一種大尺寸軸向超聲輔助端面磨削磨盤的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一磨盤裝置，尤其涉及一種大尺寸軸向超聲輔助端面磨削磨盤。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光學(xué)玻璃、人工晶體、陶瓷等脆性光學(xué)材料得到了極為廣泛地應(yīng)用，經(jīng)常被用來制作精密光學(xué)元件。其優(yōu)越的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，在航天、航空、汽車、冶金、機(jī)械加工等領(lǐng)域正得到越來越廣泛的應(yīng)用。但是由于這類材料脆性都很大，可加工性差，尤其是陶瓷材料和部分晶體材料都具有很高的硬度，加工更加困難。傳統(tǒng)的磨削加工方法加工效率和加工精度低，工具磨損嚴(yán)重，加工成本高，限制了這些材料的進(jìn)一步應(yīng)用。因此，迫切需要開發(fā)出一種加工效率高、成本低的加工方法。
[0003]超聲振動輔助磨削是近幾十年發(fā)展和應(yīng)用的一種新型磨削加工方法，大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究表明，超聲振動輔助磨削在加工硬脆性難加工材料時(shí)具有普通磨削無法比擬的工藝效果，具有加工效率高、加工損傷小、零件表面質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。因此，將超聲輔助磨削加工技術(shù)用于對硬材料零件的雙端面磨削加工，對減小零件加工損傷、提高加工效率和表面加工質(zhì)量具有重要意義。
[0004]然而，在超聲振動輔助磨削加工中，由于超聲振動裝置自身的特點(diǎn)，使得超聲振動往往只能施加在較小的工件或工具上，很難實(shí)現(xiàn)大尺寸磨盤或工件的超聲振動。而在硬脆性材料零件的雙端面磨削加工中，為了保證生產(chǎn)效率，往往采用大尺寸磨盤加工。因此，如何將超聲振動用于輔助硬脆性零件的雙端面磨削加工已成為技術(shù)難點(diǎn)。基于此，本發(fā)明提出一種大尺寸軸向超聲輔助端面磨削磨盤的設(shè)計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種大尺寸軸向超聲輔助端面磨削磨盤，可用于超聲輔助端面磨削、超聲輔助研磨和拋光，從而可實(shí)現(xiàn)對零件大的批量超聲端面磨削、研磨和拋光加工，大大提高零件的加工效率和加工精度。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，提供一種大尺寸軸向超聲輔助端面磨削磨盤，包括:外蓋、內(nèi)蓋、線圈蓋、基盤和若干超聲振動塊；
[0007]所述基盤為同心圓狀，基盤的下端設(shè)置有線圈，其中心孔用于裝接電機(jī)主軸；所述若干超聲振動塊沿基盤圓周方向均勻分布；所述內(nèi)蓋安裝于基盤同心圓的內(nèi)圈；所述外蓋安裝于基盤同心圓的外圈；所述線圈蓋安裝于基盤下端；
[0008]所述超聲振動塊包括超聲換能器、變幅桿和磨塊；所述磨塊與變幅桿的上端相連；通過變幅桿的零振幅位置與基盤固定連接，變幅桿的下端與超聲換能器相連；
[0009]電機(jī)帶動基盤旋轉(zhuǎn)；超聲信號通過通過電機(jī)上的電刷從基盤下端的線圈傳遞給變幅桿，由變幅桿帶動磨塊做相對于基盤的軸向振動。
[0010]優(yōu)選的，所述若干超聲振動塊在基盤周向成一定夾角，相鄰的磨塊間縫隙用軟性材料填充。
[0011]優(yōu)選的，所述超聲換能器包括壓電振子；所述壓電振子推動磨塊產(chǎn)生一定頻率和振幅的超聲振動。
[0012]優(yōu)選的，所述磨塊表面采用電鍍的方法做成單層磨粒。
[0013]優(yōu)選的，所述磨塊表面采用焊錫的方法做成單層磨粒。
[0014]優(yōu)選的，所述磨塊表面無磨粒。
[0015]優(yōu)選的，所述磨塊表面采用燒結(jié)的方法做成多層磨料的磨塊
[0016]優(yōu)選的，磨塊制作時(shí)先將磨塊的上表面磨平，然后在其表面制作單層磨粒。
[0017]優(yōu)選的，通過互磨的方式實(shí)現(xiàn)磨塊表面的修整。
[0018]優(yōu)選的，所述基盤底端分布有圓形線圈，所述圓形線圈與電刷接觸連接電源，其中地線共用；所有超聲振動塊的電源通過一個(gè)大功率電源提供，每一超聲振動塊有相應(yīng)的放大和調(diào)節(jié)電路，以適應(yīng)每一個(gè)磨塊間振動時(shí)固有頻率的差異，以及使用過程中固有頻率的微小變化。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020]本發(fā)明的大尺寸軸向超聲輔助端面磨削磨盤是在基盤圓周上均勻相間地排布著磨塊，利用磨塊實(shí)現(xiàn)對工藝產(chǎn)品的端面磨削、研磨和拋光；磨塊間需采用軟質(zhì)材料填充，防止加工液進(jìn)入砂輪內(nèi)部，造成壓電振動器電源短路和腐蝕砂輪內(nèi)部零件，同時(shí)又不會影響磨塊超聲振動的傳遞。
[0021]2、單個(gè)磨塊表面可采用電鍍和釬焊的方法做成單層磨粒，也可采用燒結(jié)方法做成多層磨料的磨塊，用于磨削加工；磨塊上磨料可以采用超硬磨料，也可以采用普通磨料；若磨塊表面無磨粒，亦可用于游離磨粒的超聲輔助研磨和拋光加工。
[0022]3、根據(jù)大尺寸磨盤的具體尺寸和單個(gè)振動塊的尺寸，在大尺寸磨盤的圓周方向可安裝合理數(shù)量的振動磨塊，個(gè)數(shù)可根據(jù)需要調(diào)整。
[0023]4、單個(gè)磨塊通過壓電振子推動其產(chǎn)生一定頻率和振幅的超聲振動，同時(shí)在變幅桿零振幅位置與基盤連接固定。
[0024]6、本發(fā)明的大尺寸軸向超聲輔助端面磨削磨盤既可用于雙端面磨削、研磨和拋光，也可用于單端面的磨削、研磨和拋光。
[0025]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明；但本發(fā)明的一種大尺寸軸向超聲輔助端面磨削磨盤不局限于實(shí)施例。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明的一種大尺寸軸向超聲輔助端面磨削磨盤的整體示意圖。
[0027]圖2是本發(fā)明的一種大尺寸軸向超聲輔助端面磨削磨盤的底端線圈。
[0028]圖3是本發(fā)明的一種大尺寸軸向超聲輔助端面磨削磨盤的整體爆炸圖。
[0029]圖4是本發(fā)明的超聲振動塊的爆炸圖。
[0030]圖5是本發(fā)明的超聲換能器的爆炸圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]實(shí)施例1
[0032]參見圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種大尺寸軸向超聲輔助端面磨削磨盤，包括:夕卜蓋4、內(nèi)蓋5、線圈蓋10、基盤11和若干超聲振動塊6 ;
[0033]所述基盤11為同心圓狀，基盤11的下端設(shè)置有線圈1，其中心孔用于裝接電機(jī)主軸；所述若干超聲振動塊6沿基盤11圓周方向均勻分布；所述內(nèi)蓋5安裝于基盤11同心圓的內(nèi)圈；所述外蓋4安裝于基盤11同心圓的外圈；所述線圈蓋10安裝于基盤11下端