一种单晶金刚石螺旋刀的刃口磨削装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及金刚石刀具加工技术领域，特别涉及一种单晶金刚石螺旋刀的刃口磨削装置。
【背景技术】
[0002]目前螺旋刃单晶金刚石刀具的刃口处理技术国内外都处于空白状态。因为单晶金刚石具有以下独特的物理力学性能:
[0003]1.单晶金刚石是单一碳原子的结晶体，晶格结构属于等轴面心立方晶系(一种原子密度最高的晶系)，碳原子间的链接键为SP3杂化共价键，具有很强的结合力、稳定性和方向性，是自然界中已知的最硬物质，其显微硬度可达10000HV。
[0004]2.金刚石晶体上的每个晶面上原子排列形式和原子密度的不同以及晶面之间的距离不同，造成金刚石晶体各向异性，各晶面的微观强度有明显的差别。
[0005]3.经过仔细研磨后的刃口能得到原子级的锋利度。
[0006]4.单晶金刚石刀具切削黑色金属时，金刚石中的碳原子容易与黑色金属中的碳原子发生亲合作用，加快刃口磨损。
[0007]所以，在实际生产中，由于单晶金刚石物理力学性能的第1、2点原因，刃磨单晶金刚石刃口时，非常容易产生爆口和锯齿度，对螺旋刃口的加工极为困难，目前市场上只有传统的直线或单圆弧刀刃，未见螺旋刀刃的单晶金刚石刀具问世就是这个原因。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术所存在的不足而提供一种单晶金刚石螺旋刀的刃口磨削装置，该刃口磨削装置利用单晶金刚石的碳原子与黑色金属中的碳原子容易产生亲合作用的微量磨损机理，实现微量研磨刃口的作用。
[0009]本实用新型所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现:
[0010]—种单晶金刚石螺旋刀的刃口磨削装置，包括:
[0011]—大理石床身，所述大理石床身的底部安装有机床调整脚，所述机床调整脚将所述大理石床身支撑在底面上；
[0012]通过横向进给直线导轨安装在所述大理石床身上的横向进给工作台，所述横向进给工作台与配置在所述大理石床身上的横向进给工作台伺服驱动机构驱动连接，所述横向进给工作台伺服驱动机构驱动所述横向进给工作台沿所述横向进给直线导轨进行往复横向直线运动实现横向进给；
[0013]安装在所述横向进给工作台上的数控回转工作台，所述数控回转工作台通过其自身携带的数控回转工作台回转驱动机构驱动回转，所述数控回转工作台上设置有回转工作台固定座；
[0014]通过回转夹具轴向进给直线导轨安装在所述回转工作台固定座上的刀具旋转夹具，所述单晶金刚石螺旋刀装夹于所述刀具旋转夹具的主轴上，所述刀具旋转夹具通过联动的第一伺服电机和第二伺服电机控制，其中第一伺服电机带动刀具旋转夹具中的主轴旋转，第二伺服电机带动所述刀具旋转夹具沿所述回转夹具轴向进给直线导轨进行往复轴向直线运动；
[0015]固定安装在所述大理石床身上的主轴座；
[0016]通过主轴座往复直线运动导轨安装在所述主轴座上的磨盘主轴托架，所述磨盘主轴托架与配置在大理石床身上的伺服曲柄摇杆机构驱动连接，所述伺服曲柄摇杆机构驱动所述磨盘主轴托架沿所述主轴座往复直线运动导轨进行往复轴向直线运动；
[0017]通过主轴回转导轨安装在所述磨盘主轴托架上的主轴套，所述主轴套与配置在所述主轴座和大理石床身上的主轴套上下摆动驱动机构驱动连接，所述主轴套上下摆动驱动机构驱动所述主轴套沿所述主轴回转导轨进行上下摆动；
[0018]配置在所述磨盘主轴托架两侧上的若干主轴套锁紧机构，所述主轴套锁紧机构将所述主轴套锁紧在任意摆动角度上；
[0019]通过空气轴承套设在所述主轴套中的空气静压主轴，所述空气静压主轴靠近所述刀具旋转夹具的这一端上安装有磨盘;所述空气轴承通过气管及电磁阀连接压缩空气源;所述空气静压主轴通过安装在所述主轴套上的主轴伺服驱动机构驱动进行圆周回转运动。
[0020]在本实用新型的一个优选实施例中，所述单晶金刚石螺旋刀的刃口磨削装置，还包括:
[0021]安装在所述磨盘主轴托架顶端上的蜗轮蜗杆驱动机构，所述蜗轮蜗杆驱动机构中的蜗轮输出端与所述蜗杆的输入端驱动连接，所述蜗轮的输入端配置有一蜗轮操纵手柄；所述蜗杆的输出端连接一丝杆螺母机构；
