用于平面研磨設(shè)備的自動磨料供給裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于平面研磨設(shè)備的自動磨料供給裝置，包括液體噴霧機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)、散粉擋片和電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)；其中，液體噴霧機構(gòu)用于向研磨加工區(qū)噴出霧狀液體；旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流，并裹帶著磨料噴射到散粉擋片的中心；散粉擋片設(shè)置在液體噴霧機構(gòu)噴射霧狀液體的路徑上，散粉擋片用于撞散由旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)噴射的磨料，使其散布在霧狀液體中均勻地灑向研磨加工區(qū)；同時，液體噴霧機構(gòu)的液體噴霧力度、旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)的磨料噴射力度及磨料供給量分別由電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)進行控制。上述裝置能根據(jù)研磨狀況精密控制磨料供給，同時實現(xiàn)在線清盤。
【專利說明】用于平面研磨設(shè)備的自動磨料供給裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種磨料供給裝置，尤其涉及一種用于研磨金剛石等超硬材料的平面研磨設(shè)備的自動磨料供給裝置，屬于機械加工設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]研磨是精密的光整加工技術(shù)，可應(yīng)用的方式較多，如磁力流體研磨、振動研磨、電解研磨、機械化學(xué)研磨等等，但在平面研磨領(lǐng)域最多采用的仍然是最古老、傳統(tǒng)的鑄鐵盤+磨料的研磨方式。即用球磨鑄鐵作為研磨工具，利用球墨鑄鐵蘊藏著豐富的微小孔隙；磨料與液體按一定比例混合并充分?jǐn)嚢?，形成均勻的磨料液；將磨料液撒在鑄鐵盤上，在涂抹、碾壓的作用下使磨料顆粒嵌入鑄鐵盤表面的孔隙中，形成切削刃。大量磨料的嵌入使研磨工具產(chǎn)生了切削能力，形成對工件的研磨。
[0003]目前，對于金剛石超硬材料的工件進行平面研磨的加工方式及設(shè)備，全部采用傳統(tǒng)的鑄鐵盤+磨料的研磨方式。由于這類工件材質(zhì)的硬度極高，需要價格相對昂貴的磨料用于研磨加工，且加工效率較低。在研磨過程中，如何使加工盡快進入最佳磨削狀態(tài)？如何在節(jié)省貴重磨料用量的同時最大限度保持最佳磨削狀態(tài)？如何在不增加輔助工時的前提下及時在線對已污染的研磨盤進行清理？是金剛石超硬材料平面研磨行業(yè)亟待解決的課題。合理的磨料供給方式是解決這些問題的關(guān)鍵，也是節(jié)省磨料、降低成本、減少工時、提高研磨效率的最有效的重要環(huán)節(jié)。
[0004]現(xiàn)有的磨料供給方式主要有以下三種:
[0005]①循環(huán)磨料供給法。將磨料加入盛有液體的容器中混合、攪拌形成均勻的磨料液，用泵將磨料液分幾路沖入研磨區(qū)進行研磨加工，隨后磨料液流回容器循環(huán)往復(fù)形成磨料供給。這種方法的優(yōu)點是:磨料可以循環(huán)反復(fù)使用，可提高磨料的使用率。缺點是:研磨過程中產(chǎn)生的所有殘屑無法有效分離，全都混入磨料液中參與循環(huán)，起到了阻礙研磨盤保持切削力的作用。研磨時間越長，阻礙作用越強烈，即使中途在磨料液中添加磨料，也只能在較短的時間內(nèi)增強切削力，隨后便淹沒在殘屑中，磨削力度迅速被削弱。
[0006]②滴液磨料供給法。把磨料與液體混合成較濃稠的磨料液，利用蠕動泵的擠壓作用將較濃稠的磨料液較緩慢地滴在研磨盤上，在研磨過程中磨料被涂抹均勻、碾壓嵌入，產(chǎn)生切削力，達(dá)到磨料供給的目的。磨料進入加工區(qū)后不再流動循環(huán)，而是一次性使用。由于液體中磨料顆粒在研磨盤上聚集，在涂抹碾壓的作用下嵌入孔隙形成很好的切削刃，而研磨產(chǎn)生的殘屑大部分漂浮于液體表層不斷從研磨盤邊沿排除，從而減輕了殘屑對研磨盤切削力的阻礙作用。
[0007]滴液磨料供給法的弱點在于:加工初期，憑借緩慢滴液的方式很難在短時間內(nèi)將磨料均勻布滿整個研磨盤而迅速達(dá)到最好的磨削狀態(tài)，因而影響研磨效率。隨著研磨加工的進行，磨料顆粒不斷在研磨盤上累積逐漸達(dá)到飽和，如果磨料出現(xiàn)過飽和度太深，由于大量的磨料顆粒不能很好地嵌于研磨盤表面的孔隙中而相對研磨盤產(chǎn)生滾動，就會加劇研磨盤的磨損，也會消弱對工件的磨削能力。當(dāng)研磨盤上的磨料接近飽和時，需要逐漸減小供給磨料液的濃度以保持研磨盤的最佳切削力，這種磨料供給方式無法做到在線調(diào)節(jié)磨料液濃度。
