[发明专利]一种金刚石微径铣刀动平衡测试与修正系统

说明书

本发明公开了一种金刚石微径铣刀动平衡测试与修正系统，所述系统包括微磨削工作台和动平衡测量工作台两部分，其中：所述微磨削工作台包括精密气浮隔振平台、底座、精密运动台、压电陶瓷、电控旋转台、弹簧夹头、CCD相机、CCD安装架、竖直方向一维精密导轨、连接板、二维精密运动平台A、磨削轴安装架、高速磨削主轴、气动夹头A、砂轮磨头、二维精密运动平台B；所述动平衡测量工作台包括光电传感器、工控机、振动传感器、动平衡主轴、气动夹头B和动平衡仪。该系统可以对微铣刀进行动平衡的检测和不平衡量的处理，可以解决金刚石微铣刀在制备或磨损后由于动不平衡量导致微铣削加工过程中精度降低的难题。

技术领域

本发明属于刀具制造技术领域，涉及一种金刚石微径铣刀动平衡测试与修正装置。

背景技术

随着工业水平的不断提高，在航空航天、电子技术、医疗技术、光学等领域对微小结构，较高精度的加工方式提出了更高要求，微铣削等微细加工技术因其在这些领域不可替代的作用，正越来越成为课题与工程研究的重点内容。

目前，微铣刀的制备工艺主要是精密微细磨削、超声振动研磨、聚焦离子束溅射、激光加工、线电极电火花磨削等。由于加工或磨损会造成动不平衡现象，影响加工质量，对于微铣刀的动平衡技术的研究成为提高微铣削质量的重要部分。微铣刀的动平衡操作可以看做动平衡测量与不平衡质量去除两部分，如何获得较高精度的不平衡量大小和相位信息，以及如何高精度的去除不平衡量，使残余不平衡量满足微铣削加工的精度要求，这些技术问题进一步增加了动平衡处理的难度。如今，德国、日本的动平衡技术和设备在国际上处于绝对的领先地位。我国对动平衡理论和装置的研制和开发从五十年代末期开始，与国际先进水平存在差距。尤其是对于微铣刀的动平衡处理，涉及的研究很少。因此，针对金刚石微铣刀的动平衡技术和设备的研究具有重要意义。

以制备后的单晶金刚石微铣刀为对象，搭建金刚石微铣刀的动平衡系统，可以实现动平衡的检测与去重处理，为制造高质量的金刚石微铣刀提供技术支持。

发明内容

本发明的目的是提供一种金刚石微径铣刀动平衡测试与修正系统，该系统可以对微铣刀进行动平衡的检测和不平衡量的处理，可以解决金刚石微铣刀在制备或磨损后由于动不平衡量导致微铣削加工过程中精度降低的难题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种金刚石微径铣刀动平衡测试与修正系统，包括微磨削工作台和动平衡测量工作台两部分，其中：

所述微磨削工作台包括精密气浮隔振平台、底座、精密运动台、压电陶瓷、电控旋转台、弹簧夹头、CCD相机、CCD安装架、竖直方向一维精密导轨、连接板、二维精密运动平台A、磨削轴安装架、高速磨削主轴、气动夹头A、砂轮磨头、二维精密运动平台B；

所述精密气浮隔振平台上设置有底座、二维精密运动平台B，所述二维精密运动平台B上设置有磨削轴安装架，磨削轴安装架上设置有二维精密运动平台A，二维精密运动平台A上安装有连接板，连接板上安装有竖直方向一维精密导轨，竖直方向一维精密导轨上的滑块与CCD安装架连接，CCD安装架上设置有CCD相机，高速磨削主轴上设置有气动夹头A，气动夹头A上装夹砂轮磨头，高速磨削主轴装夹在磨削轴安装架上；所述底座上安装有精密运动台，精密运动台上安装有压电陶瓷，压电陶瓷上设置有电控旋转台，电控旋转台上设置有弹簧夹头，弹簧夹头上装夹待去重的金刚石微铣刀；

所述动平衡测量工作台包括光电传感器、工控机、振动传感器、动平衡主轴、气动夹头B和动平衡仪；

所述光电传感器、工控机和动平衡主轴设置在精密气浮隔振平台上，所述动平衡主轴上设置有气动夹头B，气动夹头B上装夹待动平衡检测的金刚石微铣刀，动平衡主轴上安装有两个振动传感器，振动传感器和光电传感器与动平衡仪连接，金刚石微径铣刀动平衡测试与修正系统通过工控机进行控制。

一种利用上述系统进行金刚石微径铣刀动平衡测试与修正的方法，包括如下步骤：