[0022]与所述丝杆螺母机构中的丝母连接的CCD和LED照明横向进给拖板机构，所述蜗轮蜗杆驱动机构通过所述丝杆螺母机构驱动所述CCD和LED照明横向进给拖板机构进行往复直线轴向运动;所述CCD和LED照明横向进给拖板机构包括CCD和LED照明横向进给拖板支架和通过CCD和LED照明横向进给直线导轨配置在所述CCD和LED照明横向进给拖板支架上的CXD和LED照明横向进给拖板以及驱动所述CCD和LED照明横向进给拖板沿CCD和LED照明横向进给直线导轨进行往复横向直线运动的CCD和LED照明横向进给拖板驱动机构，所述CCD和LED照明横向进给拖板支架与所述丝杆螺母机构中的丝母连接；
[0023]通过CCD和LED照明轴向进给直线导轨安装在所述CCD和LED照明横向进给拖板上的C⑶和LED照明轴向进给滑块；
[0024]与所述C⑶和LED照明轴向进给滑块主动端连接的C⑶和LED照明轴向进给千分尺；
[0025]安装在所述C⑶和LED照明轴向进给滑块从动端上的CCD和LED照明安装支架，所述CXD和LED照明轴向进给千分尺驱动所述CCD和LED照明轴向进给滑块沿所述CCD和LED照明轴向进给直线导轨进行轴向直线往复运动，所述C⑶和LED照明轴向进给滑块带动CCD和LED照明安装支架实现轴向进给；
[0026]在所述C⑶和LED照明安装支架上安装有C⑶摄像头和LED照明灯。
[0027]在本实用新型的一个优选实施例中，所述单晶金刚石螺旋刀的刃口磨削装置，还包括:
[0028]安装在所述大理石床身上的人机对话操作装置，所述人机对话操作装置与所述横向进给工作台伺服驱动机构、数控回转工作台回转驱动机构、伺服曲柄摇杆机构、电磁阀、主轴伺服驱动机构、C⑶摄像头和LED照明灯控制连接；
[0029]安装在地面上的电器开关柜，所述电器开关柜给所述横向进给工作台伺服驱动机构、数控回转工作台回转驱动机构、伺服曲柄摇杆机构、电磁阀、主轴伺服驱动机构、CCD摄像头和LED照明灯以及人机对话操作装置供电。
[0030]在本实用新型的一个优选实施例中，还包括设置在所述大理石床身上的手动横向进给工作台驱动机构和手动横向进给工作台限位机构，所述手动横向进给工作台驱动机构与所述横向进给工作台驱动连接，驱动所述横向进给工作台沿所述横向进给直线导轨进行往复横向直线运动实现手动进给;所述手动横向进给工作台限位机构与横向进给工作台连接，所述手动横向进给工作台限位机构限制所述横向进给工作台手动横向进给位置。
[0031]在本实用新型的一个优选实施例中，在所述磨盘主轴托架上配置有用以显示所述主轴套上下摆动角度的主轴套后角角度标尺。
[0032]在本实用新型的一个优选实施例中，所述主轴套还通过伸缩支撑杆与所述主轴座连接。
[0033]在本实用新型的一个优选实施例中，所述磨盘为铸铁磨盘或钢质磨盘。
[0034]在本实用新型的一个优选实施例中，所述铸铁磨盘的磨削面的跳动不大于0.5μπι，平面度小于2μπι。
[0035]在本实用新型的一个优选实施中，在所述铸铁磨盘的磨削面涂覆有一层磨削层。
[0036]在本实用新型的一个优选实施例中，所述钢质磨盘的磨削面粗糙度为Ra<0.05μm，磨削面的平面度小于2μηι，磨削面的跳动不大于0.5μηι，磨削面的硬度为55?66HRC。
[0037]在本实用新型的一个优选实施例中，所述钢质磨盘的直径为60?80mm，磨削面的宽度为2?3_，不平衡量小于0.0lg.mm。
[0038]在本实用新型的一个优选实施例中，在所述大理石床身四周的地面上开设有一圈防震沟。
[0039]在本实用新型的一个优选实施例中，在所述大理石床身中设置有配重室，所述配重室上设置有配重室门，在所述配重室内放置有配重。
[0040]采用本实用新型的单晶金刚石螺旋刀的刃口磨削装置研磨单晶金刚石的螺旋刃口，每秒可磨去40?200个原子层，能得到极好的效果，金刚石刃口后刀面的表面粗糙度Ra< 8?1nm,刀刃非常锋利，用STM(Scanning Tunnelling Microscope)扫描隧道显微镜检测刀刃的钝圆半径P < 0.2μηι，刃口至少在600?1000倍显微镜下检测无锯齿度缺陷，金刚石的变质层较浅，用X光衍射分析仪测得的数据，一般不大于10?20nm，刀具使用寿命较长。
【附图说明】
[0041]图1为本实用新型单晶金刚石螺旋刀的刃口磨削装置结构的主视图。
[0042]图2为本实用新型单晶金刚石螺旋刀的刃口磨削装置结构的俯视图。
[0043]图3为本实用新型单晶金刚石