运动，所有磨头整体朝磨头硬度最高的一侧作轨迹为重叠螺旋前进式的进给运动，磨头自身的往复直线运动方向与所有磨头整体进给运动方向呈夹角。本发明专利技术解决了现有的单磨头研磨抛光效率低和效果差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工件表面光整加工
，具体涉及一种。技术背景现代工业的飞速发展对工件的表面质量提出了更高的要求，表面质量不 仅影响工件的外观，还直接影响工件的使用性能和寿命，表面质量的好坏对 模具来说尤其重要。在现代制造行业中，模具制造举足轻重，成为一个国家 工业水平的重要标志。才莫具是以复映方式进行零件制造的一种工具,近年来， 模具制造业的发展日趋迅猛，在机械工业中的应用非常广泛。随着科学技术 发展，国内外市场竟争的加剧，对模具的要求越来越高。目前，表面粗糙度已 成为衡量模具产品质量的重要标志，只有模具表面的粗糙度低，才能使得用 其加工的产品的粗糙度值也低。因此研磨抛光己逐渐成为模具、工程机械、医疗设备和航空航天工业中某些关键零件表面加工的重要手段。现在，模具型腔表面的形状加工基本上实现了自动化。为了去除机械加 工或电火花加工在模具型腔表面留下的刀痕或硬化层，在几何形状加工后必 须对模具型腔表面进行研磨抛光加工，以期获得所要求的尺寸、形状、位置 精度和表面粗糙度。研磨抛光作为模具型腔加工的一道重要工序，其加工时间占整个模具制造时间的30% - 50%,其成本占全部制造成本的5% - 30%。 研磨抛光已成为模具制造过程中的瓶颈。^t具的研磨抛光直接影响模具质量的好坏，目前最常用的研磨抛光方法 是手工研磨抛光，其次是超声波抛光、电子束抛光、电解抛光、化学抛光、磁性研抛、挤压晰磨和它们组成的一些复合研磨抛光新工艺新方法。在这些 研磨抛光方法中，手工研磨抛光具有简单、成本低，可以对细小轮廓抛光等优 点，使其成为主要抛光手段。但这种方法加工能力差、生产效率低、劳动强 度大。其它一些方法虽然效果不错，从产品质量、加工效率和工人的强度等 方面都有很大的改善，但由于模具型腔的复杂性、多样性及不规则性，使得这 些加工工具很难完全沿着工件的轮廓线加工，有时还受这些型腔空间的限制, 因此很多抛光技术很难在模具工业广泛地推广。针对模具研磨抛光的特点， 设计研制了利用振动原理，实现对模具型腔异型曲面的高效、低成本抛光加 工。目前的研磨方法为配合现有的单磨头研磨抛光机都采用单磨头研磨方法，它的磨头有三种形式，第一种形式是磨头由磨具和磨料组成，磨料固定在磨具上，比如砂纸；第二种形式的磨头也是由磨具和磨料组成，但是磨料 与磨具是分离的，在研磨时，向待研磨的工件表面添加磨料；第三种形式是 磨具单独工作，如刚玉作为磨具时就可以不加磨料直接作用于工件表面。这 种单磨头研磨方法要完成对一件待研磨工件的研磨抛光，至少要经过5-12 道研磨工序，每道工序中采用 一种单一材质的磨具配以单一颗粒直径大小的 磨料，按照从粗到细的规律研磨，即磨具的材质依次从硬到软，磨料的颗粒 直径依次从大到小，在完成前一道研磨工序后，换一种材质较前一次稍软的 磨具配以颗粒直径稍小的磨料进行研磨，以此类推最终达到研磨效果。这种研磨方法虽然已经使用多年，但仍存在以下一些问题 一、由于单头运行， 一个工序中只能使用一种材质的磨具和一种颗粒直径大小的磨料，在完成不同的工序时需要更换磨头，因此生产效率非常低；二、单头在研磨抛光操作 过程中只能保证小面积内的压力稳定，当待研磨抛光的工件表面较大时，压 力难以控制，最终会影响整个工件抛光型面的抛光效果；三、当将两个单头 组合工作时，由于两个单头的操作控制压力不同，并且两个单头在工作时的 工作面不能重叠，影响研磨抛光的效果。因此如何解决现有的单磨头研磨抛 光效率低，研磨抛光后得到的工件表面研磨抛光效果差的问题，成为本专利技术 着重研究的问题。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种，以解决现有的单磨头研磨抛光 效率低，研磨抛光后得到的工件表面研磨抛光效果差的问题。