[0008]③霧狀噴灑磨料供給法。這是近期出現(xiàn)的一種新型磨料供給方式，可將不同粒度的磨料按不同比例分別加入液體，形成不同濃度磨料液，裝瓶、標(biāo)明、待用。在使用過程中利用電磁攪拌器，始終對瓶中的磨料液進行攪拌，保證液體中的磨料分布均勻。用噴霧裝置將磨料液均勻地噴灑在研磨盤上，為研磨加工供給磨料。這一方法的不足之處表現(xiàn)為:不能實時根據(jù)研磨狀況適當(dāng)改變磨料液中的磨料濃度。不能在線精密自動調(diào)整磨料液濃度，就不可能確保研磨切削力最大限度地控制在最佳工作狀態(tài)的范疇。
[0009]綜上所述，現(xiàn)有的用于平面研磨設(shè)備的磨料供給裝置雖各有千秋，但都存在以下幾點不足:①在研磨過程中不能根據(jù)工作狀況實時增減磨料液中的磨料濃度，不能精確控制磨料的供給量。不利于磨料的節(jié)省和研磨效率的提高。②事先將磨料與液體配比好、混合，在應(yīng)用中必須不停的攪拌，才能保證磨料液均勻。需要配備攪拌器具并添加相應(yīng)的能源，造成不必要的浪費。③不能實現(xiàn)方便、快捷在線清理已污染的研磨盤，只能在停止加工后再進行清盤處理，增加了輔助工時，使研磨效率受到影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種用于平面研磨設(shè)備的自動磨料供給裝置。
[0011]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案:
[0012]一種用于平面研磨設(shè)備的自動磨料供給裝置，包括液體噴霧機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)、散粉擋片和電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)；
[0013]其中，所述液體噴霧機構(gòu)用于向研磨加工區(qū)噴出霧狀液體；所述旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流，并裹帶著磨料噴射到所述散粉擋片的中心；所述散粉擋片設(shè)置在所述液體噴霧機構(gòu)噴射所述霧狀液體的路徑上，所述散粉擋片用于撞散由所述旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)噴射的磨料，使其散布在霧狀液體中，均勻地灑向研磨加工區(qū)；
[0014]同時，所述液體噴霧機構(gòu)的液體噴霧力度、所述旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)的磨料噴射力度及磨料供給量分別由所述電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)進行控制。
[0015]其中較優(yōu)地，所述液體噴霧機構(gòu)由儲液容器、噴霧進氣口、氣/液分配器、噴霧管道及噴霧噴嘴組成，
[0016]所述氣/液分配器和所述噴霧噴嘴分別設(shè)置于所述噴霧管道的兩端；并且，所述氣/液分配器的進液端與所述儲液容器連接，所述氣/液分配器的進氣端與所述噴霧進氣口連接。
[0017]其中較優(yōu)地，所述旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)由裝有磨料的密閉容器、設(shè)置于所述密閉容器上的控制磨料量進氣口、旋轉(zhuǎn)氣流進氣口、兩級旋轉(zhuǎn)風(fēng)道和噴磨料噴嘴組成，
[0018]所述兩級旋轉(zhuǎn)風(fēng)道的一端設(shè)置有所述旋轉(zhuǎn)氣流進氣口，另一端設(shè)置有所述噴磨料噴嘴；所述兩級旋轉(zhuǎn)風(fēng)道的第一級風(fēng)道和第二級風(fēng)道之間設(shè)置有磨料入口 ；在所述磨料入口的上方設(shè)置有所述密閉容器，所述密閉容器由帶控制磨料量進氣口的密封蓋、料斗和出料嘴構(gòu)成，所述密閉容器用于裝載磨料，所述出料嘴設(shè)置在所述磨料入口的位置；所述控制磨料量進氣口，用于提供氣壓將所述料斗中的磨料從所述磨料入口送入所述兩級旋轉(zhuǎn)風(fēng)道。
[0019]其中較優(yōu)地，所述液體噴霧機構(gòu)和所述旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)的相對位置可調(diào)，所述噴霧噴嘴的中心軸線和所述噴磨料噴嘴的中心軸線在水平面上的投影交叉角度在25。?28。之間。
[0020]其中較優(yōu)地，所述第一級風(fēng)道，由帶有旋轉(zhuǎn)溝槽的錐形芯體裝入與其形狀相配合的錐孔內(nèi)構(gòu)成；所述第一級風(fēng)道和所述第二級風(fēng)道的內(nèi)徑，從所述旋轉(zhuǎn)氣流進氣口向所述噴磨料噴嘴的方向逐漸收縮。
