[发明专利]一种超硬磨料砂轮机械与激光复合修整装置及其方法

说明书

一种超硬磨料砂轮机械与激光复合修整装置及其方法，其中装置包括机座、回转台支架、支撑板、修整工作台、主轴、修整轮、激光聚焦头、激光发射器、测温仪和计算机，机座上设有旋转调整机构，修整工作台通过水平传动机构设置在支撑板上，水平传动机构用于带动修整工作台沿X轴移动以实现水平调节；修整轮安装在主轴的输出轴上，通过转动调节、升降调节和水平调节相配合，可使修整轮的端面与待修整砂轮的外周面靠近并接触以实现机械修形；计算机通过测温仪实时监测待修整砂轮的温度并根据该监测的温度来调控激光发射器产生的激光功率。本发明不仅降低了切削力，降低了比磨削能，减小了修整轮的磨损，而且提高了被修整轮的表面质量。

技术领域

本发明涉及砂轮修整技术领域，具体涉及一种超硬磨料砂轮机械与激光复合修整装置及其方法。

背景技术

随着CBN、金刚石等超硬磨料在磨削加工中的使用与日俱增，超硬磨料砂轮的修整问题日益突显。超硬磨料砂轮修整包含两个阶段：修形、修锐。修形是对砂轮表面微粒去除，修出所需要的几何形状，而修锐是除去砂轮表面的结合剂，磨粒凸露，使切削刃锋利。超硬磨料砂轮通常使用金属结合剂作为专用结合剂，其强度较陶瓷结合剂，树脂结合剂砂轮强度更大，但其缺乏气孔，自锐性较差，因此超硬磨料砂轮的自锐是一个难题。

采用机械修整法修整超硬磨料砂轮，优点是修形精度高，操作过程简单，但是其机械作用力大，修整轮磨损较快，修整效率低等缺点，因此单一的机械修整装置不能满足现在超硬磨料砂轮修整需求。采用激光修整由于瞬时提高了砂轮表面温度，金属结合剂融化，达到对超硬磨料砂轮修锐目的，不过，由于超硬磨料砂轮常使用CBN和金刚石磨料，温度过高则会影响磨料强度，从而导致对磨削影响较大。因此，有必要对现有砂轮修整技术进行改进，以减少修整轮磨损，提高修整的效率和精度。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种超硬磨料砂轮机械与激光复合修整装置及其方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种超硬磨料砂轮机械与激光复合修整装置，其包括机座、回转台支架、支撑板、修整工作台、主轴、修整轮、激光聚焦头、激光发射器、测温仪和计算机，其中：

所述机座上设有旋转调整机构，所述回转台支架通过所述旋转调整机构设置在所述机座上，所述旋转调整机构用于带动所述回转台支架绕Z轴转动以实现转动调节，所述回转台支架上设有升降调整结构，所述支撑板通过所述升降调整结构设置在所述回转台支架上，所述升降调整结构用于带动所述支撑板沿Z轴移动以实现升降调节，所述支撑板上设有水平传动机构，所述修整工作台通过所述水平传动机构设置在所述支撑板上，所述水平传动机构用于带动所述修整工作台沿X轴移动以实现水平调节；

所述主轴安装在所述修整工作台上，所述修整轮安装在所述主轴的输出轴上，通过转动调节、升降调节和水平调节相配合，可使所述修整轮的端面与待修整砂轮的外周面靠近并接触以实现机械修形；

所述激光聚焦头位置可调地安装在所述修整工作台，所述激光发射器通过光纤与所述激光聚焦头连接以使所述激光聚焦头发射激光并照射到待修整砂轮的外周边沿处，所述测温仪和所述激光发射器均与所述计算机连接，所述计算机通过所述测温仪实时监测待修整砂轮的温度并根据该监测的温度来调控所述激光发射器产生的激光功率。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述旋转调整机构包括传动连接的第一蜗轮蜗杆减速器和第一步进电机，所述第一蜗轮蜗杆减速器的轴向竖向设置固定在所述机座上，所述第一蜗轮蜗杆减速器的蜗轮与回转台支架的下端连接，所述第一步进电机驱动所述第一蜗轮蜗杆减速器运转，从而带动所述回转台支架绕Z轴转动。