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是 一种，包 括至少两个研磨工序，各研磨工序之间使用不同硬度的磨具或/和不同颗粒直 径的磨料，磨具硬度按研磨工序次序从硬到软变化，磨料颗粒直径按研磨工 序次序从大到小变化；(1) 、磨具每个研磨工序采用二至五十个磨头，每个磨头由一个磨具构成，将这二 至五十个磨头按磨具的软硬分成至少两个磨头组，每个磨头组至少由一个磨 头组成，磨头组中的磨具硬度相同，且排列在一起，各磨头组之间按软硬次 序并列排列；(2) 、磨料磨料采用分离磨料，同一研磨工序中使用相同颗粒直径的磨料；(3)、运动每个研磨工序中，所有磨头以同时工作的方式对被加工工件表面进行研 磨，其中，每个磨头相对工件表面作往复直线运动或/和旋转运动，所有磨头 整体朝磨头硬度最高的一侧作轨迹为螺旋重叠前进式的进给运动，磨头自身 的往复直线运动方向与所有磨头整体进给运动方向呈夹角。上述技术方案中的有关内容解释如下1、 上述方案中，所述各研磨工序之间使用不同硬度的磨具或/和不同颗粒 直径的磨料包含三种情况①各研磨工序之间使用不同硬度的磨具和相同颗 粒直径的磨料；②各研磨工序之间使用相同硬度的磨具和不同颗粒直径的磨 料；③各研磨工序之间使用不同硬度的磨具和不同颗粒直径的磨料。这三种 情况的应用可根据具体研磨要求选择或组合。2、 上述方案中，所述磨头组理论上可以有2-10个，实际应用时最佳为 2~4个，每个磨头组中磨头的个数至少为1个至多为12个。3、 上述方案中，所述每个磨头相对工件表面作往复直线运动或/和旋转运 动具体有三种情况，第一种是每个磨头相对工件表面仅作往复直线运动；第 二种是每个磨头相对工件表面仅作旋转运动；第三种是每个磨头相对工件表 面同时作往复直线运动和旋转运动。所述每个磨头的旋转运动为该磨头上的磨具绕自身中心旋转。当磨头组中的磨头个数大于等于2时，磨头组中各磨 头之间的往复直线运动可以相互平^f亍或两两交叉。所述两两交叉是指第一两 个相邻磨头之间进行组合，第二这两个磨头的运动轨迹交叉，第三这两个磨 头之间的运动相互形成让位，即一个磨头前进时另一个后退，而另一个磨头 前进时前一个后退。4、 上述方案中，所有磨头整体朝磨头硬度最高的一側作轨迹为螺旋重叠 前进式的进给运动，具体见图6所示。5、 上述方案中，所述每个磨头组中磨头个数大于2时，其各磨头之间有 多种排列方式，可以为矩阵式排列、圆环式排列，也可以为蜂巢式排列。6、 上述方案中，所述第一道研磨工序中，排在磨具硬度最高位置的磨头 采用电火花研磨磨头；该电火花研磨磨头可以由铜质磨具和固定在铜质磨具 研磨面上的固定磨料构成，使铜质磨具与被加工工件表面形成放电间隙；也 可以直接由铜质磨具与被加工工件表面间隙构成。7、 上述方案中，所述"夹角，，可为锐角、钝角或直角，夹角范围为45 ° ~135°时效果较好，其中以直角时效果最佳。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点和效果1、 本专利技术采用2-50个磨头同时工作，且将这2 ~ 50个磨头按照磨具材 质的不同硬度分成不少于两个的磨头组进行不同粗细程度的研磨， 一道工序 可以完成以往至少两道甚至更多道工序所完成的工作，期间减少了更换磨头 的时间，提高了生产效率。2、 本专利技术采用在同一磨头组中使用多个磨头同时工作，可以在研磨抛光 面积比较大的工件时保证其受力面积内的压力稳定，提高了整个工件研磨抛 光面型的研磨抛光质量和效果。3、 本专利技术所有磨头整体朝磨头硬度最高的一侧作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多磨头研磨方法，包括至少两个研磨工序，各研磨工序之间使用不同硬度的磨具或／和不同颗粒直径的磨料，磨具硬度按研磨工序次序从硬到软变化，磨料颗粒直径按研磨工序次序从大到小变化，其特征在于：（１）、磨具每个研磨工序采用二至五十 个磨头，每个磨头由一个磨具构成，将这二至五十个磨头按磨具的软硬分成至少两个磨头组，每个磨头组至少由一个磨头组成，磨头组中的磨具硬度相同，且排列在一起，各磨头组之间按软硬次序并列排列；（２）、磨料磨料采用分离磨料，同一研磨工序 中使用相同颗粒直径的磨料；（３）、运动每个研磨工序中，所有磨头以同时工作的方式对被加工工件表面进行研磨，其中，每个磨头相对工件表面作往复直线运动或／和旋转运动，所有磨头整体朝磨头硬度最高的一侧作轨迹为螺旋重叠前进式的进给运动 ，磨头自身的往复直线运动方向与所有磨头整体进给运动方向呈夹角。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚兴，姚文翰，
申请(专利权)人：苏州协成模具科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]