[0021]其中較優(yōu)地，所述散粉擋片外形呈淺弧形碗狀，所述散粉擋片的凸面面向所述噴磨料噴嘴設(shè)置在所述噴霧噴嘴的前方，所述散粉擋片垂直于水平面，且平行于所述噴霧噴嘴的中心軸線設(shè)置。
[0022]其中較優(yōu)地，在所述噴霧噴嘴的外部設(shè)有一個導(dǎo)流殼體，所述散粉擋片設(shè)置于所述導(dǎo)流殼體出口位置的中心，所述導(dǎo)流殼體靠近所述噴磨料噴嘴的一側(cè)開設(shè)有大面積的開口，用于允許裹帶著磨料的旋轉(zhuǎn)氣流從此進入并噴射到所述散粉擋板上。
[0023]其中較優(yōu)地，所述電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)通過控制所述噴霧進氣口的氣壓對所述液體噴霧機構(gòu)的液體噴霧力度進行控制；
[0024]所述電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)通過控制所述控制磨料量進氣口的氣壓對所述旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)的磨料供給量進行控制；
[0025]同時，所述電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)通過控制所述旋轉(zhuǎn)氣流進氣口的氣壓對所述旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)的磨料噴射力度進行控制。
[0026]其中較優(yōu)地，所述電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)包括監(jiān)測模塊、判斷模塊和控制模塊，所述監(jiān)測模塊用于監(jiān)測研磨盤上磨料的分布狀態(tài)以及研磨盤上磨料切削力的變化；所述判斷模塊用于判斷研磨盤上磨料是否形成足夠切削力、是否飽和以及判斷研磨盤上磨料切削力是否匱乏并存在大量殘屑；所述控制模塊用于根據(jù)所述判斷模塊的判斷結(jié)果分別控制所述噴霧進氣口、所述控制磨料量進氣口和所述旋轉(zhuǎn)氣流進氣口的氣壓；
[0027]當(dāng)所述判斷模塊判斷研磨盤上磨料分布未形成足夠切削力時，所述控制模塊控制所述控制磨料量進氣口保持較大氣壓運行；
[0028]當(dāng)所述判斷模塊判斷研磨盤上磨料已形成足夠切削力時，所述控制模塊控制所述控制磨料量進氣口保持較小氣壓運行；
[0029]當(dāng)所述判斷模塊判斷研磨盤上磨料分布飽和時，所述控制模塊關(guān)閉所述控制磨料量進氣口和所述旋轉(zhuǎn)氣流進氣口；
[0030]當(dāng)所述判斷模塊判斷研磨盤上磨料的切削力匱乏且存在大量殘屑時，所述控制模塊關(guān)閉所述控制磨料量進氣口和所述旋轉(zhuǎn)氣流進氣口，并同時加大所述噴霧進氣口的氣壓。
[0031]本實用新型提供的自動磨料供給裝置，通過液體噴霧機構(gòu)與旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)的共同作用，使磨料均勻地混入霧狀液體中拋灑于加工區(qū)；同時，該裝置通過電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)根據(jù)研磨狀態(tài)實時精確的控制磨料的供給量，減少或避免了由于磨料量的虧欠或過飽和對加工狀態(tài)帶來的損害，并且實現(xiàn)了在線清理研磨盤，為研磨加工提供了良好的環(huán)境，進一步節(jié)省了工時。該自動磨料供給裝置有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中在磨料量精密自動控制供給和在線清理研磨盤等環(huán)節(jié)存在的不足，節(jié)省磨料、降低成本、減少工時、并提高研磨效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是本實用新型所提供的自動磨料供給裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2是圖1所示自動磨料供給裝置中，旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)的剖視示意圖；
[0034]圖3是圖1所示自動磨料供給裝置的旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)中，帶有旋轉(zhuǎn)溝槽的錐形芯體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖4是圖1所示自動磨料供給裝置中，散粉擋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖5是圖1所示自動磨料供給裝置實現(xiàn)磨料供給的流程圖。

