一种聚晶金刚石镜面抛光用加工装置的制作方法

本实用新型涉及超硬材料机械加工技术领域，具体涉及一种聚晶金刚石镜面抛光用加工装置。

背景技术：

聚晶金刚石具有接近天然金刚石的硬度、耐磨性以及与硬质合金相当的抗冲击性，是一种被广泛应用于有色金属和非金属材料精密加工的新型刀具材料。为充分发挥聚晶金刚石刀具的优良性能，提高加工零件的表面质量，聚晶金刚石表面需要抛光加工成镜面,目前，对于聚晶金刚石的抛光加工方式主要是用传统夹具装夹，然后直接在磨轮上加压进行抛光。这种夹具在使用过程中，其夹具散热能力很差。夹具的散热能力非常差，会导致夹具与工件升温速度很快，抛光磨轮的升温也非常快，这就导致多种不利于加工的问题，如磨轮烧伤受损，产品烧伤和设备工作稳定性下降，以及产品变形致抛光效率低下，甚至增加磨轮修整次数等。目前为了尽量避免这些加工中的不利问题，主要采用降低工件的加载压力的方式，降低工件的加载压力又会直接导致了当前抛光效率的低下。要解决这些工作中不利于加工的问题以及能够增大加载压力，提高抛光效率，首先必须解决夹具散热能力差的问题，由此，研发一种能够解决夹具散热问题的抛光夹具非常有必要。

另一方面，金刚石及金刚石复合片层再进行镜面抛光处理的过程中需要对工件进行定位夹紧，不同型号的工件需要不同的专用夹具，由此，需要生产一种专用夹具以适合不同型号的工件进行镜面抛光处理。

技术实现要素：

为了克服现有技术问题的不足，本实用新型的目的是提供一种聚晶金刚石镜面抛光用加工装置，该加工装置在夹持机构和抛光机构上均设置有散热的结构，同时，该加工装置可以用于不同型号的工件进行镜面抛光处理。

本实用新型为解决上述技术问题采用的技术方案是：一种聚晶金刚石镜面抛光用加工装置，包括夹持机构和抛光机构，所述夹持机构和压头相连，所述抛光机构位于所述夹持机构的正下方，所述夹持机构包括夹具本体和设置在所述夹具本体底面的加工盘，所述夹具本体通过设置在所述夹具本体顶面上的压力槽与压头相连，所述压头远离所述压力槽的一端与悬臂相连，所述悬臂远离所述压头的一端与电机的输出端相连，所述抛光机构包括底座及设置在所述底座上的抛光组件，所述抛光组件包括旋转盘及安装在所述旋转盘内的抛光轮，所述抛光轮位于所述加工盘的正下方，所述底座的顶面上开设有安装槽，所述安装槽内安装有所述旋转盘，所述安装槽的下方设置有与所述安装槽相连通的制冷槽，所述安装槽和所述制冷槽均为圆柱形，所述安装槽的内径大于所述制冷槽的内径，所述底座的侧面上设置有进气孔Ⅱ和排气孔Ⅱ，所述进气孔Ⅱ通过进气管与所述制冷槽相连通，所述排气孔Ⅱ通过排气管与所述制冷槽相连通，所述底座的内部安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端与所述旋转轴相连，所述旋转轴远离所述驱动电机的一端贯穿所述制冷槽的底部并延伸至安装槽的内部并与所述旋转盘相连；

所述夹具本体为圆柱形，所述夹具本体的外侧套设有冷却仓，所述冷却仓为圆柱形，所述冷却仓和所述夹具本体之间通过轴承相连，所述轴承嵌设在所述冷却仓的内侧且所述轴承的内圈套设在所述夹具本体的外圆周面上，所述冷却仓的中心轴线与所述夹具本体的中心轴线重合，所述冷却仓的内壁上螺旋设置有冷凝管，所述冷凝管的两端分别从所述冷却仓内穿出后在最外侧处设置有进水阀门和出水阀门；

所述加工盘远离所述夹具本体的一端设置有若干个用于装夹金刚石的夹持组件，所述夹持机构包括环形安装板、若干个弹簧及卡环，若干个所述弹簧和所述卡环均设置在所述环形安装板内，所述卡环通过弹簧与环形安装板相连，若干个所述弹簧沿所述卡环的周向均分分布。

进一步的，所述夹具本体内设置有空腔，所述空腔的中心轴线与所述夹具本体的中心轴线重合，所述夹具本体的侧壁上设置有通气孔Ⅰ和通气孔Ⅱ，所述通气孔Ⅰ和通气孔Ⅱ对称设置在所述空腔的两侧。

