[发明专利]干式柔性磨抛方法及其配套刀具、设备

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷、石材等板材加工设备技术领域。

背景技术

目前陶瓷石材的抛光生产均采用湿法磨抛，通常利用水作为磨抛介质，起到冷却降温、防止刀具过热、排屑的作用，该方法能够满足陶瓷、石材等行业的板材表面加工。但是湿法磨抛存在以下不足之处：①磨抛介质会在砖面形成液膜，液膜会对刀具的工作面产生浮力而阻碍刀具贴合，因此磨抛机需要对磨具施加向下的压力以压缩液膜厚度，这样才能使刀具工作面上的磨粒正常节切削板材，但是液膜厚度会受到砖面本来的粗糙度影响而发生变化，使得磨具所需的加压强度难以确定，压强不足则降低磨抛效率，压强过高则破坏砖面；②需要配置磨抛介质的循环处理系统，存在用水量大，污水排放等问题，同时也会对设备进行腐蚀，影响磨抛机的使用寿命；③磨抛过程中，磨抛介质会沿着磨料切削的路径，在分子吸附的作用下挤入砖面的细缝，其产生的楔形力会造成二次破坏，使细缝扩张，降低砖面的表面性能。

随着陶瓷砖走向“抛釉砖”的时代，砖面的可磨削量由常规的0.6mm降至不足0.1mm，因此，高精度的干式柔性磨抛方法及其配套刀具、设备就显得具有迫切的研发需要。然而当今业界缺乏完善的干法磨抛理论和方法的应用探索。

发明内容

本发明解决其技术问题的解决方案是：提供一种干式柔性磨抛方法，其使用具有柔性仿形弹性垫支撑的干磨碟，通过干磨碟的自转-公转复合行星运动对板材表面进行磨抛。所述柔性仿形弹性垫是指具有低K值(物体所受的应力与应变的比值)的缓冲垫，其可在高度压缩(高应变)的情况下仍然保持较低的复原压力(低应变力)，使干磨碟以近似恒压保持贴合在砖面/板材。自转-公转复合行星运动即为环流磨机构，公转电机通过主轴驱动共转盘进行公转运动，共转盘上的自转抛坯电机驱动干磨碟进行自转运动，实现对砖面/板材的干式柔性磨抛。

还提供了一种干式磨抛刀具，由磨粒、结合剂混合均匀后置于模具中热压或浇筑成型的刀体；所述磨粒是由金刚石或立方碳化硼包裹于陶瓷结合剂和添加剂的混合物中，煅烧并破碎成粒径为0.1～5.0毫米的颗粒。

进一步，提供了干式柔性磨抛设备，包括具有机台面的机架，所述机架的机台面上设有：

磨抛模块，其包括环流磨机构，所述环流磨机构包括：

磨头支架，其跨设在机架上；

主轴，其竖直穿过磨头支架；

公转盘，其平放且中间位置与所述主轴的下段连接，按加工板材宽度尺寸设有若干个圆周均布的磨具模组安装位；

公转电机，其与主轴上段连接，驱动主轴旋转；

磨具模组，其包括相应地竖立安装在所述磨具模组安装位上的自转抛坯电机，自转抛坯电机下端设有磨具基座以及与磨具基座下部连接的干磨碟，所述干磨碟上设有如上所述的干式磨抛刀具和柔性仿形弹性垫；

以及，

除尘管道模块，其包括设置在机台面两侧的除尘口，除尘口与设置在机架下部的除尘管路入口相连接。

进一步，所述干式磨抛设备还包括出口砖面清洁系统，其设置在机架的末端，包括砖面粉尘吹风机及一条以上的除静电毛刷或静电消除装置。

进一步，所述自转抛坯电机的机壳内部通过气管与外界相连通使得电机机壳的内、外压力平衡。

进一步，所述磨抛模块还包括导向罩，所述导向罩与公转盘固定连接且整体扣在自转抛坯电机之上，所述公转盘设有通风孔，所述通风孔位于导向罩所笼罩的区域内。

进一步，所述干式柔性磨抛设备还包括主轴快速升降机构，包括连接架、限位丝杆、丝杆驱动电机和气缸，所述连接架与主轴轴向固定连接，所述限位丝杆的丝杆轴承与连接架固定连接，所述丝杆驱动电机驱动限位丝杆旋转。

进一步，所述磨具模组还包括风冷出口，所述风冷出口位于磨具基座旁，所述冷风出口输出的冷却风由外设的压缩空气源或风机提供。

进一步，所述柔性仿形弹性垫位于磨具基座与干式磨抛刀具之间。

进一步，所述柔性仿形弹性垫为海绵构件。

本发明的有益效果是：以陶瓷结合剂包裹金刚石或立方碳化硼烧结成良好隔热性能的磨料，进而制成耐磨、隔热、抓紧效果好的用于干式磨抛的刀具。解决了干式磨抛时造成的高温缩短刀具寿命的问题，使得干式磨抛由理论转化为切实可行的加工方式，进而彻底摒弃传统的利用磨抛介质作为冷却剂的湿法磨抛方式。

干式磨抛的优点包括：

1)不会在砖面形成液膜，磨具无需加压即可紧贴砖面，解决了调节磨具压力的难题；

2)无需要配置磨抛介质的循环处理系统，解决了企业的污水排放及设备腐蚀的问题；