【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型提供的技術(shù)內(nèi)容詳細(xì)說明。
[0038]為了有效解決現(xiàn)有技術(shù)中，在平面研磨金剛石超硬材料的工件時，貴重磨料的供給得不到精密控制，導(dǎo)致加工效率很低、貴重磨料浪費嚴(yán)重的問題。本實用新型提供了一種在對金剛石超硬材料平面研磨時，借助電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)，實現(xiàn)自動供給磨料的裝置。
[0039]如圖1所示，本實用新型提供的用于平面研磨設(shè)備的自動磨料供給裝置，由液體噴霧機構(gòu)1、旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)8和散粉擋片6組成。其中，液體噴霧機構(gòu)I用于向研磨加工區(qū)噴出霧狀液體；旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)8用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流，并裹帶著磨料噴射到散粉擋片6的中心；散粉擋片6設(shè)置在液體噴霧機構(gòu)I噴射霧狀液體的路徑上，散粉擋片6用于撞散由旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)8噴射的磨料，使其散布在霧狀液體中均勻地灑向研磨加工區(qū)。同時，該自動磨料供給裝置，還包括電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)，上述液體噴霧機構(gòu)I的液體噴霧力度、旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)8的磨料噴射力度及磨料供給量分別由電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)通過控制上述機構(gòu)中的進氣閥門進行控制。下文將結(jié)合具體結(jié)構(gòu)進行描述。
[0040]如圖1所示，在該自動磨料供給裝置中，液體噴霧機構(gòu)I由儲液容器2、噴霧進氣口3、氣/液分配器4、噴霧管道及噴霧噴嘴5組成。其中，氣/液分配器4和噴霧噴嘴5分別設(shè)置于噴霧管道的兩端；噴霧噴嘴5靠近研磨盤設(shè)置；并且，氣/液分配器4的進液端與儲液容器2連接，氣/液分配器4的進氣端與噴霧進氣口 3連接。液體噴霧機構(gòu)I所用液體存儲于儲液容器2內(nèi)，氣體在電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)的作用下進入噴霧進氣口 3，通過氣/液分配器4與液體形成“霧”，由噴霧噴嘴5按圖1中所標(biāo)注的密排箭頭的方向噴出。電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)通過控制噴霧進氣口 3的進氣氣壓對液體噴霧機構(gòu)I的液體噴霧力度進行控制。
[0041]結(jié)合圖1和圖2可知，在該自動磨料供給裝置中，旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)8由裝有磨料的密閉容器，設(shè)置于密閉容器上的控制磨料量進氣口 9，旋轉(zhuǎn)氣流進氣口 10、兩級旋轉(zhuǎn)風(fēng)道和噴磨料噴嘴7組成。
[0042]其中，兩級旋轉(zhuǎn)風(fēng)道的一端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)氣流進氣口 10，另一端設(shè)置有噴磨料噴嘴7。噴磨料噴嘴7與噴霧噴嘴5共同設(shè)置在研磨盤附近。液體噴霧機構(gòu)I和旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)8的相對位置可調(diào)，具體而言，噴霧噴嘴5的中心軸線和噴磨料噴嘴7的中心軸線與水平線形成的角度可調(diào)，并且，噴霧噴嘴5的中心軸線和噴磨料噴嘴7的中心軸線在水平面上的投影交叉角度在25°?28°之間可調(diào)。通過對兩者的位置、角度以及各進氣口氣壓的調(diào)整、控制，可以使適量的磨料和液體噴霧形成均勻的磨料霧，并沿圖1所示的密排箭頭方向噴灑于研磨盤。
