专利名称：径向行星机构金刚石磨具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于金刚石砂轮磨削加工工件的装置，尤其是涉及一种适用于用金刚石砂轮在径向分布，以砂轮端面参与加工，从而达到径向磨削加工工件目的，主要用于特种陶瓷等超硬材料的磨削加工的径向行星机构金刚石磨具。
背景技术：
金刚石砂轮磨削加工是机械加工中的重要部分，主要用于对硬性材料工件的加工，现有的金刚石砂轮磨削加工主要采用烧结型金刚石砂轮等设备，其存在的问题是1)在用烧结型金刚石砂轮进行传统磨削的过程中，要多次定期对磨具进行修整，既要浪费大量的生产辅助时间，又要专门采用一定的技术手段和制作一些磨具修整器具，增加了劳动强度和加工成本，降低了生产效率。其中磨具修整辅助时间至少占整个加工时间的30％左右。
2)金刚石砂轮在使用期间内，在沿磨具宽度方向上，磨具的使用面积仅是有限的一段，即一片磨具在不断磨损和修整直至使用寿命完成后，至少60％以上的磨料要被浪费，始终没有参与加工。
3)由于磨削性能好且形状较大的高品质单层钎焊金刚石砂轮制造困难，因此单层钎焊金刚石砂轮的尺寸较小，在磨削过程中的加工区域非常有限。
公告号为CN2114533的实用新型专利提供一种适用于磨削耐火材料的金刚石磨具，它包括磨圈、金刚石磨条，其特点是在磨圈同侧的圆环上相对圆心均匀分布有楔形燕尾槽，楔形燕尾槽的楔形开口方向指向圆心，在楔形燕尾槽内设置有与其结构相对应的楔形块，在楔形块上固定有至少一块金刚石磨条。
公告号为CN2747021的实用新型专利提供一种大规格金刚石磨具机构，包括辊轮、辊轮内的中心孔、主轴和紧固件，其特殊之处在于，所述辊轮中心孔的端部内设置有外部为锥形的收缩套，紧固件与收缩套端部压紧配合，所述中心孔的端部设置有与收缩套紧密配合的对应的锥形。
发明内容
本发明的目的在于提供一种主要适用于用金刚石砂轮在径向分布，以砂轮端面参与加工，达到径向磨削加工特种陶瓷等超硬材料，不仅磨削宽度大、加工效率高、工具成本低，而且磨具不需要任何修整手段和工具对砂轮进行修整，能够连续进行磨削的径向行星机构金刚石磨具。
本发明设有行星机构、磨头弹簧卡套、内置式冷却管路、固定连接壳体和转动壳体，行星机构设有轴承、太阳轮、行星齿轮、行星轴、锥齿轮、磨削主轴、螺母、轴承和压力冷却液流入管道。转动壳体的端部与驱动轴的输入端相连成一体，驱动轴的输入端通过联轴器与机床的旋转轴联接做公转运动，轴承设于驱动轴与固定连接壳体之间，固定连接壳体的顶部与机床的静止部分相联接，太阳轮安装在驱动轴上，驱动轴带动太阳轮转动，行星齿轮接太阳轮并围绕太阳轮做行星运动，行星轴带动一对锥齿轮副驱动磨削主轴，行星轴与转动壳体之间以及磨削主轴与转动壳体之间均设轴承，磨头弹簧卡套安装于伸出转动壳体外圆的磨削主轴输出端，用于夹紧磨头，冷却液流入管道设于驱动轴轴向中心，冷却液流入管道的一端与转动壳体的内置式冷却管路相连，冷却液流至与磨削主轴相连的磨头弹簧卡套端部，冷却液流入冷却液流入管道，冷却液流入管道的一端与转动壳体的内置式冷却管路相连，冷却液最后流至与磨削主轴相连的磨头弹簧卡套端部，进入磨头的中孔内，在加工时对磨头加工区域进行冷却和冲刷。
所述的行星齿轮、行星轴、磨削主轴和磨头弹簧卡套可设2～4套，相应带动2～4个金刚石磨头做高速自转运动，实施磨削加工。
本发明属于机械传动结构方式的磨具，主要应用于中低速磨削加工。径向行星机械传动机构磨具通过选用锥齿轮来改变传动方向带动径向金刚石磨头。所采用的磨头为圆柱管形，壁厚约为0.5mm。
与现有的一般磨具相比，本发明提供了一种金刚石砂轮的免修整径向精密磨削技术，采用了行星轮系机构的齿轮传动原理和砂轮端面磨削方式，其产品结构尺寸小，精度高，同时配有内流道高压水冲刷和冷却，避免了磨具堵塞、脱落磨粒对工件表面的影响和切削热过热。本发明利用薄壁杯形金刚石砂轮在端面磨削中磨粒磨损后破碎产生新磨粒的自锐行为，保持了砂轮工作面上磨粒密度的相对稳定性，维持了砂轮的自砺锋锐性。避免了使用专门修整技术对金刚石磨具进行修整和修锐。只需在现有机床上对安装部分稍加改造，即可使用。
本发明为特种陶瓷等超硬材料制品的精密磨削提供大磨削宽度的高效加工方式。借助行星机构上安装的薄壁杯形金刚石砂轮的行星运动，增大了加工制品的磨削宽度，加工效率也得到大大提高。行星壳体和行星磨头各选择恰当的转速，径向行星机构磨头完全可以替代现有的筒形砂轮磨削工件的平面和工件的较大开阔曲面。
