金刚石磨削刀盘和磨削设备的制作方法

本实用新型涉及机加工技术领域，尤其是涉及一种金刚石磨削刀盘和磨削设备。

背景技术：

随着经济的发展、技术的进步，各种平面的研磨抛光加工量不断增加，为了提高生产效率，人们不断设计出研磨盘更大的研磨抛光机，以便一次能加工更多的工件。但增加研磨盘直径，会增加研磨盘的加工难度，增加研磨机制造成本。同时，由于大的研磨盘内外半径差距较大，线速度有很大的差异，因此，加工件的研磨质量也受到一定影响。

现有一般采用磨头进行磨削，但这种磨削方式效率较低，且磨削效果不佳，需要反复打磨。

基于此，本实用新型提供了一种金刚石磨削刀盘和磨削设备以解决上述的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种金刚石磨削刀盘，以提供一种更加高效的磨具。

本实用新型的目的还在于提供一种磨削设备,用于解决上述技术问题。

基于上述第一目的，本实用新型提供了一种金刚石磨削刀盘，包括圆盘状的刀盘部；所述刀盘部的一侧盘面设置有环形磨削部，所述环形磨削部的远端为磨削端；所述环形磨削部的磨削端的端面为圆弧面型；所述刀盘部和所述环形磨削部同心设置。

可选的，所述环形磨削部的磨削面开设有多个排屑槽，多个所述排屑槽均贯穿所述环形磨削部的内外两侧；多个所述排屑槽的两侧槽壁均形成切削面。

可选的，所述排屑槽的槽壁的延伸方向与所述排屑槽的槽深方向存在一定夹角。

可选的，所述刀盘部的侧面通过连接部与所述环形磨削部的内端一体连接；

所述连接部为圆环形，且所述环形磨削部的外径大于所述刀盘部的外径。

可选的，所述刀盘部的侧面通过连接部与所述环形磨削部的内端一体连接；

所述连接部为中空的圆台形，且所述连接部的外表面和内表面均为弧形面。

可选的，所述连接部镂空。

可选的，所述环形磨削部周侧设置有一圈阶梯槽。

可选的，所述刀盘部的中心设置有冷却液孔，围绕所述冷却液孔均匀的设置有多个螺栓孔。

可选的，所述刀盘部的的另一侧盘面设置有垂直于所述刀盘部的刀盘柄。

基于上述第二目的，本实用新型提供了一种磨削设备,所述磨削设备包括如上所述的金刚石磨削刀盘，还包括刀柄，所述刀柄包括刀柄本体，所述刀柄本体的一端设置有与所述冷却液孔匹配的凸出部，围绕所述凸出部均匀的设置有与多个所述螺栓孔一一匹配的螺纹孔；

所述刀柄本体的另一端设置有用于与主轴连接的连接孔；

所述刀柄本体的中心设置有贯穿所述凸出部和所述连接孔的冷却液道；

所述刀柄本体的周侧设置有一圈凸出的定位环；

所述刀柄本体的周侧套设有动平衡环；

所述动平衡环包括环体和调节装置；所述环体具有内侧面和外侧面；所述环体的外侧面上设置有多个配重孔，多个所述配重孔的中心轴线沿所述环体的径向方向；

所述环体的一端与所述定位环的端面抵接；

所述调节装置安装于所述配重孔中。

基于上述第二目的，本实用新型提供了一种磨削设备,所述磨削设备包括如上所述的金刚石磨削刀盘，还包括刀柄，所述刀柄包括刀柄本体、无线传输接收装置、超声波换能器；

所述刀柄本体的第一端用于与机床主轴连接；所述刀柄本体的第二端开设有安装腔体；所述刀柄本体的周侧设置有一圈凸出的定位环；

所述超声波换能器包括变幅杆和设置在所述变幅杆的第一端的压电振子，所述变幅杆的第二端通过刀盘连接件安装所述金刚石磨削刀盘；所述变幅杆的第二端还设置有连接件，所述变幅杆通过所述连接件与所述超声波刀体的第二端连接；

