[发明专利]透平膨胀制冷高速研磨机

说明书

技术领域

本发明属于研磨设备技术领域，具体涉及一种透平膨胀制冷高速研磨机。

背景技术

随着科技的进步，人们对加工精度的要求越来越高，加工技术水平也在不断提高。但是目前的精密加工技术普遍存在着加工效率低、成本高的问题，这就限制了精密加工技术的推广应用。高速加工能显著地提高生产率、降低生产成本和提高产品加工质量，是制造业发展的重要趋势，也是一项非常有前景的先进制造技术。

研磨是一种重要的精密和超精密加工方法，其定义可以表述为：利用研具通过磨料作用于工件表面，进行微量加工的过程。超精密研磨是指能够获得极高的零件表面质量，它包括浮动研磨、磁力研磨、超声振动研磨、化学机械研磨等加工方法。超精密研磨能实现原子级的材料去除，是实现加工极限精度的有效方法。能实现超精密研磨的关键条件是几乎无振动的研磨运动、严格的温度控制、洁净的工作环境以及细小而均匀的研磨剂，还必须有高精度的检测方法作基础。

目前，国内外研磨加工主要还是采用散粒磨料在慢速研磨机上研磨。其特点是加工精度高、加工设备简单，但是加工精度不稳定、加工耗材成本高、效率低，国内外对光学玻璃、陶瓷、宝石等硬脆材料的研磨抛光工艺已经比较成熟，但对于硬度较高的钢质材料研磨抛光经验较少。

发明内容

本发明的技术方案如下：透平膨胀制冷高速研磨机由高速压气机(a)、透平膨胀机(b)和高速电机研磨机(c)三部分组成。将空气通入高速压气机(a)，输出的压缩空气进入透平膨胀机(b)，然后将膨胀后的低温空气(-45℃)直接通入高速电机研磨机(c)的保温腔内，在保温腔内采用电主轴带动高速磨头实现对物体的冷却研磨。

所述的高速压气机(a)是由气浮轴承支撑的，转速6000rpm，压力4Mpa。

所述的透平膨胀机(b)是由气浮轴承支撑的，用于制冷，温度在0～-60℃范围内可调。

所述的高速电机研磨机(c)是由气浮轴承支撑的，转速3000rpm，用于对工件的高速研磨，精度可达800～1000目(13～18μm)。

本发明的有益效果：本发明先通过高速压气机将空气压缩，再将压缩后的空气导入透平膨胀机，通过透平膨胀机对空气进行冷却、低温，再将低达-45℃的气体直接通入高速电机研磨机的保温腔内，在保温腔内采用电主轴带动高速磨头实现对物体进行冷却研磨，研磨后的物体表面精度高且稳定性好、研磨过程中不需耗材，加工成本低、并且效率高，不但适用光学玻璃、陶瓷、宝石等硬脆材料的研磨抛光，对于硬度较高的钢质材料同样适用，实现了对物体的精密加工

附图说明

本发明共有附图1张，其中：

图1是透平膨胀制冷高速研磨机结构示意图。

图中：(a)高速压气机、(b)透平膨胀机、(c)高速电机研磨机

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1所示，透平膨胀制冷高速研磨机由高速压气机(a)、透平膨胀机(b)和高速电机研磨机(c)三部分组成。将空气通入高速压气机(a)，输出的压缩空气进入透平膨胀机(b)，然后将膨胀后的低温空气(-45℃)直接通入高速电机研磨机(c)的保温腔内，在保温腔内采用电主轴带动高速磨头实现对物体的冷却研磨。所述的高速压气机(a)是由气浮轴承支撑的，转速6000rpm，压力4MPa，700m3/h。所述的透平膨胀机(b)是由气浮轴承支撑的，用于制冷，温度在0～-60℃范围内可调。所述的高速电机研磨机(c)是由气浮轴承支撑的，转速3000rpm，用于对工件的高速研磨，精度可达800～1000目(13～18μm)。本发明透平膨胀制冷高速研磨机，先对需要研磨的物体进行低温脆化，然后采用高速电机研磨机高速下进行低温粉碎，从而实现了对物体的精密加工。