[实用新型]一种钻石圆弧面精密加工设备

说明书

技术领域

钻石圆弧面精密加工设备是一种专用于加工钻石内圆弧镜面和外圆弧镜面的设备。

背景技术

传统的钻石加工工艺已有两千多年历史，其中：劈钻工艺的历史最悠久；钻石粗磨工艺次之；钻石平面细磨（抛光）工艺的历史最短，只有七百年左右。钻石圆弧镜面加工属于现代钻石细磨（抛光）工艺技术，是上世纪七十年代后逐渐形成的超硬材料精密加工技术中的一部分，主要应用在ND精密外R刀具的加工上。

钻石加工的一个显著特点是必须按钻石原石的晶向规律才能实施精密加工。传统的钻石加工，主要局限在对钻石平面的细磨（抛光）精密加工。这是因为由加工平面组成的钻石产品，比较容易达到产品加工设计对钻石晶向的要求。在产品工艺上，由于钻石的任何加工平面一定是在钻石晶体结构的某个面网上，根据钻石的晶体定向，可以推算出这个面网的密度和共价键所处的位置。因此，只要按照钻石晶向规律验证产品加工平面及细磨（抛光）方向是可行的，就可将一颗合格钻石原石按产品设计要求和程序完成各个精密加工面。在加工技术上，全部由加工平面组成的钻石产品比较容易控制加工过程和产品质量。

由圆弧面组成的钻石产品，除了与平面加工相同，必须满足加工设计对钻石的晶向要求，按钻石晶向规律验证设计的加工面是可以实施加工的；其次，要考虑产品的圆弧面采用怎样的工艺，既能达到设计要求又能实施圆弧面的精密加工；再次，要克服钻石圆弧面细磨（抛光）时的面网密度差和晶向结构差，能有效控制加工圆弧面的质量。只有达到这些工艺技术要求，才能实现钻石圆弧面产品的精密加工，生产出质量合格的产品。 总之，钻石圆弧面的精密加工由于受到钻石结构、性质、工艺技术和设备等方面的制约，是钻石加工工艺技术上的一个难点。目前的钻石加工操作复杂，成本高。

发明内容

本实用新型目的是提供一种操作简便的加工钻石外圆弧镜面和内圆弧镜面的设备。

本实用新型包括设备基座，下导轨组、转盘、上导轨组三个部件叠为一体。下导轨组包括相互垂直固定的两个导轨，分别是：X轴导轨和Y轴导轨； 上导轨组也包括相互垂直固定的两个导轨，分别是X轴导轨和Y轴导轨。下导轨组、转盘、上导轨组三个部件是这样装配成一体的：设备基座与下导轨组的Y轴导轨由两个销钉定位，用四个M12内六角螺钉固定；下导轨组的X轴导轨与转盘的底座由四个销钉定位、四个M8内六角螺钉固定；上导轨组的Y轴导轨与转盘由四个销钉定位、四个M8内六角螺钉固定。在上导轨组X轴导轨上方安装加工进级机构，上导轨组X轴导轨与加工进级机构由螺钉固定。加工进级机构的上方由定位槽和螺钉固定钻石加工定位夹具，在加工进级机构的一侧固定测量装置（测量千分表）。高速磨头：固定在设备基座上方，与钻石磨盘固定连接，并驱动钻石磨盘旋转。安装厚度10-20mm的外圆弧面钻石磨盘可加工外圆弧面：安装厚度3-6mm的内圆弧面成型钻石磨盘可加工内圆弧面。

本实用新型采用钻石四尖定向加工，以（110）或（100）晶面定作加工圆弧面的中心，可使圆弧面的加工过程不需再变换钻石晶向，降低了操作工艺难度，简化了工艺过程。采用本实用新型加工钻石圆弧面时，外圆弧面、内圆弧面的半径及弧度等加工要求由设备上的转盘及导轨组机构和精度予以保证。主要操作可通过设备上的测量千分表及精密导轨操作旋钮上的刻度值准确控制工艺参数，通过变频调整钻石细磨（抛光）的线速度；通过操作旋钮刻度精确控制细磨(抛光)压力；通过转盘摆动幅度和频率的变化控制圆弧面的加工精度；实现对钻石圆弧面的精密加工。

附图说明

图1是钻石圆弧面精密加工设备及组成部分。

图2是转盘、导轨组和钻石定位夹具的总成示意图。 

图3是钻石（100）、（210）和（110）面网及密度。

图4是加工外圆弧面在转盘上导轨组X轴上的位置。

图5是加工内圆弧面在转盘上导轨组X轴上的位置。

1. 设备基座  2下导轨组Y轴导轨  3. 下导轨组X轴导轨  4 转盘  41转盘中心  5  上导轨组Y轴导轨   6上导轨组X轴导轨  7 加工定位组件 8测量装置 9钻石磨盘  10  高速磨头。

具体实施例