[0043]兩級旋轉(zhuǎn)風(fēng)道包括第一級風(fēng)道11和第二級風(fēng)道16。第一級風(fēng)道11和第二級風(fēng)道16的內(nèi)徑，從旋轉(zhuǎn)氣流進氣口 10向噴磨料噴嘴7的方向逐漸收縮。并且，如圖3所示，第一級風(fēng)道11由帶有旋轉(zhuǎn)溝槽的錐形芯體11’裝入與其形狀相配合的錐孔內(nèi)構(gòu)成，第二級風(fēng)道16內(nèi)部設(shè)置為逐漸向噴磨料噴嘴7收縮的空腔。當(dāng)氣體從旋轉(zhuǎn)氣流進氣口 10進入第一級風(fēng)道11后，在錐形芯體11’的作用下，形成旋轉(zhuǎn)氣體，并帶動磨料在第二級風(fēng)道16的作用下，從噴磨料噴嘴7噴出。其中，由于第一級風(fēng)道11中的錐形芯體11’僅與氣流接觸，在使用過程中不會遭受磨料磨損等破壞，故可采用價格低廉的、易加工成型的金屬或非金屬材料制作，利于降低制作成本。而第二級風(fēng)道16的內(nèi)腔由于磨料在其內(nèi)部旋轉(zhuǎn)和加速，容易遭受磨料磨損，優(yōu)選在其內(nèi)壁制作高性能的耐磨涂層。
[0044]如圖2所示，在第一級風(fēng)道11和第二級風(fēng)道16之間設(shè)置有磨料入口 12 ;在磨料入口 12的上方設(shè)置有密閉容器，密閉容器由帶控制磨料量進氣口 9的可快速裝卸的密封蓋15、料斗14和出料嘴13構(gòu)成，密閉容器用于裝載磨料，密閉容器的出料嘴13設(shè)置在磨料入口 12的位置；控制磨料量進氣口 9用于提供氣壓將料斗14中的磨料從磨料入口 12(出料嘴13)送入兩級旋轉(zhuǎn)風(fēng)道中。磨料在旋轉(zhuǎn)氣流的作用下均勻分散在旋轉(zhuǎn)氣流中并從噴磨料噴嘴7噴出。
[0045]電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)分別對控制磨料量進氣口 9和旋轉(zhuǎn)氣流進氣口 10的氣壓值進行調(diào)控，可以精確確定磨料供給量，并可以通過噴磨料噴嘴7得到合適的磨料噴射力度，使其按圖1所標(biāo)注箭頭的方向噴出。磨料在控制磨料量進氣口 9氣壓的作用下通過出料口 12進入兩級旋轉(zhuǎn)風(fēng)道的腔體內(nèi)部；氣體通過旋轉(zhuǎn)氣流進氣口 10進入第一級風(fēng)道11形成旋轉(zhuǎn)氣流，將兩級旋轉(zhuǎn)風(fēng)道的腔體內(nèi)部的磨料卷起來，再經(jīng)過第二級風(fēng)道16加強旋轉(zhuǎn)力度，從噴磨料噴嘴7向液體噴霧機構(gòu)I的霧區(qū)內(nèi)噴射出。在旋轉(zhuǎn)氣流的作用下，磨料可靠地到達(dá)散粉擋板6，不至于偏離氣流中心而中途散落。
[0046]散粉擋片6用于撞散由旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)8噴射的磨料，使其散布在霧狀液體中均勻地灑向研磨加工區(qū)。在上述實施例中，散粉擋片6的結(jié)構(gòu)如圖4所示，散粉擋片6外形呈淺弧形碗狀，厚度在0.2?0.5 mm之間,直徑在3?6 mm之間。散粉擋片6設(shè)置在液體噴霧機構(gòu)I噴射霧狀液體的路徑上，散粉擋片6的凸面面向噴磨料噴嘴7設(shè)置，并且散粉擋片6設(shè)置在噴霧噴嘴5前方約1mm的位置。散粉擋片6垂直于水平面并且平行于噴霧噴嘴5的中心軸線設(shè)置，散粉擋板6的設(shè)置位置及角度均可微調(diào)，以出現(xiàn)最佳散粉狀態(tài)，同時不出現(xiàn)落下液滴現(xiàn)象為準(zhǔn)。具體來說，如圖1所示，在噴霧噴嘴5的外部設(shè)有一個導(dǎo)流殼體，導(dǎo)流殼體沿噴霧噴嘴5的噴射路徑向前延伸，散粉擋片6設(shè)置于導(dǎo)流殼體出口位置的中心，并且，在導(dǎo)流殼體靠近噴磨料噴嘴7的一側(cè)開設(shè)有大面積的開口，用于允許裹帶著磨料的旋轉(zhuǎn)氣流從此進入并噴射到散粉擋板6上。
[0047]本實用新型提供的自動磨料供給裝置中，電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)通過控制噴霧進氣口 3的氣壓對液體噴霧機構(gòu)I的液體噴霧力度進行控制；通過控制控制磨料量進氣口 9的氣壓對旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)8的磨料供給量進行控制；并通過控制旋轉(zhuǎn)氣流進氣口 10的氣壓對旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)8的磨料噴射力度進行控制。在實際使用中，電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)，可以通過對研磨盤上的加工狀態(tài)進行實時監(jiān)測實現(xiàn)磨料的精密自動供給；也可以由工作人員根據(jù)實際研磨狀況預(yù)先編成程序輸入電腦，由電腦通過調(diào)控對應(yīng)的閥體分別對液體噴霧機構(gòu)I的噴霧進氣口 3、旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)8的控制磨料量進氣口 9和旋轉(zhuǎn)氣流進氣口 10的氣壓，進行大小調(diào)節(jié)和開啟、關(guān)閉等相應(yīng)的控制。
