[发明专利]一种外圆磨超硬磨料砂轮杯形砂轮-电火花复合修整装置

说明书

技术领域

本发明涉及砂轮修整领域，尤其是一种外圆磨超硬磨料砂轮杯形砂轮-电火花复合修整装置。

背景技术

金刚石和立方氮化硼(CBN)砂轮统称为超硬磨料砂轮。金刚石砂轮适于磨削硬、脆、有色金属和硬质合金、光学玻璃、陶瓷、宝石等高硬度、高脆性的非金属材料。超硬磨料砂轮修整技术是修整技术的新领域，修整技术发展至今，修整工具己形成种类丰富的系列家族，许多新的修整工具是高科技产品，修整技术的发展趋于高精、高效及自动化，给超硬磨料砂轮的修整带来了新课题。

目前常用的修整方式有金刚石笔修整法、金刚石滚轮修整法、ELID修整法等。但这几种方式都无法得到良好的修整效果。例如：金刚石笔与金刚石滚轮法无法修型修锐同时进行，修整后砂轮不锋利，ELID修整法设备复杂，仅适用于金属结合剂砂轮，并且对于大直径金刚石砂轮修整效率差。

⑴杯形砂轮修整法。

针对于以上问题，日本的庄司克雄教授提出了用GC或WA的普通砂轮作为修行工具进行修形的方法。因使用的砂轮是杯形，故称之为杯形修整法。

杯形砂轮修整法修整金刚石的机理，主要是在修整过程中从杯形砂轮上脱落下来的磨粒对金刚石磨粒和结合剂桥的冲击以及研磨作用从而产修整效果。GC砂轮硬度越低，脱落下来的磨粒粒径越大，修整比越高，但金刚石砂轮表面切削刃密度越低。

杯形修整法修整的优点：

①这种依靠从GC杯形砂轮上脱落磨料于金刚石砂轮的研磨作用，因此使用它对密实性金刚石砂轮进行修整时，不仅可以整形，而且也同时修锐。而对有气孔的(结合剂疏松型)陶瓷结合剂金刚石砂轮来说，无疑这种修整机理和效果也是十分好的。

②普通金刚石笔或金刚石滚轮横向进给修整超硬磨料平行砂轮时，由于磨损作用其母线会变为斜线或中凸，该修整技术采用切入运送方式，没有修整轮平行于砂轮母线的运动，故不会因磨损造成而使被休整砂轮产生母线倾斜。

⑵电火花修整的基本原理是金属基超硬磨料砂轮作为正极，自制工具电极作为阴极，使砂轮与工具电极之间充满绝缘介质，当砂轮与工具电极之间的间隙小于放电间隙时，产生电火花放电，在砂轮与电极之间形成放电通道，电火花放电放出大量的热量，形成一个瞬时热源作用在砂轮与电极表面，使电极和砂轮结合剂高温熔化甚至气化。

金刚石磨粒有效地暴露出来，从而达到整形和修锐的目的。由于金刚石和立方氮化硼超硬磨粒不导电，所以放电只会在砂轮结合剂和工具电极之间产生，有利于对超硬磨粒的保护。粗整形阶段加大电火花放电参数可使金刚石磨粒碳化，从而去除砂轮偏心量进行整形；小的放电参数可使结合剂材料去除，使得金刚石磨粒突出砂轮表面，使砂轮变得锋利。

电火花修整法的优点：

①可进行在位、在线修整，易于保证砂轮的磨削精度；

②修整后的砂轮锐利，磨削力小；

③可以方便地实现对成形砂轮的快速，高精度修整；

④与接触式比较，电火花修整采用非接触式修整方式，避开了与超硬磨料直接接触，保护了修整装置，并可以通过调节放电参数选择性去除结合剂和磨料。

但是，目前还没有一种修整装置可以整合杯形砂轮修整法与电火花修整方法的优势，根据工况选取适宜的方法，解决普通修整方式造成的修型修锐无法同时进行，以及修整后磨粒钝化的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种外圆磨超硬磨料砂轮杯形砂轮-电火花复合修整装置，该装置为结合了杯形砂轮修整法与电火花修整的一种修整装置，该装置可以根据工况选取适宜的方法，克服了普通修整方式造成的修型修锐无法同时进行，以及修整后磨粒钝化的问题。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种外圆磨超硬磨料砂轮杯形砂轮-电火花复合修整装置，包括底座、Y轴进给机构、Z轴进给机构、修整器、砂轮轮廓检测台以及控制系统；其中，所述Z轴进给机构安装在所述底座的上方，Y轴进给机构安装在Z轴进给机构的上方，所述修整器和砂轮轮廓检测台均安装在Y轴进给机构上，砂轮轮廓检测台安装在修整器的侧面，所述控制系统分别与Z轴进给机构、Y轴进给机构以及修整器连接；所述修整器为杯形砂轮-电火花复合修整器。

优选的，所述杯形砂轮-电火花复合修整器包括杯形砂轮、用于使杯形砂轮旋转的中空主轴、固定在中空主轴内部的导电滑环以及用于驱动中空主轴旋转的第三电机。