本发明使磨料磨粒得到更充分的合理利用，所采用的方法使磨料沿轴向分层磨损，因此磨具上的磨粒得到更合理地充分利用，工具成本得到降低。
由此可见，本发明在金刚石磨头具备自砺特性的条件下，加工工件的尺寸范围大，操作方便灵活，避免了磨具的频繁修整，提高了磨具加工的生产效率，减少了生产辅助时间。
图1为本发明实施例的机械传动式径向行星结构磨具的结构示意图。
图2为图1的立体结构示意图。
图3为杯形金刚石磨头结构示意图。
具体实施例方式
以下实施例将结合附图对本发明的机械传动式径向行星结构磨具作进一步的说明。
参见图1和2，本实施例给出一种机械传动类型径向行星机构磨具。本发明设有行星机构、磨头弹簧卡套13、转动壳体1和固定连接壳体2等。行星机构设有轴承3、太阳轮4、行星齿轮5、行星轴6、轴承7、轴承8、锥齿轮9、锥齿轮10、磨削主轴11、轴承12。转动壳体1的输入端与驱动轴16的下端相连成一体，驱动轴16的一端与机床的旋转轴联接做公转运动。轴承3置于转动壳体1的输入轴端，并与固定连接壳体2相连，固定连接壳体2的端部与机床的静止部分15相联接，太阳轮4置于转动壳体1的输入轴的端部，驱动轴16带动转动壳体1的输入轴上的太阳轮4转动，行星齿轮5接太阳轮4并围绕太阳轮4做行星运动，行星轴6接行星齿轮5，行星轴6与转动壳体1之间设轴承7和8，在行星轴6输出端上装有锥齿轮9，将运动传递给装有锥齿轮10，磨削主轴11上装有磨头弹簧卡套13，用于夹紧磨头14，在驱动轴16的轴心有冷却液流入管路与转动壳体1上有内置式冷却管路相通，高压冷却液流入封闭的冷却管路直接通向磨削主轴11的中孔冷却管路，并从磨削主轴11的端部射入磨头14的中孔19(参见图3)中，达到磨削加工中的冷却目的。
转动壳体1上可设有2～4支行星轴6和磨头弹簧卡套13，相应带动2～4个金刚石磨头做高速自转运动，实施磨削加工。
图3给出一种与本发明相配合的杯形金刚石磨头结构示意图，在磨头的柄部17上有金刚石磨料层18，中孔19为压力冷却液入口。
权利要求
1.径向行星机构金刚石磨具，其特征在于设有行星机构、磨头弹簧卡套、内置式冷却管路、固定连接壳体和转动壳体；行星机构设有轴承、太阳轮、行星齿轮、行星轴、锥齿轮、磨削主轴、螺母、轴承和压力冷却液流入管道；转动壳体的端部与驱动轴的输入端相连成一体，驱动轴的输入端通过联轴器与机床的旋转轴联接做公转运动，轴承设于驱动轴与固定连接壳体之间，固定连接壳体的顶部与机床的静止部分相联接，太阳轮安装在驱动轴上，驱动轴带动太阳轮转动，行星齿轮接太阳轮并围绕太阳轮做行星运动，行星轴带动一对锥齿轮副驱动磨削主轴，行星轴与转动壳体之间以及磨削主轴与转动壳体之间均设轴承，磨头弹簧卡套安装于伸出转动壳体外圆的磨削主轴输出端，用于夹紧磨头，冷却液流入管道设于驱动轴轴向中心，冷却液流入管道的一端与转动壳体的内置式冷却管路相连，冷却液流至与磨削主轴相连的磨头弹簧卡套端部，冷却液流入冷却液流入管道，冷却液流入管道的一端与转动壳体的内置式冷却管路相连，冷却液最后流至与磨削主轴相连的磨头弹簧卡套端部，进入磨头的中孔内，在加工时对磨头加工区域进行冷却和冲刷。
2.如权利要求1所述的径向行星机构金刚石磨具，其特征在于所述的行星齿轮、行星轴、磨削主轴和磨头弹簧卡套设2～4套，相应带动2～4个金刚石磨头做高速自转运动。
全文摘要
径向行星机构金刚石磨具，涉及一种适用于金刚石砂轮磨削加工工件的装置，提供一种磨削宽度大、效率高、成本低，砂轮不需修整，能连续进行磨削的径向行星机构金刚石磨具。行星机构设有轴承、太阳轮、行星齿轮、行星轴、锥齿轮、磨削主轴、螺母、轴承和压力冷却液流入管道。转动壳体端部与驱动轴输入端成一体，驱动轴输入端接机床旋转轴，驱动轴与固定连接壳体之间设轴承，固定连接壳体顶部接机床，驱动轴上设太阳轮，行星齿轮接太阳轮，行星轴带动锥齿轮副驱动磨削主轴，磨头弹簧卡套设于磨削主轴输出端，冷却液流入管道设于驱动轴轴心并与转动壳体的内置式冷却管路相连，冷却液流至与磨削主轴相连的磨头弹簧卡套端部进入磨头中孔。
文档编号B24B19/22GK1843699SQ20061007960
公开日2006年10月11日 申请日期2006年5月1日 优先权日2006年5月1日
发明者姚斌, 叶军君, 石林, 郭隐彪 申请人:厦门大学