所述变幅杆的第二端的内部设置有容置槽；

所述刀盘连接件包括连接盖和弹簧夹头，所述弹簧夹头设置在所述容置槽内，所述弹簧夹头夹紧所述刀盘柄，所述连接盖与所述变幅杆的第二端连接以夹紧所述弹簧夹头。

本实用新型提供的所述金刚石磨削刀盘，采用刀盘加环形磨削部的方式组成磨削刀，由整个环形刀盘作为磨削部分，可以有效的磨平待磨产品，刀盘直径更大，比现有的磨头形式的磨刀，能够克服更大的阻力，强度更大，磨削效果更好，也不易断裂。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型金刚石磨削刀盘实施例提供的金刚石磨削刀盘的结构示意图；

图2为本实用新型金刚石磨削刀盘实施例提供的有排屑槽的金刚石磨削刀盘的结构示意图；

图3为图2的侧视图；

图4为本实用新型金刚石磨削刀盘实施例提供的碟形的金刚石磨削刀盘的结构示意图；

图5为图4的A处放大图；

图6为图4的侧视图；

图7为本实用新型金刚石磨削刀盘实施例提供的碗形的金刚石磨削刀盘的结构示意图；

图8为图7的侧视图；

图9为本实用新型金刚石磨削刀盘实施例提供的碗形的镂空的金刚石磨削刀盘的结构示意图；

图10为本实用新型磨削设备实施例一提供的磨削设备示意图；

图11为图10的剖视图；

图12为动平衡环的示意图；

图13为本实用新型磨削设备实施例二提供的磨削设备示意图；

图14为图13的剖视图；

图15为图13的刀柄本体部分图；

图16为图13的变幅杆部分图；

图17为无线传输接收装置的示意图。

图标：1-刀盘部；2-环形磨削部；3-连接部；4-排屑槽；5-冷却液孔；6-刀盘柄；7-凸出部；8-连接孔；9-冷却液道；10-刀柄本体；100-动平衡环；1011-内侧面；1012-外侧面；102-配重孔；110-安装腔体；111-压盖装配腔体；112-压电振子装配腔体；113-锁紧螺栓装配腔体；130-过线孔；201-磨削端；300-无线传输接收装置；310-接收环支架；311-第三安装槽；312-第二接线口；320-接收磁芯；321-第四安装槽；322-第三接线口；330-接收线圈；401-切削面；402-切削刃；410-变幅杆；411-连接件；412-连接盖；413-筒夹；415-螺纹孔；420-压电振子；430-盖板；440-锁紧螺栓。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

金刚石磨削刀盘实施例一

如图1到图9所示，在本实施例中提供了一种金刚石磨削刀盘，所述金刚石磨削刀盘

包括圆盘状的刀盘部1；所述刀盘部1的一侧盘面设置有环形磨削部2，所述环形磨削部的远端为磨削端；所述环形磨削部的磨削端的端面为圆弧面型；所述刀盘部1和所述环形磨削部同心设置。

本实用新型提供的所述金刚石磨削刀盘，采用刀盘加环形磨削部的方式组成磨削刀，由整个环形刀盘作为磨削部分，可以有效的磨平待磨产品，刀盘直径更大，比现有的磨头形式的磨刀，能够克服更大的阻力，强度更大，磨削效果更好。

如图2到图9，本实施例的可选方案中，所述环形磨削部2的磨削面开设有多个排屑槽4，多个所述排屑槽4均贯穿所述环形磨削部2的内外两侧；多个所述排屑槽4的两侧槽壁均形成切削面401。

本实用新型提供的所述金刚石磨削刀盘，在环形磨削部2的基础上，开设了多个排屑槽4，由多个所述排屑槽的两侧槽壁形成了切削面401，由多个排屑槽的下缘形成了切削刃402。

