專利名稱：一種超聲磨削設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用于對(duì)硬脆材料進(jìn)行磨邊、磨面和倒角用的超聲磨削設(shè)備，屬于磨削設(shè)備的改造技術(shù)。
背景技術(shù)：
許多硬脆材料，如制作太陽能基板的硅錠，建筑上的瓷磚、瓷片等都需要進(jìn)行磨 邊、磨面和倒角，現(xiàn)有的加工方法均為普通的機(jī)械磨削，用電機(jī)帶動(dòng)砂輪旋轉(zhuǎn)對(duì)工件進(jìn)行磨 肖|J。該工藝成熟穩(wěn)定，但也存在很大問題，加工效率低、工具磨損大、磨削能耗高，且易造成 硬脆工件的崩裂。超聲磨削是通過在普通磨削工具上施加超聲振動(dòng)而獲得的一種新工藝，它具有 加工效率高、表面質(zhì)量好、工具損耗低、節(jié)能降耗的優(yōu)點(diǎn)。超聲磨削在小孔加工中取得了 很好的效果，在一些平面和曲面的磨削中也獲得了成功應(yīng)用，但在硅錠和瓷磚、瓷片的磨 邊、磨面和倒角加工中還沒有應(yīng)用的報(bào)道。中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?1205966. 8中公開了一 種硬脆材料超聲磨削孔槽加工機(jī)，其能實(shí)現(xiàn)工件表面的孔和槽加工，中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?200510094277. 6中公開了一種工程陶瓷葉片型面數(shù)控展成蠕動(dòng)超聲磨削工藝及裝置，該工 藝主要用于葉輪葉片加工，而且是工件進(jìn)行超聲振動(dòng)。在現(xiàn)有加工硅錠和瓷磚、瓷片等硬脆材料的磨邊、磨面和倒角專用設(shè)備中，一直采 用傳統(tǒng)的普通磨削工藝，其存在磨削效率低、表面質(zhì)量差、工具損耗大、加工能耗高等致命 缺陷，已經(jīng)不適應(yīng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。超聲磨削能克服上述不足，獲得更好的加工效果。盡管 超聲加工在其它領(lǐng)域已有應(yīng)用的先例，但由于加工設(shè)備的特殊性、加工環(huán)境的惡劣性等原 因，在硅錠和瓷片、瓷磚等硬脆材料的磨邊、磨面和倒角加工中沒有見到專用超聲磨削設(shè)備 的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于考慮上述問題而提供一種對(duì)硅錠和瓷磚、瓷片等硬脆材料進(jìn)行 磨邊、磨面和倒角的超聲磨削設(shè)備。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低損耗和低能耗的加工效果。本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明的超聲磨削設(shè)備，包括有支撐架、安裝在支撐架上的 輸送臺(tái)及超聲旋轉(zhuǎn)部件，待加工的硬脆材料固定在輸送臺(tái)上，超聲旋轉(zhuǎn)部件包括有電機(jī)、旋 轉(zhuǎn)超聲主軸、磨削工具，電機(jī)安裝在支撐架上，旋轉(zhuǎn)超聲主軸與電機(jī)的輸出軸連接，磨削工 具固定在旋轉(zhuǎn)超聲主軸的前端。上述電機(jī)通過安裝架安裝在支撐架上，其中安裝架固定在支撐架上，電機(jī)固定在 安裝架上。上述超聲旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)超聲主軸的軸線與輸送臺(tái)的工作面平行。上述超聲旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)超聲主軸的軸線與輸送臺(tái)的工作面互成銳角或鈍角或 直角。上述超聲旋轉(zhuǎn)部件設(shè)有至少2套，2套或2套以上的超聲旋轉(zhuǎn)部件分別設(shè)置在輸送臺(tái)的兩側(cè)。上述2套或2套以上的超聲旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)超聲主軸的軸線與輸送臺(tái)的工作面平 行。