[其他]精密带式振动研抛机

说明书

本实用新型涉及一种金属、非金属表面精密加工所用的研抛机。

研抛是精密加工的重要方法之一，它具有研磨和抛光的双重性能，是一种复合加工方法。这种工艺不仅使加工表面的表面粗糙度数值小，同时能改善表面波纹度和平面度。带式抛光按带的结构分开式和闭式，闭式结构的研抛机其砂带重复使用，一般用于重量磨削。开式结构砂带不重复使用，磨削时不断有新的砂粒进入磨削区，当采用细粒度精密砂带研抛时可获得表面质量很好的加工表面，故开式多用于精密加工中。美国R·B·Mulvany，L·H·Thompson所著的《Innovations  in  Disk  File  Manufacturing》（IBM    J·Res·Develop  Vo125，No5，1981.9）一文中谈到了磁盘带式研抛，但其中所述的抛光机中的砂带并不振动。研究表明：这种非振动方式的带式抛光其加工表面有明显的同心圆纹路，这种纹路影响了加工表面质量的提高。国内磁盘涂层表面采用软呢抛光方法，这种方法加工后的表面质量比带式研抛质量差。国内尚无带式精密研抛。

本实用新型的目的是为了使磁盘涂层表面精密加工后有更好的表面质量，这就要消除加工表面上那种同心纹路而代之以细密均匀的不重复的交叉纹路（见附图6），使表面粗糙度值Ra＜0.02μm。此外，本实用新型还能对其它金属、非金属工件表面进行精密加工。

根据超精加工原则，要使加工表面出现极细密均匀而不重复的交叉纹路，就要当盘片在主轴上旋转时使砂带沿磁盘表面径向往复振动，研抛机的主轴转速、砂带振动的频率和振幅、砂带走带速度、接触轮对表面的压力等参数应当可以调节，这就可以用正交试验法找到最佳工艺参数。研抛轨迹可通过建立数学模型、计算机求解而找到最佳网纹时的最佳工艺参数，采用细粒度精密砂带便可以加工出高质量加工表面，这种加工方式称为带式振动精密研抛。实现振动有机械、液压和电磁方式，电磁激振器的频率（振幅的调节通过调频间接得到）和激振力可调，这就便于为振动研抛提供最佳参数。

精密研抛时，接触轮应具有一定的柔性，这能使砂带与加工表面处于良好的接触状态，解决此问题可从两方面着手，一是在接触轮外缘浇裹一层一定硬度的橡胶，二是采用弹性支架支撑接触轮，油液具有一定弹性，采用斜置小油缸并通过杠杆就可使接触轮得到平稳的、具有弹性的、压力小的加载机构。

本实用新型主要由主轴箱、工作台、真空吸盘、床身、真空泵、电气柜、油箱部件组成。本机包含六个系统，即主轴直流电机调速系统、激振器振动系统、静压油路系统、进给和加压液压系统、真空气路系统和电路控制系统。

本实用新型主要技术性能参数如下：

激振器激振力        10    N

激振器振幅        ±2mm

激振器频率        1～5.00HZ

接触轮加载压力 （1～4）10⁵Pa

主轴转速        20～50r／min无级

工作台进给速度        2～1700mm／min

工作台行程        20.0mm

接触轮行程        40mm

最大研抛工件直径    φ360mm

主轴电机功率        3KW

砂带电机速度        10～50mm／min

砂带宽度        ＜90mm

液压系统压力 25×10⁵Pa

静压系统压力 16×10⁵Pa

附图说明

图1为精密带式振动研抛机侧面视图

图2为精密带式振动研抛机正面视图

图3为研抛头架正面剖视图

图4为研抛头架（图3）A－A剖视图

图5为带式振动研抛机原理图

图6为振动研抛轨迹图

图7为内激振器结构图

图8为滑块联轴节图

图1、图2为带式振动研抛机外形图，磁盘〔10〕靠真空吸在真空吸盘〔15〕上。主轴箱〔13〕中的主轴采用薄膜反馈式液体静压轴承，工作台〔5〕由液压导轨〔4〕支承，靠油缸〔3〕驱动，工作台上装有研抛头架〔9〕和卷带机构〔6〕，主轴由直流电机〔16〕经三角皮带带动主轴回转，主轴转速由可控硅直流调速装置调节，研抛时机床运动均通过电控操作面板〔12〕上的按钮进行。