专利名称：一种使用双盘研磨机修整磨盘的方法
技术领域：
本发明涉及一种研磨加工，具体地说，涉及一种利用设置有行星式研磨机械的双盘研磨机，对平面的平行元件进行高精度的研磨。
通过使精加工后的零件自身处于利用研磨机械装置的速度和运动学的周期变动而进行的研磨中，用于在整个磨盘表面提供均匀分布的机械功，进行动力学磨盘修整(参考前苏联发明证书N327989，B24B7/04，1972)。所述动力学修整对于研磨的初级步骤是有效的，但是由于必须使用非最佳的研磨模式，不能确保高质量的研磨后表面。此外，所使用的设备必须配备单独的驱动，以便针对各种研磨机械装置在宽广的范围内被调整，例如中心齿轮和行星齿轮、上和下磨盘、编程控制和针对各种元件的独特软件。
强制修整方法也是公知的(参考“元件的钻石磨蚀剂研磨.M.，NIIMACH，1972，pp.188-192”)，这一方法通过在直接在磨盘上进行用切削工具开槽；在上磨盘相对于下磨盘位移下磨盘叠在磨盘上；利用研磨机研磨；利用三板技术的研磨。
头两种修整技术并不能确保修整的精度，由于其它两种方法要求从设备上拆卸磨盘，它们太耗用人力。
公知的使用专用设备的强制修整方法是根据前苏联发明人证书N1553337 B24B53/02，1991；JP 930528N2-9055-36118 B24B53/00，B23D19/00中所介绍的电蚀方法；
磨轮的端面和周边的磨削欧洲专利文献申请号EP 0470337B24B53/02，
公开日1992年2月12日，ISM M7；日本专利文献JP 7010494B24B37/00，1998中介绍了上述方法。
利用电蚀方法和磨轮磨削方法进行的修整因具有大粒度的残渣使机加工区域杂乱，而且所使用的设备复杂，并不能确保所要求的精度；因此在这种修整后，磨盘需要被校正。
其它的通过强制磨盘机械变形而用于校正研磨和抛光工具形状的设备也是公知的，例如专利文献SU 1296382 B24B37/04，1987；DE4407148 B24B49/02，1997所介绍的。
这些设备在实际生活中是消耗性的设备。主要希望它们被用于执行光学部件抛光中的精整工序。
最新提出的技术方案是利用具有修整环的双盘振动设备进行磨盘修整的方法，参考专利文献SU 1678584 B24B37/04，1991(原型)，根据该种方法，修整环被设置在磨盘之间并处于行星运动，磨盘处于反相平移的循环振动，一个磨盘被设定在围绕它的轴线额外运动中。
磨盘和修整环以不同的角速度转动。
这种方法的缺点是修整机械的运动是复杂的运动动力学，振动磨盘的使用受限制。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种用双盘研磨机对磨盘进行修整的方法，根据这种方法，修整工具被设置在磨盘之间并处于行星运动，使磨盘围绕它们的轴线在水平面内转动。
根据本发明，利用齿轮形状的修整工具进行修整，其中齿轮的一个端面是连续的，另一个端面具有环形突起；选择工具工作表面的外径，使它等于磨盘宽度的1.00～1.01倍，选择环形表面突起的宽度，使它等于磨盘工作表面的0.2～0.3倍；初始时期这样定位修整工具，使它的连续工作表面面对一个磨盘的凸面，使磨盘交替地在顺时针方向和逆时针方向转动；在每个循环之间检测非平面度值，然后翻转修整工具，所使用的研磨材料是粒度为一个磨盘初始的非平面度值的2～3倍。
图1显示了下磨盘上的凸环形表面(上磨盘上的凹环形表面)，在研磨外径近似等于磨盘宽度的环形零件时产生上述凸环形表面，并且它位于具有小偏心的夹头上或没有偏心的夹头上。环的被研磨表面的宽度不能超过磨盘工作表面的宽度的0.3倍。
图2显示了下磨盘上的凹环形表面(上磨盘上的凸环形表面)，在研磨这样的元件时，产生上述凹环形表面，即被研磨的表面均匀地完全占据夹头，并围绕整个磨盘的宽度。
图3、4显示了凸形5(凹形6)的球缺形式的磨盘变形，在研磨单个相对于夹头轴线偏心并具有复杂形状的被研磨表面的零件例如滑阀、定子、成对的部件和齿轮形泵的小齿轮等时产生上述变形。
上、下磨盘的非平面度HПp值相同。
如图5和6所示，所提议的修整工具是齿轮7，该齿轮的一个端面是连续的，另一个表面具有环形突起9，所述突起9的宽度“b”是磨盘工作表面宽度的0.2～0.3倍。
这种形式的修整工具的工作部分选择考虑了修整时的连续表面产生磨盘上的凸表面，环形表面产生磨盘上的凹表面。
利用齿轮啮合，修整工具7和中心齿轮10以及行星齿轮11相互接触，利用它的工作表面，和研磨机的行星研磨机械的上、下磨盘相互作用。
修整工具的外径Дp被设定为(1.00～1.01)B，从而实现利用修整工具表面围绕磨盘整个宽度的条件，所述表面不允许存在任何偏心。
