[發明專利]利用普通外圓磨床研磨大直徑薄圓片工件外圓的輔助裝置

有效

• 申請號: 201310336931.4
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN103506934A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 張太全;王榮榮;鄧相榮;魏輝極;呂向陽;顧兵輝;李海軍
• 申請（專利權）人: 廈門金鷺特種合金有限公司;廈門鎢業股份有限公司
• 主分類號: B24B37/02
• 分類號: B24B37/02;B24B37/27;B24B37/34
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠

技術領域

本發明涉及一種硬質合金與超硬材料（PCD和PCBN復合片）加工領域，特別是涉及一種利用普通外圓磨床研磨大直徑薄圓片工件外圓的輔助裝置。

背景技術

在超硬材料行業中，隨著航天航空、重型機械、汽車、電力等重工業的發展，超硬刀具近幾年發展非常迅速，因此制備超硬刀具用聚晶金剛石(PCD)復合片和聚晶立方氮化硼(PCBN)復合片也必然迅速發展。這兩類復合片的直徑越來越大(目前國外已達到100mm；國內較小但其直徑也基本大于30mm，最大直徑也達到60mm)，而其厚度則非常薄，最薄的達到1.2mm，最厚一般不超過5mm。復合片厚度方向主要由兩部分組成：一層為硬質合金襯底，另一層為超硬聚晶層，通過超高壓高溫方法將兩層燒結一起而形成復合片。

無論是硬質合金襯底還是最后的復合片都需要進行外圓研磨。但圓片直徑較大，而厚度又非常薄，又無法也不允許打頂針孔，導致研磨外圓時裝夾的困難。特別是最后的復合片帶有超硬聚晶層，研磨更加困難，研磨時磨削力較大，要求裝夾非常牢固，同時還需要快速準確定位(即磨床旋轉中心軸線要與圓片中心軸線重合)。雖然可以利用高精度周邊磨床或加工中心對其進行小進刀研磨，但一方面加工成本大大增加，磨削效率較低；另一方面這些磨床通常不能研磨直徑大于40mm的工件；同時仍然存在裝夾不牢固和研磨變形開裂的危險。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之不足，提供一種利用普通外圓磨床研磨大直徑薄圓片工件外圓的輔助裝置，通過在普通外圓磨床上增設輔助機構，使其能夠研磨大直徑薄圓片工件的外圓，解決了工件的牢固裝夾、快速定位及安全問題，并具有結構簡單、成本低廉、操作簡單、研磨精度高、安全度高、磨削輔助時間短、加工效率高等特點。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種利用普通外圓磨床研磨大直徑薄圓片工件外圓的輔助裝置，包括設置在外圓磨床上的左機座、右機座和導軌基座；還包括工件裝夾帶動工件旋轉機構和工件定位調節安全保護機構；所述工件裝夾帶動工件旋轉機構包括左可旋轉頂桿、左橡膠帽、右橡膠帽和右可旋轉頂桿，所述左可旋轉頂桿的左端安裝在所述左機座上，所述右可旋轉頂桿的右端安裝在所述右機座上，并使左可旋轉頂桿的軸線和右可旋轉頂桿的軸線相重合；所述左橡膠帽安裝在左可旋轉頂桿的右端，所述右橡膠帽安裝在右可旋轉頂桿的左端，且左橡膠帽和右橡膠帽處在相對應的位置；所述工件定位調節安全保護機構安裝在導軌基座上，并與左橡膠帽、右橡膠帽處在相對應的位置。

所述工件定位調節安全保護機構包括臺座、滑塊、升降桿、頂桿、彈簧和上、下旋轉軸承；所述臺座通過螺栓固定在外圓磨床的導軌基座上；所述滑塊可上下滑動地裝在臺座中；所述升降桿裝在滑塊的下端，以調節滑塊的高低位置；所述頂桿通過彈簧沿橫向裝在滑塊中，使頂桿能夠隨滑塊上下調節位置；上、下旋轉軸承呈上下對稱地裝配在頂桿的一端的上下位置。

所述升降桿的上端與滑塊的下端相固定，所述臺座的中部具有一橫梁，橫梁的正中心具有螺紋孔，所述升降桿旋接在橫梁的螺紋孔中，通過旋轉升降桿以帶動滑塊上下移動。

所述臺座設有沿橫向的頂桿安裝槽，所述頂桿的另一端插在所述頂桿安裝槽中，頂桿的另一端的端頭與所述彈簧的一端相接觸，彈簧的另一端與頂桿安裝槽的槽底相接觸。

所述上旋轉軸承的旋轉軸線與左可旋轉頂桿的軸線所組成的平面與水平面的夾角為45～60°，所述下旋轉軸承的旋轉軸線與左可旋轉頂桿的軸線所組成的平面與水平面的夾角也為45～60°。

所述左橡膠帽和右橡膠帽分別由硅膠材料制作而成，左橡膠帽和右橡膠帽壁厚為1～2mm。

一種利用普通外圓磨床研磨大直徑薄圓片工件外圓的方法，包括如下步驟：

A．根據所研磨工件的性質，選擇砂輪的品種，砂輪的品種為碳化硅砂輪、氧化鋁砂輪、樹脂結合劑金剛石砂輪、陶瓷結合劑金剛石砂輪、金屬結合劑金剛石砂輪或立方氮化硼砂輪；

B．根據所研磨工件的性質，選擇合適的磨削進刀量，磨削鋼質材料時一次進刀量不得超過0.030mm,磨削硬質合金材料時一次進刀量不得超過0.025mm,磨削高硬度陶瓷材料時一次進刀量不得超過0.020mm,磨削聚晶金剛石和聚晶立方氮化硼材料時一次進刀量不得超過0.015mm；

C．將工件裝夾在左橡膠帽和右橡膠帽之間；

D．研磨首件工件時，通過打表的方法，調整工件的裝夾位置，使工件中心軸線與左可旋轉頂桿的旋轉中心線相重合；

E．將上下旋轉軸承頂靠至工件，調整升降桿，使兩個旋轉軸承上下對稱平面與工件的旋轉軸線在同一水平面內；