0伺服控制器，实现不同转速的编程控制。主轴1上最好还设计电刷， 便于电解电流的导通。
[0034] 修整头可采用黄铜材料制造，按金刚石砂轮2的磨削刃形状，修整头可分为两类， 即直线磨削刃修整头，如图3-6所示，以及圆弧磨削刃修整头，如图7-10所示，并且根据圆 弧金刚石砂轮2磨削刃半径的大小，可以设计不同半径的圆弧磨削刃修整头。修整头表面 形状与待修整金刚石砂轮2表面磨削刃形状一致，即平面磨削刃金刚石砂轮2采用圆柱面 的修整头，圆弧磨削刃的金刚石砂轮2采用鼓面的修整头，并且根据圆弧磨削刃金刚石砂 轮2的圆弧半径不同，需选用对应半径的鼓面修整头。
[0035] 电解电路及其控制系统提供电解反应所需的低压直流电，控制器实现电流、电压 的连续可调及保证电流、电压的稳定性。以青铜结合剂金刚石砂轮为例，电解反应式如式 ⑴。为提高修整效率，往电解液里加入适量硫酸甲（K2SO4)粉末电解质，使溶液饱和，降低 电解液的电阻率。
[0037] 防护罩5采用不锈钢矩管焊接成框架结构，对修整区域进行包裹，防护罩5上、左、 右、前框架表面均可安装透明有机玻璃板，可在砂轮修整过程中对修整器外部人员进行安 全保护的同时，也可随时观察砂轮修整情况，而在防护罩5后表面框架可安装尼龙板，实现 装置的整体美观。同时还可在防护罩5设置换气系统，通过换气风扇将修整区域内反应产 生的氢气、水蒸气、热量及时排出。
[0038] 金刚石砂轮2的旋转速度0-60r/min连续可调，电解电压0-24V连续可调，金刚石 砂轮2表面与修整头间距（修整距离）I-IOmm连续可调，可实现不同磨削刃形状的金属结 合剂金刚石砂轮快速离线电解修整作业。
[0039] 根据具体修整工艺，操作控制器面板6上的相应按钮，修改具体参数，实现对主轴 1旋转速度的控制，同时可对已有参数进行保存，便于下次工作时直接进行调用执行。控制 器面板6主要分为两个操作区域，即：WT100电机控制器操作区域和GPS-3250D电源适配器 操作区域。电机控制器操作区域有相关的参数设置按钮若干，电源适配器操作区域有电源 电压调节、电流条件等旋流，以及实时电压电流大小显示。
[0040] 图2是本发明装置的电气原理图，按下设备总开关KAl后，换气风扇开始工作，将 保护罩5内的气体快速排出；按下开关KA2, WT100电机控制器通电工作，根据具体工艺，设 置参数并运行，砂轮主轴开始旋转；按下开关KA3后，GPS-3250D电源适配器将220V交流市 电转换为低压直流电并稳流，其输出阳极连接金刚石砂轮电刷，阴极连接修整头，开始电解 反应；防护罩5通过接地线与大地相连，保护操作人员安全。
[0041] 在进行砂轮修整作业时，首先清洁主轴1锥面与金刚石砂轮2法兰内孔面无杂质 油污，将金刚石砂轮2安装于主轴1上并锁死；根据金刚石砂轮2磨削刃形状选择相应的 修整头安装于电解液槽3中；向电解液槽3中注入适量去离子水，加入适量硫酸钾（K2SO4) 粉末电解质并搅拌均匀；根据具体修整工艺，通过修整距离微调系统4调节电解液槽3水 平位置与高度，使修整头位于金刚石砂轮2正下方，修整头与金刚石砂轮2表面的距离约为 4-1 Omm ;开启装置总电源，换气风扇启动；在控制器面板6上修改主轴1转速后，开启主轴 1旋转运行，此时金刚石砂轮2低速均匀旋转；开启电解电源，调节电解电压与输出电流，开 始电解修整；根据金刚石砂轮2表面电解修整情况，选择合适的电解修整参数（砂轮转速、 电解电流或电压、修整头与砂轮表面距离）；完成修整后将金刚石砂轮2表面清理干净，处 理电解液。
[0042] 本发明的装置可快速实现金属结合剂金刚石砂轮的离线修整作业，通过调节主轴 转速、电解电压、电流以及修整距离，可以分别实现粗修整（将砂轮表面钝化层快速去除） 和精修整（保证金刚石颗粒把持性的同时获得较好的磨粒凸出性能）。经过实验证明，修整 一块金属结合剂金刚石砂轮，耗时约6小时（磨削机床在位修整耗时约8小时），表面磨粒 凸出性好，形状精度优于50 μ m。
【主权项】