本实用新型提供的所述金刚石磨削刀盘，当环形磨削部2的磨削端201刚接触待磨面时，由切削刃402形成缓冲和粗削，使待磨面被切削刃402先行切削的较为平整，然后再由环形切削部的磨削端201对待磨面进行打磨。如此设置，可以使磨削的时候更为顺畅，磨削效果好，可缓冲工件的切削碰撞，提高产品加工质量。在切削和磨削过程中，排屑槽一方面起到散热的作用，另一方面起到排出磨削屑的作用，保障研磨质量的同时延长了磨削部的使用寿命。

进一步的，所述排屑槽4的槽壁的延伸方向与所述排屑槽4的槽深方向存在一定夹角。

将排屑槽4倾斜设置，不是竖直的设置，在切削时，切削面401与待磨面呈锐角，可以减小阻力，更容易切削。槽边和水平面的角度为30-60度，且槽边均进行长度1mm倒角,即有致锐性也有利于保护刃口、防止磨粒脱落，增加磨盘寿命，保证工件粗糙度。刃口底刃:采用修光刃及内凹角结构，可以减少底部接触面，减少发热，修光刃还能修整主切削刃在工件表面留下刀纹，保证工件粗糙度。

本实施例的可选方案中，所述切削面401和所述磨削端201的端面均为电砂面。

将所述切削面401和所述磨削端201的端面表面设置成由金刚砂构成的电砂面，能够更有效地进行磨削。

如图4到图6，本实施例的可选方案中，所述刀盘部1的侧面通过连接部与所述环形磨削部2的内端一体连接；

所述连接部3为圆环形，且所述环形磨削部的外径大于所述刀盘部1的外径。

如此设计形成了碟形刀盘，碟形结构对冷却液有吸负作用，可以牢牢将冷却液吸附，能充分冷却。

如图7到图9，本实施例的可选方案中，所述刀盘部1的侧面通过连接部3与所述环形磨削部的内端一体连接；

所述连接部3为中空的圆台形，且所述连接部的外表面和内表面均为弧形面。

如此形成了碗型刀盘，碗形便于冷却液流通，增加流量把热量带走，也方便排削。

进一步的，所述连接部镂空。

镂空可以减少质量，提高转速，从而提高生产效率。

本实施例的可选方案中，所述环形磨削部的周侧设置有一圈阶梯槽。

阶梯槽的竖直方向的面用来测量端面跳动、圆度跳动；阶梯槽水平方向的面测量周刃跳动。

如图4到图9，本实施例的可选方案中，所述刀盘部1的中心设置有冷却液孔5，围绕所述冷却液孔5均匀的设置有多个螺栓孔。

通过大平面进行螺丝固定，装配更牢固，转动更为稳定，磨削效果更好。

如图1到图3，本实施例的可选方案中，所述刀盘部1的的另一侧盘面设置有垂直于所述刀盘部1的刀盘柄6。

如此设置适用于传统的筒夹式的连接方式，连接更方便。连接处的外径可逐步增大，以增强连接稳定性。

磨削设备实施例一

如图10到图12所示，该实施例提供了一种磨削设备，所述磨削设备包括如上具有冷却液孔的刀盘，所述的金刚石磨削刀盘，

还包括刀柄，所述刀柄包括刀柄本体10，所述刀柄本体10的一端设置有与所述冷却液孔5匹配的凸出部7，围绕所述凸出部7均匀的设置有与多个所述螺栓孔一一匹配的螺纹孔；

所述刀柄本体10的另一端设置有用于与主轴连接的连接孔8；

所述刀柄本体10的中心设置有贯穿所述凸出部7和所述连接孔8的冷却液道9；

所述刀柄本体10的周侧设置有一圈凸出的定位环；

所述刀柄本体10的周侧套设有动平衡环100；

所述动平衡环100包括环体和调节装置；所述环体具有内侧面1011和外侧面1012；所述环体的上设置有多个配重孔102，多个所述配重孔102的中心轴线沿所述环体的径向方向；

