专利名称：大磨粒金刚石砂轮精密修整方法
技术领域：
本发明涉及一种金刚石砂轮加工方法。
背景技术：
目前，在硬脆材料的加工里，大多是先用加工效率较高的粗加工方式，然后再用加工表面较好的半精加工，最后再用细粒或微粒的砂轮进行精密/超精密加工。这样连续用二到三个工序加工，每个工序都要更换不同的砂轮，导致加工成本高，总体磨削效率低。并且，细粒/微粒砂轮加工时容屑空间很小，会产生较多的颗粒脱落，未必能满足加工精度的要求。并且砂轮表面不规则的磨粒排布和磨粒集结引起周期性的修整，难以提高加工效率。针对此情况，若能用大磨粒金刚石砂轮进行精密磨削，那么无需更换砂轮，即可完成由粗加工到精密加工的过程，从而可以极大的提高加工效率。此外，大多用树脂结合剂或者金属结合剂金刚石砂轮实现光学玻璃等硬脆材料的延性域磨削。但树脂结合剂砂轮不适合重负荷磨削，砂轮磨损率高，限制了工件表面质量和形状精度，引起了磨粒层形貌和组成的变化。金属结合剂砂轮磨削过程中易发热，易被磨屑堵塞，因此砂轮必须重复修整，降低了磨削效率，增加了加工成本。而电镀砂轮中的电镀金属结合剂保证了所需的高的接触刚度和磨粒支撑刚度，制造工艺简单，投资少，磨粒突出高度为磨粒直径的1/3。钎焊砂轮是利用活性金属元素在金属钎料与磨粒界面处形成化学冶金结合，大大提高了结合剂对磨粒的把持强度，所以仅需很薄的结合剂厚度就足以牢固地把持住磨粒，其裸露高度可达70 % 80 %。磨粒高的突出度既提高了金刚石磨削刃的锋利性，又大大扩展了容屑空间，砂轮不易堵塞，磨削力、磨削比能和磨削温度均有明显下降，使磨粒的利用率和砂轮使用寿命显著提高。从而，大磨粒砂轮的应用可以大幅度降低生产成本。若能通过有效控制加工参数，来实现满意的加工效果，则一定能为磨削技术的发展提供有利的参考价值。而大磨粒砂轮若要实现精密磨削，需要对其进行及时有效地修整，这显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种大磨粒金刚石砂轮精密修整方法，以解决现有的传统精密加工硬脆材料存在的效率低、成本高的问题。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是所述方法包括以下步骤步骤一、在平面精密磨床上安装大磨粒金刚石平行砂轮，将方形Crl2钢块放置在磁性工作台上，通过数控程序控制大磨粒金刚石平行砂轮以横向进给磨削的方式平面磨削加工Crl2钢块，测大磨粒金刚石砂轮回转误差，直至回转误差值小于IOym ;步骤二、将装有杯形金刚石滚轮的修整轴装夹在夹具上，然后将其吸附在机床磁性工作台上，运用修整系统自带的变频器控制调节杯形金刚石滚轮的转速，将转速调1200r-1800r/min，通过杯形金刚石滚轮与大磨粒金刚石平行砂轮的相对运动，产生金刚石磨粒的磨损，测大磨粒金刚石砂轮回转误差，直至回转误差值小于5 y m。
本发明具有以下有益效果本发明突破了传统的光学玻璃加工工序，将大磨粒金刚石砂轮应用于硬脆材料的精密磨削加工工序中，通过用Crl2钢块和杯形金刚石滚轮对电镀砂轮的精密修整，从而降低电镀砂轮径向回转误差和轴向高度梯度差，使得磨削后工件表面质量得到明显的改善，可高效的获得精密加工表面(Ra < 0. 02 ii m)。本发明一定程度上解决了光学玻璃精密磨削效率低、砂轮更换频繁等一系列难题，实现了大磨粒电镀金刚石砂轮高效高质量的光学玻璃平面精密加工。
图I是Cr 12对砂轮进行修整方法原理示意图(侧视)，图2是Cr 12对砂轮进行修整方法原理示意图(俯视)，图3是杯形金刚石滚轮对砂轮进行修整方法原理示意图(侧视)，图4是杯形金刚石滚轮对砂轮进行修整方法原理示意图(俯视)，图5是本发明方法的流程图。 其中，大磨粒金刚石平行砂轮I、Crl2钢块2、夹具3、杯形修整滚轮4、修整轴5。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图I-图5说明本实施方式，本实施方式的所述方法包括以下步骤步骤一、在平面精密磨床上安装大磨粒金刚石平行砂轮1，将方形Crl2钢块2放置在纵向磁性工作台上，通过数控程序控制大磨粒金刚石平行砂轮I以横向进给磨削的方式平面磨削加工Crl2钢块2，测大磨粒金刚石砂轮回转误差，直至回转误差值小于10 y m ;用Crl2钢块2进行修整中，由于采用干磨的方式，再加上修整过程中产生石墨和铁屑使得大磨粒金刚石平行砂轮I出现轻微堵塞现象，加快了热量积聚，也催化了金刚石磨粒的磨损，有效降低了砂轮的回转误差。在修整进行过程中，需要及时用油石对有堵塞现象的砂轮进行修锐。