[发明专利]超硬磨料砂轮的复合式精密修整装置及修整方法

说明书

本发明公开了一种超硬磨料砂轮的复合式精密修整装置及修整方法。该方法包括第一步磨料水射流粗修：超硬磨料砂轮与修整轮以一定的速度旋转，且磨料砂轮沿其轴向匀速往复进给，同时磨料水射流修整装置沿着与磨料砂轮轴线垂直的方向向超硬磨料砂轮与修整轮形成的间隙内喷射磨料水射流，磨料水射流冲击超硬磨料砂轮表面，使被修整砂轮结合剂破碎、磨粒脱落。第二步接触式精修：当砂轮的圆跳动降低到一定程度时，单纯使用磨料水射流无法继续高效地降低圆跳动，利用修整的超硬磨料砂轮对不锈钢或铸铁进行精修。将突出高度不一致的磨粒去除或磨平，使砂轮表面磨粒趋于一致。第三步磨料水射流修锐：采用低压、大射流靶距的磨料水射流对砂轮进行最后的修锐。

技术领域

本发明涉及砂轮修整领域，具体涉及一种超硬磨料砂轮的复合式精密修整装置及超硬磨料砂轮的高压磨料水射流与接触式复合精密修整方法。

背景技术

砂轮通常由磨粒和结合剂两部分构成：磨粒起切削作用，通常硬度较大；结合剂将无数磨粒粘结在一起。其中磨粒为金刚石或立方氮化硼(CBN)的砂轮统称为超硬磨料砂轮。超硬磨料砂轮相比普通砂轮而言具有更优良的磨削性能，因此超硬磨料砂轮广泛应用于高速高效磨削、精密和超精密磨削、成形磨削、难加工材料磨削和磨削自动化等技术领域。

然而，在实际应用中超硬磨料砂轮优秀的磨削性能却远远未能得到充分的发挥，原因在于：砂轮在使用前和磨削磨损后，需要进行修整，但由于超硬磨粒具有很高的硬度，使用传统的修整方法进行修整时，修整效果不佳。目前超硬磨料砂轮修整常用的修整方法主要有车削修整法、杯形砂轮修整法，电火花修整法、电解修整法、ELID在线修整法等，但是这些修整方法普遍存在的缺点是修整装置复杂，修整工具磨损快，修整效率低等问题。如车削法使用金刚笔作为修整工具修整超硬磨料砂轮，该方法只适用于修整陶瓷结合剂类的超硬磨料砂轮，并且修整工具磨损较快，修整效率较低；杯形砂轮修整法修整大粒度超硬磨料存在修整工具磨耗速度过快的问题；电解修整法虽然修整精度高，专用的电解液、电源等工具，使整个修整装置价格昂贵且比较复杂，且该方法修整效率太低；电火花修整法整形效率较高，但表面的磨粒因高温发生碳化，表层磨粒会快速磨损；对于大粒度超硬磨料砂轮还缺乏高效精密的修整方法。

发明内容

本发明的目的就是针对大粒度超硬磨料砂轮修整难的问题，提供一种超硬磨料砂轮的复合式精密修整装置以及采用高压磨料水射流与接触式复合精密修整方法，超硬磨料砂轮的复合式精密修整装置主要是提出了一种新的磨料水射流修整装置。

本发明采用的技术方案如下：

一种超硬磨料砂轮的复合式精密修整装置，包括安装在超硬磨料砂轮与修整轮一侧的磨料水射流修整装置，所述的磨料水射流修整装置包括喷射系统，所述的喷射系统的入口端与一个磨料罐连通，且所述的喷射系统由控制器控制，所述的控制器分别与蓄能器、气压装置相连，所述的蓄能器与一个供水器相连；所述的气压装置与空压机相连。

进一步的，所述的蓄能器与供水器之间串联有过滤器和增压泵。

磨料水射流修整装置的工作过程如下：

增压泵将清水从供水器中经水管吸入，加压后储存在蓄能器中，修整时通过高压管路经控制器进入喷射系统中，从一级喷嘴喷出，在喷嘴出口处形成高速液流，并在混合腔内产生一定的真空度。由于磨料罐与混合腔之间形成一定的压力差，使磨料在自重和压力差的共同作用下通过气力运输而进入混合腔，并与水射流发生剧烈紊动扩散与掺混，再通过二级喷嘴而形成磨料水射流，对砂轮进行修整。

利用上面所述的装置对砂轮进行修整的方法，包括以下步骤：

步骤1，磨料水射流粗修：

超硬磨料砂轮与修整轮以一定的速度旋转，且磨料砂轮沿其轴向匀速往复进给，同时磨料水射流修整装置沿着与磨料砂轮轴线垂直的方向向超硬磨料砂轮与修整轮形成的间隙内喷射磨料水射流，磨料水射流冲击超硬磨料砂轮表面，使被修整轮14结合剂破碎、磨粒脱落，从而达到降低砂轮圆跳动的目的；