进一步的，所述进水阀门设置在所述出水阀门的下方。

进一步的，所述进水阀门和所述出水口设置在所述夹具本体的两侧。

进一步的，所述冷却仓上设置有进气孔Ⅰ和排气孔Ⅰ，所述进气孔Ⅰ和排气孔Ⅰ对称设置在所述夹具本体的两侧。

进一步的，所述安装槽设置在所述底座的正中心，所述安装槽和所述制冷槽的中心轴线重合。

进一步的，所述进气孔Ⅱ和所述排气孔Ⅱ对称设置在所述制冷槽的两侧。

进一步的，所述旋转盘为圆形，所述旋转盘的直径大于所述制冷槽的内径。

进一步的，所述加工盘为圆形盘，所述加工盘的直径小于所述抛光轮的直径。

本实用新型的有益效果主要表现在以下几个方面：

1.通过在夹具本体的外侧设置冷却仓，冷却仓的内壁上螺旋设置有冷凝管，将冷却水从冷凝管的进水阀门流入冷凝管从出水口流出冷凝管从而达到夹具本体在抛光过程中进行散热的目的；

2.所述夹具本体内设置有空腔，夹具本体的侧壁上设置有通气孔Ⅰ和通气孔Ⅱ，通气孔Ⅰ和通气孔Ⅱ对称设置在所述空腔的两侧，通过设置空腔、通气孔Ⅰ及通气孔Ⅱ，增大冷空气与夹具本体和加工盘的接触面积，可以进一步提高散热效率；

3.通过在冷却仓上设置有进气孔Ⅰ和排气孔Ⅰ，当抛光过程中产生的温度过高，可以在进气孔Ⅰ处通入致冷气体，从排气孔Ⅰ排出高温气体，实现对夹持机构的快速降温，减少了工件烧伤、抛光效率低下的现象；

4.通过设置夹持组件，可以将待抛光的工件放入卡环内，卡环具有弹性，可固定不同型号的工件，增加装置的使用范围；

5.通过设置制冷槽，在抛光过程中，可以在进气孔Ⅱ中通入制冷气体，制冷气体可以有效的对抛光轮与工件的摩擦产生的高温进行散热，避免了抛光轮在高温下烧伤受损，减少了抛光轮修整次数，提高了设备工作稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的夹具本体和冷却仓连接关系的俯视结构示意图；

图3是本实用新型的夹具本体的结构示意图；

图4是本实用新型的夹持机构的结构示意图；

图5是本实用新型的抛光机构的结构示意图；

图中标记：1、夹具本体，101、压力槽，102、空腔，103、通气孔Ⅰ，104、通气孔Ⅱ，105、轴承，2、冷却仓，201、冷凝管，2011、进水阀门，2012、出水口，202、进气孔Ⅰ，203、排气孔Ⅰ，3、加工盘，4、环形安装板，5、弹簧，6、卡环，7、底座，701、驱动电机，702、旋转轴，8、安装槽，801、旋转盘，802、抛光轮，9、制冷槽，10、进气孔Ⅱ，1011、进气管，11、排气孔Ⅱ，111、排气管。

具体实施方式

结合附图对本实用新型实施例加以详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

根据附图可知，一种聚晶金刚石镜面抛光用加工装置，包括夹持机构和抛光机构，所述夹持机构和压头相连，所述抛光机构位于所述夹持机构的正下方，所述夹持机构包括夹具本体1和设置在所述夹具本体1底面的加工盘3，所述夹具本体1通过设置在所述夹具本体1顶面上的压力槽101与压头相连，所述压头远离所述压力槽101的一端与悬臂相连，所述悬臂远离所述压头的一端与电机的输出端相连，所述夹具本体1为圆柱形，所述夹具本体1的外侧套设有冷却仓2，所述冷却仓2为圆柱形，所述冷却仓2和所述夹具本体1 之间通过轴承105相连，所述轴承105嵌设在所述冷却仓2的内侧且所述轴承105的内圈套设在所述夹具本体1的外圆周面上，所述冷却仓2的中心轴线与所述夹具本体1的中心轴线重合，所述冷却仓2的内壁上螺旋设置有冷凝管201，所述冷凝管201的两端分别从所述冷却仓2内穿出后在最外侧处设置有进水阀门2011和出水阀门2012，所述进水阀门2011设置在所述出水阀门2012的下方，所述进水阀门2011与冷凝管201的进水口相连通，出水阀门与冷凝管201的出水口相连通，所述进水阀门2011和所述出水口2012设置在所述夹具本体1的两侧，通过在夹具本体1的外侧设置冷却仓2，冷却仓2的内壁上螺旋设置有冷凝管201，将冷却水从冷凝管201的进水阀门2011流入冷凝管201从出水口2012流出冷凝管201从而达到夹具本体1在抛光过程中进行散热的目的；