所述环体的一端与所述定位环的端面抵接。

所述调节装置安装于所述配重孔102中。

通过将刀柄的柄本体穿过安装孔，以实现动平衡环100的安装。配重孔102为圆形孔；配重孔102的轴线穿过环体的环心。配重孔102贯穿内侧面1011和外侧面1012。将柄本体与刀盘装配形成一体后，再将动平衡环100安装于柄本体上，然后通过在动平衡环100的配重孔102中安装物体，从而实现调节刀柄、刀盘和动平衡环100形成的整体的重心的空间位置，以使其保持在刀柄的旋转轴线上，从而有利于维持转动过程中的平衡状态，提高加工精度，减少机械故障的发生。冷却液道9是为了方便进冷却液。冷却液可以随着磨削快速的进入刀盘的磨削面处，起到更好的冷却效果，快速冷却。

本实施例的可选方案中，所述配重孔具有内螺纹。

进一步的，所述调节装置为第一柱状体，所述第一柱状体具有外螺纹；

所述外螺纹用于与所述内螺纹配合。

具体而言，通过调节装置以实现重心的调节。调节装置与配重孔102之间的连接方式在本实施例中为螺纹连接。动平衡环100与柄本体之间的连接方式为间隙配合，并在环体上对称的两个配重孔102中安装调节装置，以实现动平衡环100与刀柄的固定连接。

柄本体可以与主轴的连接端可以采用现有的常规的刀柄形式，可以采用拉钉连接。

磨削设备实施例二

如图13到图17所示，该实施例提供了一种磨削设备，所述磨削设备包括如上具有刀盘柄的刀盘，

还包括刀柄，所述刀柄包括刀柄本体10、无线传输接收装置300、超声波换能器；

所述刀柄本体10的第一端设置有用于与机床主轴连接的连接孔；所述刀柄本体10的第二端开设有安装腔体110；所述刀柄本体10的周侧设置有一圈凸出的定位环；

所述超声波换能器包括变幅杆410和设置在所述变幅杆410的第一端的压电振子420，所述变幅杆410的第二端通过刀盘连接件安装所述金刚石磨削刀盘；所述变幅杆410的第二端还设置有连接件411，所述变幅杆410通过所述连接件411与所述超声波刀体的第二端连接；

所述变幅杆的第二端的内部设置有容置槽；

所述刀盘连接件包括连接盖412和筒夹413，所述筒夹413设置在所述容置槽内，所述筒夹413夹紧所述刀盘柄6，所述连接盖412与所述变幅杆410的第二端连接以夹紧所述筒夹413。

本实用新型提供的所述磨削设备，刀柄本体10用于起到连接机床主轴、安装超声波换能器等部件的作用，无线传输发射装置用于将超声电源发生器产生的高频电能信号通过无线传输的方式传递到无线传输接收装置300上，无线传输接收装置300用于接收无线传输发射装置发出的信号并将感应到的信号还原成高频电能信号，传递给超声波换能器，超声波换能器用于利用压电振子420的压电逆效应将频率电信号转换为高频机械振动，并通过变幅杆410对机械振动进行放大传输到加工工件，进而能够配合传统普通机床实现超声加工。所述超声波刀柄结构，能够应用于传统的普通机床，在不改变普通机床结构的情况下进行超声加工，超声波换能器通过变幅杆410与刀柄本体10连接，通过设置连接件411，使变幅杆410和刀柄本体10组合更加紧密，加强产品结构强度，该超声波刀柄结构强度较好，产品经掉地或碰撞后变幅杆410不易倾斜，不易影响变幅杆410的圆跳动和动平衡，加工精度较高，使用寿命较长。

