[發(fā)明專利]一種金屬結(jié)合劑超硬材料切割砂輪開槽設(shè)備及方法

在審

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• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105643027A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張亮波;甘曉明;和記飛
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司
• 主分類號: B23H1/00
• 分類號: B23H1/00
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬結(jié)合劑超硬材料切割砂輪開槽設(shè)備及方法。

背景技術(shù)

金屬結(jié)合劑超硬材料切割砂輪主要用于電子信息領(lǐng)域中的各種電子元器件及機(jī)械行業(yè)中的精密零部件的切斷與開槽，此種切割砂輪具有精度高、切縫小及加工表面質(zhì)量好等一系列優(yōu)點(diǎn)。在切割砂輪的加工制造過程中，為了提高刀頭的鋒利性，同時(shí)為了更好地排屑和冷卻，通常在切割砂輪的外圓周上開出數(shù)目不等的槽，常見的槽型有“U”型（如圖1所示）和“V”型。目前采用的切割砂輪開槽方法主要有沖壓法和電火花線切割法。

沖壓法是采用壓力機(jī)、模具和槽型沖頭對切割砂輪的刀頭施加外力，使切割砂輪的刀頭產(chǎn)生塑性變形并分離，從而獲得要求槽型的加工方法。該方法存在以下缺點(diǎn)：1）切割砂輪受力大，易變形；2）加工尺寸精度低，加工質(zhì)量不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)崩邊等質(zhì)量缺陷；3）由于所加工材料為超硬材料，沖頭和模具損耗很大，加工成本高。

電火花線切割法是一種應(yīng)用電火花線切割機(jī)床，采用火花放電原理，通過電極絲的運(yùn)動(dòng)和放電來完成切割砂輪開槽加工的方法。電火花線切割加工所使用的脈沖參數(shù)范圍較窄，能量較小，對于粒度為180/200以細(xì)的金屬結(jié)合劑切割砂輪，此方法加工出來的槽型的質(zhì)量和工藝性都很好；但是對于粒度為180/200以粗的金屬結(jié)合劑切割砂輪（主要是金剛石切割砂輪），由于金剛石顆粒太大，線切割加工中金剛石無法及時(shí)脫落，阻礙了電極絲的運(yùn)行，從而導(dǎo)致無法切割；在加工過程中，電極絲提供擊穿加工介質(zhì)所需要的電壓，并在間隙擊穿后提供能量，以蝕除金屬，但是電極絲運(yùn)動(dòng)速度極快，且是往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以經(jīng)常出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種金屬結(jié)合劑超硬材料切割砂輪開槽設(shè)備及方法，能夠解決現(xiàn)有的切割砂輪開槽過程中出現(xiàn)的電極絲易脫落、切割砂輪易變性的問題，適用性強(qiáng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種金屬結(jié)合劑超硬材料切割砂輪開槽設(shè)備，包括電控柜、工件左右移動(dòng)裝置和成形電極，所述工件左右移動(dòng)裝置設(shè)置于成形電極的右側(cè)，用于帶動(dòng)切割砂輪左右移動(dòng)，成形電極連接電控柜的脈沖電源輸出端。

所述工件左右移動(dòng)裝置包括設(shè)置在機(jī)床上的基座及設(shè)置在基座上的滑臺，基座為中空結(jié)構(gòu)，中空部位設(shè)置有絲桿，絲桿與基座平行設(shè)置，基座的右側(cè)壁上設(shè)置有通孔，絲桿的右端通過通孔與手輪固定連接，絲桿的左端連接絲桿支撐座，絲桿支撐座固定在基座的左側(cè)壁上，絲桿上套設(shè)有螺母，基座的上表面開設(shè)有滑軌，螺母穿過滑軌，與滑臺的下表面固定連接；基座上還設(shè)置有光柵尺，光柵尺的標(biāo)尺固定在基座上，讀數(shù)頭與滑臺固定連接，隨滑臺左右移動(dòng)，光柵尺的讀數(shù)頭還連接電控柜的控制信號輸入端。

所述成形電極設(shè)置在電極上下移動(dòng)裝置上，所述電極上下移動(dòng)裝置包括床頭及設(shè)置在床頭右表面上的滑軌和電極運(yùn)動(dòng)滑臺，床頭設(shè)置在工件左右移動(dòng)裝置左側(cè)，成形電極設(shè)置在電極上下運(yùn)動(dòng)滑臺上，成形電極與電極上下運(yùn)動(dòng)滑臺之間為可拆卸連接，成形電極與電極運(yùn)動(dòng)滑臺一起沿著滑軌上下移動(dòng)。

所述床頭內(nèi)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制連接電極上下運(yùn)動(dòng)滑臺，床頭上還設(shè)置有電極上下運(yùn)動(dòng)按鈕，電極上下移動(dòng)按鈕與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連。

所述工件左右移動(dòng)裝置上還設(shè)置有工件旋轉(zhuǎn)分度裝置，所述工件旋轉(zhuǎn)分度裝置分度頭轉(zhuǎn)臺、包括伺服電機(jī)和開槽夾具，伺服電機(jī)的輸入端連接電控柜的控制信號輸出端，伺服電機(jī)的輸出端控制連接分度頭轉(zhuǎn)臺，所述開槽夾具設(shè)置在分度頭轉(zhuǎn)臺上，隨分度頭轉(zhuǎn)臺一起旋轉(zhuǎn)，分度頭轉(zhuǎn)臺與開槽夾具之間為可拆卸連接，所述開槽夾具的上端面設(shè)置有第一法蘭，切割砂輪設(shè)置在第一法蘭上，切割砂輪的上端面上還設(shè)置有第二法蘭，第一法蘭、第二法蘭和切割砂輪通過螺母和螺栓固定連接。

所述工件旋轉(zhuǎn)分度裝置的伺服電機(jī)和分度頭轉(zhuǎn)臺均固定設(shè)置在滑臺上。

所述床頭上還設(shè)置有分度頭旋轉(zhuǎn)按鈕，分度頭旋轉(zhuǎn)按鈕與伺服電機(jī)相連。

還包括冷卻裝置，冷卻裝置包括設(shè)置在床頭上的噴油嘴及設(shè)置在機(jī)床內(nèi)的冷卻液油箱和油泵，噴油嘴設(shè)置在電極運(yùn)動(dòng)滑臺上方，噴油嘴通過輸油管和油泵連接冷卻液油箱。

利用一種金屬結(jié)合劑超硬材料切割砂輪開槽設(shè)備進(jìn)行切割砂輪開槽的方法，依次包括以下步驟：

（1）首先在電控柜上設(shè)置開槽數(shù)目，然后根據(jù)所要加工的槽型，選擇成形電極和開槽夾具，并將需要加工的切割砂輪夾裝在開槽夾具上，將成形電極固定在電極上下移動(dòng)滑臺上；

（2）打開電源，啟動(dòng)電極上下運(yùn)動(dòng)按鈕，成形電極向下移動(dòng)至設(shè)定位置；