上述2套或2套以上的超聲旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)超聲主軸的軸線與輸送臺(tái)的工作面互 成銳角或鈍角或直角。上述超聲旋轉(zhuǎn)部件設(shè)置在輸送臺(tái)的上方，超聲旋轉(zhuǎn)部件的電機(jī)安裝在大圓盤上， 大圓盤與設(shè)置在其上方的大電機(jī)的輸出軸連接，大電機(jī)固定在能作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的安裝板上， 安裝板安裝在支撐架上。上述超聲旋轉(zhuǎn)部件設(shè)有若干套，若干套超聲旋轉(zhuǎn)部件分別設(shè)置在輸送臺(tái)的上方， 若干套超聲旋轉(zhuǎn)部件的電機(jī)均安裝在大圓盤上；安裝板通過導(dǎo)軌安裝在支撐架上。上述旋轉(zhuǎn)超聲主軸上的超聲振動(dòng)是縱向超聲振動(dòng)，或是扭轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)，或是橫向 超聲振動(dòng)，或是縱向、橫向、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)中的任兩種超聲振動(dòng)的復(fù)合，或是該是三種超聲振動(dòng) 的復(fù)合。本發(fā)明由于采用通過超聲旋轉(zhuǎn)部件實(shí)現(xiàn)磨削加工的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明特別適合對(duì)硅 錠、瓷磚和瓷片等硬脆材料的加工，可以實(shí)現(xiàn)高效、低損耗的磨邊、磨面和倒角加工。根據(jù)需 要，本發(fā)明的加工過程可以實(shí)現(xiàn)干磨和濕磨。此外，本發(fā)明還可采用行星輪的磨削方式，小 直徑工具分布在一個(gè)大圓盤上，在自身旋轉(zhuǎn)的同時(shí)還跟隨大圓盤作圓周運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)用小 直徑工具加工大面積工件。本發(fā)明是一種設(shè)計(jì)巧妙，性能優(yōu)良，方便實(shí)用的超聲磨削設(shè)備。


圖1、圖2、圖3分別為本發(fā)明實(shí)施例1的主視圖、俯視圖及三維立體圖；圖4、圖5、圖6分別為本發(fā)明實(shí)施例2的主視圖、俯視圖及三維立體圖；圖7、圖8、圖9分別為本發(fā)明實(shí)施例3的主視圖、俯視圖及三維立體圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2、3所示，本發(fā)明的超聲磨削設(shè)備，包括有支撐架7、 安裝在支撐架7上的輸送臺(tái)5及超聲旋轉(zhuǎn)部件，待加工的硬脆材料6固定在輸送臺(tái)5上，超 聲旋轉(zhuǎn)部件包括有電機(jī)1、旋轉(zhuǎn)超聲主軸3、磨削工具4，電機(jī)1安裝在支撐架7上，旋轉(zhuǎn)超聲 主軸3與電機(jī)1的輸出軸連接，磨削工具4固定在旋轉(zhuǎn)超聲主軸3的前端。本實(shí)施例中，為便于安裝，上述電機(jī)1通過安裝架2安裝在支撐架7上，其中安裝 架2固定在支撐架7上，電機(jī)1固定在安裝架2上。上述超聲旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)超聲主軸3的軸線與輸送臺(tái)5的工作面平行。上述超聲 旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)超聲主軸3的軸線與輸送臺(tái)5的工作面互成銳角或鈍角或直角。本實(shí)施例 中，上述超聲旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)超聲主軸3的軸線與輸送臺(tái)5的工作面平行，本實(shí)施例中，上 述超聲旋轉(zhuǎn)部件設(shè)有2套，2套超聲旋轉(zhuǎn)部件分別設(shè)置在輸送臺(tái)5的兩側(cè)。