[0048]下面對電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)對研磨盤上的加工狀態(tài)進行實時監(jiān)測并實現(xiàn)磨料的精密自動供給的過程進行說明。電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)包括監(jiān)測模塊、判斷模塊和控制模塊，其中，監(jiān)測模塊用于監(jiān)測研磨盤上磨料的分布狀態(tài)以及研磨盤上磨料切削力的變化；判斷模塊用于判斷研磨盤上磨料是否形成足夠切削力、是否飽和以及判斷研磨盤上磨料切削力是否匱乏并存在大量殘屑；控制模塊用于根據(jù)判斷模塊的判斷結(jié)果分別控制噴霧進氣口 3、控制磨料量進氣口 9和旋轉(zhuǎn)氣流進氣口 10的氣壓。當(dāng)判斷模塊判斷研磨盤上磨料分布未形成足夠切削力時，控制模塊控制控制磨料量進氣口 9保持較大氣壓運行；當(dāng)判斷模塊判斷研磨盤上磨料已形成足夠切削力時，控制模塊控制控制磨料量進氣口 9保持較小氣壓運行。當(dāng)判斷模塊判斷研磨盤上磨料分布接近或處于飽和時，控制模塊關(guān)閉控制磨料量進氣口 9和旋轉(zhuǎn)氣流進氣口 10的閥門；當(dāng)判斷模塊判斷研磨盤上磨料的切削力匱乏且存在大量殘屑時，控制模塊保持控制磨料量進氣口 9和旋轉(zhuǎn)氣流進氣口 10關(guān)閉，并同時加大噴霧進氣口 3的氣壓，對研磨盤進行沖洗。
[0049]本實用新型提供的用于平面研磨設(shè)備的自動磨料供給方法，基于上述自動磨料供給裝置實現(xiàn)。下面，結(jié)合圖5對圖1所示的自動磨料供給裝置在研磨加工過程中實時精確控制磨料量為研磨供給磨料液的方法進行詳細(xì)的說明。具體來說，包括如下步驟:
[0050]預(yù)先對磨料供給裝置(旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)8中的密閉容器)和儲液容器2中加入足量的磨料和液體；適當(dāng)調(diào)整液體噴霧機構(gòu)1、旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)8和散粉擋片6的相對位置及角度；利用電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)對裝置的各路氣壓實施全方位的控制。[0051 ] 首先開啟液體噴霧機構(gòu)I的進氣口(噴霧進氣口 3)的閥門，使噴霧噴嘴5向研磨區(qū)噴出霧狀液體；接著打開旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)8的進氣閥門(旋轉(zhuǎn)氣流進氣口 10的閥門)，形成旋轉(zhuǎn)氣流，并由噴磨料噴嘴7噴出；然后再接通旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)8中的控制磨料量進氣口 9的閥門提供磨料，使磨料從料斗14進入兩級旋轉(zhuǎn)風(fēng)道的腔體中并被旋轉(zhuǎn)氣流裹帶著沖向散粉擋片6的中心；被散粉擋片6撞散的磨料散布在霧狀液體中均勻地灑向研磨加工區(qū)，實現(xiàn)精密控制的磨料供給。
[0052]在加工的初始階段，當(dāng)研磨盤未形成切削能力時，要使研磨盤盡快形成研磨去除能力，需要施加高濃度的磨料液，使較多的磨料進入研磨區(qū)。通過電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)，加大控制磨料量進氣口 9的氣壓，使進入旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)8的兩級旋轉(zhuǎn)風(fēng)道的腔體內(nèi)部的磨料增多，從而使進入研磨區(qū)的磨料增多，可達(dá)到提高磨料液濃度的目的。
[0053]在加工的穩(wěn)定階段，當(dāng)研磨盤已形成一定的切削能力時，降低控制磨料量進氣口 9的進氣壓力，減少進入旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)8的兩級旋轉(zhuǎn)風(fēng)道的腔體內(nèi)部的磨料數(shù)量，減少進入研磨區(qū)的磨料數(shù)量，稀釋磨料液濃度，使進入研磨區(qū)的磨料對研磨區(qū)起到磨料補強的作用，從而在持續(xù)保持切削力的前提下，降低磨料使用量。