1. 光学元件磨削用金刚石砂轮离线电解修整装置，其特征在于：包括主轴（I)、设置有 修整头的电解液槽（3)、修整距离微调系统（4)和控制器，金刚石砂轮（2)安装在主轴（1) 上，所述主轴（1)在控制器的控制下旋转从而带动金刚石砂轮（2)作旋转运动；所述修整距 离微调系统（4)支撑电解液槽（3)，并对电解液槽（3)的高度进行精密微调，以调节电解液 槽（3)中的修整头与金刚石砂轮（2)表面之间的距离。2. 如权利要求1所述的光学元件磨削用金刚石砂轮离线电解修整装置，其特征在于： 所述电解液槽（3)用于容纳电解质修整液，设置在电解液槽（3)内的修整头与电解直流电 源阴极相连，用于进行修整电解反应。3. 如权利要求1所述的光学元件磨削用金刚石砂轮离线电解修整装置，其特征在于： 所述修整头利用过盈配合的圆柱孔实现与直流电源阴极的电导通。4. 如权利要求1所述的光学元件磨削用金刚石砂轮离线电解修整装置，其特征在于： 所述金刚石砂轮（2)与电解直流电源阳极相连，修整头与金刚石砂轮（2)表面等距离贴合 且与直流电源阴极相连，输出电解电压连续可调。5. 如权利要求1所述的光学元件磨削用金刚石砂轮离线电解修整装置，其特征在于： 还包括支撑底座（7)，所述支撑底座（7)保证所有部件的安装可靠，所述支撑底座（7)下方 设置有高度可调的四个脚。6. 如权利要求1所述的光学元件磨削用金刚石砂轮离线电解修整装置，其特征在于： 所述主轴（1)安装金刚石砂轮（2)的位置设计为锥形轴，锥度与金刚石砂轮（2)的法兰孔 一致，所述金刚石砂轮（2)、法兰、主轴（1)之间可以导电。7. 如权利要求1所述的光学元件磨削用金刚石砂轮离线电解修整装置，其特征在于： 所述修整头按金刚石砂轮（2)的磨削刃形状分为直线磨削刃修整头以及圆弧磨削刃修整 头。8. 如权利要求1所述的光学元件磨削用金刚石砂轮离线电解修整装置，其特征在于： 还包括防护罩（5)，所述防护罩（5)对修整区域进行包裹。9. 如权利要求8所述的光学元件磨削用金刚石砂轮离线电解修整装置，其特征在于： 在所述防护罩（5)上还设置有换气系统。10. 光学元件磨削用金刚石砂轮离线电解修整装置的修整方法，其特征在于：该方法 包括以下步骤：1)首先清洁主轴（1)锥面与金刚石砂轮（2)法兰内孔面无杂质油污，将金 刚石砂轮（2)安装于主轴（1)上并锁死；2)根据金刚石砂轮（2)磨削刃形状选择相应的 修整头安装于电解液槽（3)中；3)向电解液槽（3)中注入适量去离子水，加入适量硫酸钾 粉末电解质并搅拌均匀；4)根据具体修整工艺，通过修整距离微调系统（4)调节电解液槽 (3)水平位置与高度，使修整头位于金刚石砂轮（2)正下方；5)开启装置总电源，换气风扇 启动；6)在控制器面板（6)上修改主轴（1)转速后，开启主轴（1)旋转运行，此时金刚石砂 轮⑵低速均匀旋转；7)开启电解电源，调节电解电压与输出电流，开始电解修整；8)根据 金刚石砂轮（2)表面电解修整情况，选择合适的电解修整参数；9)完成修整后将金刚石砂 轮（2)表面清理干净，处理电解液。
【专利摘要】本发明提供一种低成本的非球面光学元件磨削用金刚石砂轮离线电解修整装置。光学元件磨削用金刚石砂轮离线电解修整装置，包括主轴、设置有修整头的电解液槽、修整距离微调系统和控制器，金刚石砂轮安装在主轴上，所述主轴在控制器的控制下旋转从而带动金刚石砂轮作旋转运动；所述修整距离微调系统支撑电解液槽，并对电解液槽的高度进行精密微调，以调节电解液槽中的修整头与金刚石砂轮表面之间的距离。本发明修整效率高，砂轮表面磨粒凸出性好；通过调节砂轮转速、电解电压或电流、修整头与砂轮表面的距离，可实现砂轮的快速修整和精密修整，既保证磨粒具有良好的凸出性，也保证结合剂对磨粒具有较强的把持性。
【IPC分类】B24B53/06, B23H3/00, B23H3/02, B24B53/12, B23H9/02
【公开号】CN105150105
【申请号】CN201510670250
【发明人】周炼, 田亮, 雷向阳, 谢瑞清, 陈贤华
【申请人】成都精密光学工程研究中心
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年10月13日