增加Дp使它大于1.01B将导致不可控制的磨损，由于在修整工具表面的作用下，来自工作区的研磨材料被不可预测地带走，该修整工具表面落在磨盘的界限之外。
为了实现这个条件，可以进行齿轮啮合，从而使啮合高度比工具端面小2～3mm。修整工具的厚度是预定成使得在20～50mm或齿圈外径的0.2～0.15范围内确保足够的刚度。
为了形成环表面在工具的中央部分设置5～10mm的盲孔，环形表面的宽度是(0.2～0.3)B。根据实验结果，等于(0.2～0.3)B的环形表面的宽度值被优化。当b＜0.2B时，环形表面经受太快的磨损，当b＞0.3B时，修整过程突然慢下来。
通过实验选择研磨材料的粒度，使粒度da＝(2～3)HПp，此时da是研磨材料的粒度(常规直径)。
在研磨(修整)中，在元件-研磨材料中间层-磨盘(修整工具-研磨材料中间层-磨盘)的系统中，利用单层研磨颗粒，磨盘累积的变形(非平面度)被公知地消除。
如果所述颗粒的尺寸小于磨盘的非平面度，修整工具接触磨盘表面的“高区域”(看图5和6)，在工作过程中，研磨材料被逐渐地输送到磨盘表面的“低区域”，因此实际上不能进行修整，通过实验，在工业生产环境下证明上述现象。反之亦然，当所述颗粒的尺寸大于磨盘的非平面度时，所述颗粒被带到磨盘表面的“高区域”，并粘附在所述区域，因此它们出现强烈磨损。所进行的实验确定，当da＞2HПp时，开始加速修整。
在修整过程中，和研磨过程相同，颗粒经受磨损和破碎。因此，在磨盘-研磨材料中间层-修整工具的系统中，使用具有相同尺寸的单层颗粒，因此，确保了修整质量。如果da＞3HПp，磨盘可能获得一个粗糙度和刻痕超过研磨中所使用的研磨材料的粒度的粗糙表面，这种情况导致在研磨期间需要磨盘更长时间的运行(虽然磨盘是平坦的，零件也丧失平面度)。
因此能够利用在其上进行研磨的研磨材料，合适地进行修整。但是为实现此目的，必须满足HПp＞0.5da的条件，这导致需要频繁地修整磨盘。
利用所提议的工具进行磨盘修整的方法按下述方式进行(图5和6)一平面度检测仪器确定一个磨盘(为方便起见通常是使用下磨盘)的形状和非平面度值；使用粒度为da＝(2～3)HПp的研磨膏(悬浮液)，将其均匀地分布在表面上；在磨盘1和2之间至少均匀地分布三个修整工具7，所述工具7的连续的表面面对一个磨盘的凸面(图5和6)，它们的环形表面面对着另一个磨盘的凹面；每个周期的修整模式被预定和设置-运动学模式-在逆时针和顺时针方向进行修整的周期。-压力。
下述运动学模式被设定用于执行所要求的方法在一个方向转动中心齿轮10，上磨盘2和下磨盘1；行星齿轮11是固定的。
在所述具有装置的逆时针转动的运动学模式内，根据HПp，修整周期被定时器设定为5～10分钟。对于更大值的HПp，设定更长的周期。在顺时针运动学模式内的修整周期也被定时器设定。打算使装置换向以使研磨材料强迫混合(它的切削性能的恢复)，因此增加了修整的生产率，磨盘表面的抛光被改善，因此在研磨时磨盘进一步运行所需要的时间被减少。
压力预定成使得确保在修整工具的连续和环形表面上的总平均面积上为0.1～0.5kgf/cm2的一个值。
在几次循环期间，执行设定模式的修整，在不同的循环之间测量形状和平面度值。
随着磨盘的形状接近所希望的形状修整工具被翻转，以保持所述工具工作表面的平面度和面平行性(图5和6)。
因此，使用顺序排列技术，获得高平面度，在一些情况下，能够获得磨盘工作表面的凸度(凹度)。
根据所要求保护的方法，确定用于修整的循环次数可方便地通过实验确定。
权利要求
1.一种用双盘研磨机对磨盘进行修整的方法，根据这种方法，修整工具被设置在磨盘之间并处于行星运动，使磨盘围绕它们的轴线在水平面内转动；其特征在于利用齿轮形状的修整工具进行修整，其中齿轮的一个端面是连续的，另一个端面具有环形突起；选择工具工作表面的外径，使它等于磨盘宽度的1.00～1.01倍，选择环形表面突起的宽度，使它等于磨盘工作表面的0.2～0.3倍；初始时期这样定位修整工具，使它的连续工作表面面对一个磨盘的凸面，使磨盘交替地在顺时针方向和逆时针方向转动；在每个循环之间检测非平面度值，然后翻转修整工具，所使用的研磨材料是粒度为一个磨盘初始的非平面度值的2～3倍。
全文摘要
本发明涉及一种研磨加工技术，具体涉及使用具有研磨行星机械的双盘研磨机研磨元件高精度的平行表面。本发明要实现的目的包括提供一种简单的磨盘修整方法，提供增强的技术可行性和增加的磨盘修整生产率。利用平面度检测仪器，确定一个磨盘(通常是下磨盘)的形状和非平面度值HПp。使用粒度为d
文档编号B24B7/17GK1394718SQ02125110
公开日2003年2月5日 申请日期2002年6月28日 优先权日2001年6月29日
发明者瓦西里·Y·库达绍夫 申请人:"科研工艺研究院"股份公司