[0054]當(dāng)研磨盤上的磨料濃度接近飽和時，關(guān)閉控制磨料量進氣口 9和旋轉(zhuǎn)氣流進氣口 10的進氣閥門；僅向研磨區(qū)噴灑純霧狀液體起潤盤作用，充分發(fā)揮研磨區(qū)已有磨料的作用，進一步節(jié)省磨料。也可以根據(jù)實際研磨狀況采取磨料液或純液體交替供給的方法，以延續(xù)持久的保持研磨的高效率。
[0055]當(dāng)研磨盤上的磨料切削力已匱乏，且研磨下來的殘屑堆積嚴(yán)重影響研磨效率時，需要對研磨盤進行清理。具體的方法是:關(guān)閉控制磨料量進氣口 9和旋轉(zhuǎn)氣流進氣口 10的進氣閥門，同時提高液體噴霧機構(gòu)I的進氣口氣壓，提高氣壓，使氣/液分配器改變狀態(tài)，向研磨盤噴灑具有較強壓力的霧狀氣/液混合體，沖刷清理研磨盤上的廢棄物，實現(xiàn)在線清盤。
[0056]加工結(jié)束后關(guān)閉各個閥門:先關(guān)閉控制磨料量進氣口 9的閥門，再關(guān)閉旋轉(zhuǎn)氣流進氣口 10的閥門，最后關(guān)閉液體噴霧機構(gòu)I的進氣口閥門，結(jié)束操作。在此需要說明的是，當(dāng)研磨盤在線清盤后，如果研磨加工并未結(jié)束，還可以重新回到最初的加工初始階段，重新打開控制磨料量進氣口 9和旋轉(zhuǎn)氣流進氣口 10的閥門，重新向研磨盤施加高濃度的磨料液，使較多的磨料進入研磨區(qū)，從而繼續(xù)加工。
[0057]綜上所述，本實用新型提供的自動磨料供給裝置，通過液體噴霧機構(gòu)與旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)的共同作用，使磨料均勻地混入霧狀液體中拋灑于加工區(qū)；并且，在該自動磨料供給裝置中，電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)根據(jù)研磨狀態(tài)實時精確的控制磨料的供給量，減少或避免了由于磨料量的虧欠或過飽和對加工狀態(tài)帶來的損害，從而提高了研磨效率，減少了貴重磨料的使用量；同時，在該自動磨料供給裝置中，電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)通過對液體噴霧機構(gòu)與旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)分別控制，實現(xiàn)了在線清理研磨盤，為研磨加工提供了良好的環(huán)境，進一步節(jié)省了工時。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型運用此項技術(shù)在平面研磨金剛石超硬材料時，能有效的節(jié)省貴重磨料、降低成本，節(jié)省工時、提高效率。
[0058]以上對本實用新型所提供的用于平面研磨設(shè)備的自動磨料供給裝置進行了詳細(xì)的說明。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不背離本實用新型實質(zhì)精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都將構(gòu)成對本實用新型專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
【權(quán)利要求】
1.一種用于平面研磨設(shè)備的自動磨料供給裝置，其特征在于包括液體噴霧機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)、散粉擋片和電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)； 其中，所述液體噴霧機構(gòu)用于向研磨加工區(qū)噴出霧狀液體；所述旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流，并裹帶著磨料噴射到所述散粉擋片的中心；所述散粉擋片設(shè)置在所述液體噴霧機構(gòu)噴射所述霧狀液體的路徑上，所述散粉擋片用于撞散由所述旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)噴射的磨料，使其散布在霧狀液體中均勻地灑向研磨加工區(qū)； 同時，所述液體噴霧機構(gòu)的液體噴霧力度、所述旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)的磨料噴射力度及磨料供給量分別由所述電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)進行控制。
2.如權(quán)利要求1所述的自動磨料供給裝置，其特征在于: 所述液體噴霧機構(gòu)由儲液容器、噴霧進氣口、氣/液分配器、噴霧管道及噴霧噴嘴組成，所述氣/液分配器和所述噴霧噴嘴分別設(shè)置于所述噴霧管道的兩端；并且，所述氣/液分配器的進液端與所述儲液容器連接，所述氣/液分配器的進氣端與所述噴霧進氣口連接。