本实施例的可选方案中，所述超声波换能器还包括盖板430、锁紧螺栓440以及热缩绝缘管。所述变幅杆410的第一端端面上开设有与所述锁紧螺栓440匹配的螺纹孔415。所述压电振子420上开设有安装孔。所述盖板430设置在所述压电振子420远离所述变幅杆410的一侧。所述盖板430上开设有固定孔。所述锁紧螺栓440用于穿过所述固定孔、安装孔与所述螺纹孔415配合，使得所述压电振子420、盖板430锁紧在所述变幅杆410上。所述热缩绝缘管设置在所述锁紧螺栓440与所述压电振子420、盖板430之间。进而，变幅杆410的第一端相当于压电振子420的前盖板，盖板430相当于压电振子420的后盖板，通过锁紧螺栓440与变幅杆410上的螺纹孔415配合将压电振子420锁紧在变幅杆410上，无需额外设置压电振子420的前盖板，结构简单，且采用锁紧螺栓440锁紧，装配方便；通过在锁紧螺栓440与压电振子420、盖板430之间设置热缩绝缘管，热缩绝缘管能够起到绝缘保护的作用，防止压电振子420通过锁紧螺栓440发生短路，提高产品使用的稳定性，热缩绝缘管在安装时可先热缩安装在锁紧螺栓440上，不会影响锁紧螺栓440的装配，装配方便。

所述安装腔体110包括沿着所述刀柄本体10的外端向内端方向依次连通设置的压盖装配腔体111、压电振子装配腔体112以及锁紧螺栓装配腔体113。所述压盖装配腔体111、压电振子装配腔体112以及锁紧螺栓装配腔体113形成阶梯腔体结构。如此，安装腔体110的锁紧螺栓装配腔体113、压电振子装配腔体112及压盖装配腔体111可用来对应安装变幅杆410的锁紧螺栓440、压电振子420、连接件411，各腔体由外向内采用阶梯腔体结构，有利于各部件的定位装配，装配方便。

进一步的，所述刀柄本体10在其压盖装配腔体111相对应的内壁上设有锁紧螺纹，从而，便于与连接件411螺纹配合，实现连接件411的装配。进一步地，所述刀柄本体10的外壁上开设有与所述压电振子装配腔体112连通的过线孔130。如此，过线孔130便于实现压电振子420的正极、负极与无线传输接收装置300的接收线圈330的接线。进一步地，所述刀柄本体10与其压电振子装配腔体112相对应的内壁上开设有电极避让槽，所述电极避让槽沿着所述刀柄本体10的轴向方向设置。如此，电极避让槽能够避让压电振子420的电极接线耳，防止压电振子420的电极接线耳受挤压损坏而影响使用性能。

本实施例的可选方案中，所述无线传输接收装置300包括接收环支架310、接收磁芯320以及接收线圈330。所述接收环支架310套设在所述刀柄本体10的外侧。所述接收环支架310上设有第三安装槽311，所述接收磁芯320安装在所述第三安装槽311中。所述接收磁芯320上设有第四安装槽321，所述接收线圈330安装在所述第四安装槽321中。采用上述结构，接收磁芯320和接收线圈330能够通过接收环支架310安装在刀柄本体10上，接收磁芯320能够与无线传输发射装置的发射磁芯感应，从而起到无线接收作用，将感应到的磁场还原成高频电能信号传输给压电振子420。可选地，所述接收磁芯320为接收铁氧体。

本实施例中，所述第三安装槽311靠近所述接收环支架310中心的内槽壁上开设有第二接线口312，所述第四安装槽321靠近所述接收环支架310中心的内槽壁上开设有第三接线口322，且所述第三接线口322的位置与所述第二接线口312的位置对应。从而接收线圈330的接线可以通过第三接线口322、第二接线口312引入至接收环支架310的中空结构中，便于与刀柄本体10内的压电振子420接线，接线方便，且接线从内部进行，能够有效保护接线。

上述两种实施例的刀柄与主轴连接的连接孔均可以采用现有的标准连接。

最后应说明的是：对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。