所述冷却仓2上设置有进气孔Ⅰ202和排气孔Ⅰ203，所述进气孔Ⅰ202和排气孔Ⅰ203对称设置在所述夹具本体1的两侧，通过在冷却仓2上设置有进气孔Ⅰ202和排气孔Ⅰ203，当抛光过程中产生的温度过高，可以在进气孔Ⅰ202处通入致冷气体，从排气孔Ⅰ203排出高温气体，实现对夹持机构的快速降温，减少了工件烧伤、抛光效率低下的现象；

所述夹具本体1内设置有空腔102，所述空腔102的中心轴线与所述夹具本体1的中心轴线重合，所述夹具本体1的侧壁上设置有通气孔Ⅰ103和通气孔Ⅱ104，所述通气孔Ⅰ103和通气孔Ⅱ104对称设置在所述空腔102的两侧，通过设置空腔102、通气孔Ⅰ103及通气孔Ⅱ104，增大冷空气与夹具本体1和加工盘3的对流面积，可以进一步提高散热效率；

所述夹具本体1的底端设置有加工盘3，所述加工盘3位于所述冷却仓2的下方，所述加工盘3远离所述夹具本体1的一端设置有若干个用于装夹金刚石的夹持组件，所述夹持机构包括环形安装板4、若干个弹簧5及卡环6，若干个所述弹簧5和所述卡环6均设置在所述环形安装板4内，所述卡环6通过弹簧5与环形安装板4相连，若干个所述弹簧5沿所述卡环6的周向均分分布；通过设置夹持组件，可以将待抛光的工件放入卡环6内，卡环6具有弹性，可通过弹簧的张力固定不同型号的工件，增加装置的使用范围；

所述抛光机构包括底座7及设置在所述底座7上的抛光组件，所述抛光组件包括旋转盘801及安装在所述旋转盘801内的抛光轮802，所述抛光轮802位于所述加工盘3的正下方，所述底座7的顶面上开设有安装槽8，所述安装槽8内安装有所述旋转盘801，所述安装槽8的下方设置有与所述安装槽8相连通的制冷槽9，所述安装槽8和所述制冷槽9均为圆柱形，所述安装槽8的内径大于所述制冷槽9的内径，所述底座7的侧面上设置有进气孔Ⅱ10和排气孔Ⅱ11，所述进气孔Ⅱ10通过进气管1011与所述制冷槽9相连通，所述排气孔Ⅱ11通过排气管111与所述制冷槽9相连通，所述底座7的内部安装有驱动电机701，所述驱动电机701的输出端与所述旋转轴702相连，所述旋转轴702远离所述驱动电机701的一端贯穿所述制冷槽9的底部并延伸至安装槽8的内部并与所述旋转盘801相连。

通过设置制冷槽9，在抛光过程中，可以在进气孔Ⅱ10中通入制冷气体，制冷气体可以有效的对抛光轮802与工件的摩擦产生的高温进行散热，避免了抛光轮802在高温下烧伤受损，减少了抛光轮802修整次数，提高了设备工作稳定性。

进一步的，所述冷却仓2的高度小于所述夹具本体1的高度。

进一步的，所述安装槽8设置在所述底座7的正中心，所述安装槽8和所述制冷槽9的中心轴线重合。

进一步的，所述进气孔Ⅱ10和所述排气孔Ⅱ11对称设置在所述制冷槽9的两侧。

进一步的，所述旋转盘801为圆形，所述旋转盘801的直径大于所述制冷槽9的内径。

进一步的，所述加工盘3为圆形盘，所述加工盘3的直径小于所述抛光轮802的直径。

使用时，将工件放在卡环6内，并将工件和夹具本体1整体放在压头下面，将压头放入压力槽101内，外力通过摆臂及压头作用在夹具本体1中心的压力槽101内，给工件进行加压，并通过外力作用使夹具本体1进行旋转；工件与抛光轮802接触，对工件进行磨削抛光，冷却仓2固定在夹具本体1的外侧，在夹具本体1旋转的过程中，冷却仓2始终保持静止状态，冷却水从进水阀门2011进入，从出水口2012排出，通过设置空腔102、通气孔Ⅰ103及通气孔Ⅱ104，增大冷空气与夹具本体1和加工盘3的接触面积，可以进一步提高散热效率；通过在冷却仓2上设置有进气孔Ⅰ202和排气孔Ⅰ203，当抛光过程中产生的温度过高，可以在进气孔Ⅰ202处通入致冷气体，从排气孔Ⅰ203排出高温气体，实现对夹持机构和工件整体的快速降温，减少了工件的烧伤受损、提高了抛光效率；通过设置制冷槽9，在抛光过程中，可以在进气孔Ⅱ10中通入制冷气体，制冷气体可以有效的对抛光轮802与工件的摩擦产生的高温进行散热，避免了抛光轮802在高温下烧伤受损，减少了抛光轮802修整次数，提高了设备工作稳定性；在取工件的时候，压头升起，即可以将工件从卡环6中取出。

还需要说明的是，在本文中，诸如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。