3.如權(quán)利要求2所述的自動磨料供給裝置，其特征在于: 所述旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)由裝有磨料的密閉容器、設(shè)置于所述密閉容器上的控制磨料量進氣口、旋轉(zhuǎn)氣流進氣口、兩級旋轉(zhuǎn)風(fēng)道和噴磨料噴嘴組成， 所述兩級旋轉(zhuǎn)風(fēng)道的一端設(shè)置有所述旋轉(zhuǎn)氣流進氣口，另一端設(shè)置有所述噴磨料噴嘴；所述兩級旋轉(zhuǎn)風(fēng)道的第一級風(fēng)道和第二級風(fēng)道之間設(shè)置有磨料入口 ；在所述磨料入口的上方設(shè)置有所述密閉容器，所述密閉容器由帶所述控制磨料量進氣口的密封蓋、料斗和出料嘴構(gòu)成，所述密閉容器用于裝載磨料，所述出料嘴設(shè)置在所述磨料入口的位置；所述控制磨料量進氣口，用于提供氣壓將所述料斗中的磨料從所述磨料入口送入所述兩級旋轉(zhuǎn)風(fēng)道。
4.如權(quán)利要求3所述的自動磨料供給裝置，其特征在于: 所述液體噴霧機構(gòu)和所述旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)的相對位置可調(diào)，所述噴霧噴嘴的中心軸線和所述噴磨料噴嘴的中心軸線在水平面上的投影交叉角度在25°?28°之間。
5.如權(quán)利要求3所述的自動磨料供給裝置，其特征在于: 所述第一級風(fēng)道，由帶有旋轉(zhuǎn)溝槽的錐形芯體裝入與其形狀相配合的錐孔內(nèi)構(gòu)成；所述第一級風(fēng)道和所述第二級風(fēng)道的內(nèi)徑，從所述旋轉(zhuǎn)氣流進氣口向所述噴磨料噴嘴的方向逐漸收縮。
6.如權(quán)利要求3所述的自動磨料供給裝置，其特征在于: 所述散粉擋片外形呈淺弧形碗狀，所述散粉擋片的凸面面向所述噴磨料噴嘴設(shè)置在所述噴霧噴嘴的前方，所述散粉擋片垂直于水平面，且平行于所述噴霧噴嘴的中心軸線設(shè)置。
7.如權(quán)利要求6所述的自動磨料供給裝置，其特征在于: 在所述噴霧噴嘴的外部設(shè)有一個導(dǎo)流殼體，所述散粉擋片設(shè)置于所述導(dǎo)流殼體出口位置的中心，所述導(dǎo)流殼體靠近所述噴磨料噴嘴的一側(cè)開設(shè)有大面積的開口，用于允許裹帶著磨料的旋轉(zhuǎn)氣流從此進入并噴射到所述散粉擋板上。
8.如權(quán)利要求3所述的自動磨料供給裝置，其特征在于: 所述電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)通過控制所述噴霧進氣口的氣壓對所述液體噴霧機構(gòu)的液體噴霧力度進行控制； 所述電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)通過控制所述控制磨料量進氣口的氣壓對所述旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)的磨料供給量進行控制； 同時，所述電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)通過控制所述旋轉(zhuǎn)氣流進氣口的氣壓對所述旋轉(zhuǎn)氣流噴射磨料機構(gòu)的磨料噴射力度進行控制。
9.如權(quán)利要求8所述的自動磨料供給裝置，其特征在于: 所述電腦分道調(diào)控氣壓系統(tǒng)包括監(jiān)測模塊、判斷模塊和控制模塊，所述監(jiān)測模塊用于監(jiān)測研磨盤上磨料的分布狀態(tài)以及研磨盤上磨料切削力的變化；所述判斷模塊用于判斷研磨盤上磨料是否形成足夠切削力、是否飽和以及判斷研磨盤上磨料切削力是否匱乏并存在大量殘屑；所述控制模塊用于根據(jù)所述判斷模塊的判斷結(jié)果分別控制所述噴霧進氣口、所述控制磨料量進氣口和所述旋轉(zhuǎn)氣流進氣口的氣壓； 當(dāng)所述判斷模塊判斷研磨盤上磨料分布未形成足夠切削力時，所述控制模塊控制所述控制磨料量進氣口保持較大氣壓運行； 當(dāng)所述判斷模塊判斷研磨盤上磨料已形成足夠切削力時，所述控制模塊控制所述控制磨料量進氣口保持較小氣壓運行； 當(dāng)所述判斷模塊判斷研磨盤上磨料分布飽和時，所述控制模塊關(guān)閉所述控制磨料量進氣口和所述旋轉(zhuǎn)氣流進氣口； 當(dāng)所述判斷模塊判斷研磨盤上磨料的切削力匱乏且存在大量殘屑時，所述控制模塊關(guān)閉所述控制磨料量進氣口和所述旋轉(zhuǎn)氣流進氣口，并同時加大所述噴霧進氣口的氣壓。
【文檔編號】B24B57/00GK204235393SQ201420447824
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】黃建宇, 曹鳳國 申請人:北京迪蒙吉意超硬材料技術(shù)有限公司