因为不添加冷却液，所以砂轮会产生一定的热变形，并相继产生热胀冷缩现象，会在一定程度影响砂轮回转误差的改善。步骤二、将装有杯形金刚石滚轮4的修整轴5装夹在夹具3上，然后将其吸附在机床磁性工作台上，运用修整系统自带的变频器控制调节杯形金刚石滚轮4的转速，将转速调1200r-1800r/min,通过杯形金刚石滚轮4与大磨粒金刚石平行砂轮I的相对运动,产生金刚石磨粒的磨损，测大磨粒金刚石砂轮的回转误差，直至回转误差值小于5 ym;在用杯形金刚石滚轮4进行修整中，杯形金刚石滚轮4为金属结合剂，当产生堵塞时，用ELID(即在线电解修锐)技术对其进行修锐，以保证电镀砂轮修整工作的顺利进行。该修整方式需要加入冷却液，以降低加工区域的温度，减小砂轮的热变形，有利于提高修整精度。该方法也就避免了 Crl2钢块修整方法时干磨产生的热变形误差。
具体实施方式
二 结合图I说明本实施方式，本实施方式步骤一中大磨粒金刚石砂轮的转速为1500-2000r/min、纵向进给速度为800-1200mm/min，每次横向进给量为2-5mm(该进给量必须小于砂轮磨粒层的宽度)。其他实施步骤与具体实施方式
一相同。其他实施步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图I说明本实施方式，本实施方式的步骤一中大磨粒金刚石平行砂轮I堵塞时用油石进行修锐。其他实施步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四结合图I说明本实施方式，本实施方式的步骤二中杯形金刚石滚轮4堵塞时用在线电解修锐对其进行修锐，保证电镀砂轮修整工作的顺利进行。其他实施步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五本实施方式的步骤一或步骤二中测量大磨粒金刚石平行砂轮I的回转误差采用激光位移传感器，测量结果准确，测量结果准确。其他实施步骤与具体实施方式
一相同。权利要求
1.一种大磨粒金刚石砂轮精密修整方法，其特征在于所述方法包括以下步骤步骤一、在平面精密磨床上安装大磨粒金刚石平行砂轮(I)，将方形Crl2钢块(2)放置在磁性工作台上，通过数控程序控制大磨粒金刚石平行砂轮(I)以横向进给磨削的方式平面磨削加工Crl2钢块(2)，测大磨粒金刚石砂轮回转误差，直至回转误差值小于10 y m ; 步骤二、将装有杯形金刚石滚轮(4)的修整轴装夹在夹具(3)上，然后将其吸附在机床磁性工作台上，运用修整系统自带的变频器控制调节杯形金刚石滚轮(4)的转速，将转速调1200r-1800r/min，通过杯形金刚石滚轮(4)与大磨粒金刚石平行砂轮(I)的相对运动，产生金刚石磨粒的磨损，测大磨粒金刚石砂轮回转误差，直至回转误差值小于5 y m。
2.根据权利要求I所述大磨粒金刚石砂轮精密修整方法，其特征在于步骤一中大磨粒金刚石砂轮的转速为1500-2000r/min、纵向进给速度为800-1200mm/min，每次横向进给量为 2_5mm。
3.根据权利要求I或2所述大磨粒金刚石砂轮精密修整方法，其特征在于步骤一中大磨粒金刚石平行砂轮(I)堵塞时用油石进行修锐。
4.根据权利要求I所述大磨粒金刚石砂轮精密修整方法，其特征在于步骤二中杯形金刚石滚轮(4)堵塞时用在线电解修锐对其进行修锐。
5.根据权利要求I所述大磨粒金刚石砂轮精密修整方法，其特征在于步骤一或步骤二中测量大磨粒金刚石平行砂轮(I)的回转误差采用激光位移传感器。
全文摘要
大磨粒金刚石砂轮精密修整方法，它涉及一种金刚石砂轮加工方法。该方法解决现有的传统精密加工硬脆材料存在的效率低、成本高的问题。所述方法包括以下步骤步骤一、将方形Cr12钢块放置在纵向磁性工作台上，通过数控程序控制大磨粒金刚石平行砂轮以横向进给磨削的方式平面磨削加工Cr12钢块；步骤二、将装有杯形金刚石滚轮的修整轴装夹在夹具上，然后将其吸附在机床磁性工作台上，运用修整系统自带的变频器控制调节杯形金刚石滚轮的转速，将转速调1200-1800r/min，通过杯形修整滚轮与大磨粒金刚石平行砂轮1的相对运动。本发明用于大磨粒金刚石砂轮精密修整。
文档编号B24B53/06GK102773803SQ20121029517
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月17日 优先权日2012年8月17日
发明者姜涛, 孙国燕, 曹国友, 朱红, 赵清亮, 赵玲玲, 郭兵, 韩帅 申请人:哈尔滨工业大学