根據(jù)使用需要， 上述超聲旋轉(zhuǎn)部件可設(shè)有2套以上，2套以上的超聲旋轉(zhuǎn)部件分別設(shè)置在輸送臺(tái)5的兩側(cè)， 該多套超聲旋轉(zhuǎn)部件可實(shí)現(xiàn)從粗到精的分步磨削。本發(fā)明工作時(shí)，工件沿輸送臺(tái)5的輸送裝置向前運(yùn)動(dòng)，分布在輸送臺(tái)5兩側(cè)的超聲旋轉(zhuǎn)部件通過磨削工具4對(duì)待加工的硬脆材料6的側(cè)面進(jìn)行磨削。實(shí)施例2 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4、5、6所示，本發(fā)明的超聲磨削設(shè)備與實(shí)施例1的不同 之處在于上述2套超聲旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)超聲主軸3的軸線與輸送臺(tái)5的工作面互成銳角或 鈍角。本發(fā)明工作時(shí)，工件沿輸送臺(tái)5的輸送裝置向前運(yùn)動(dòng)，分布在輸送臺(tái)5兩側(cè)的超聲旋轉(zhuǎn)部件通過磨削工具4對(duì)待加工的硬脆材料6的倒角進(jìn)行磨削。實(shí)施例3 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖7、8、9所示，本發(fā)明的超聲磨削設(shè)備與實(shí)施例1的不同 之處在于上述超聲旋轉(zhuǎn)部件設(shè)置在輸送臺(tái)5的上方，超聲旋轉(zhuǎn)部件的電機(jī)1安裝在大圓盤 12上，大圓盤12與設(shè)置在其上方的大電機(jī)9的輸出軸連接，大電機(jī)9固定在能作往復(fù)運(yùn)動(dòng) 的安裝板10上，安裝板10安裝在支撐架7上。上述超聲旋轉(zhuǎn)部件設(shè)有若干套，若干套超聲旋轉(zhuǎn)部件分別設(shè)置在輸送臺(tái)5的上 方，若干套超聲旋轉(zhuǎn)部件的電機(jī)1均安裝在大圓盤12上；安裝板10通過導(dǎo)軌11安裝在支 撐架7上。在實(shí)際使用中，上述超聲旋轉(zhuǎn)部件的數(shù)量可根據(jù)使用需要確定。上述旋轉(zhuǎn)超聲主軸3上的超聲振動(dòng)是縱向超聲振動(dòng)，或是扭轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)，或是橫 向超聲振動(dòng)，或是縱向、橫向、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)中的任兩種超聲振動(dòng)的復(fù)合，或是該是三種超聲振 動(dòng)的復(fù)合。本實(shí)施例中，上述旋轉(zhuǎn)超聲主軸3上的超聲振動(dòng)是縱向超聲振動(dòng)。本發(fā)明工作時(shí)，安裝板10沿導(dǎo)軌11往復(fù)運(yùn)動(dòng)。大電機(jī)9帶動(dòng)大圓盤12旋轉(zhuǎn)，固 定在大圓盤12上的多個(gè)旋轉(zhuǎn)超聲部件做行星運(yùn)動(dòng)，同時(shí)其自身也做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。整個(gè)大圓盤 12同時(shí)還隨大電機(jī)9做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一方面增加磨削軌跡的均勻度，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)寬工件的 加工。
權(quán)利要求
一種超聲磨削設(shè)備，其特征在于包括有支撐架(7)、安裝在支撐架(7)上的輸送臺(tái)(5)及超聲旋轉(zhuǎn)部件，待加工的硬脆材料(6)固定在輸送臺(tái)(5)上，超聲旋轉(zhuǎn)部件包括有電機(jī)(1)、旋轉(zhuǎn)超聲主軸(3)、磨削工具(4)，電機(jī)(1)安裝在支撐架(7)上，旋轉(zhuǎn)超聲主軸(3)與電機(jī)(1)的輸出軸連接，磨削工具(4)固定在旋轉(zhuǎn)超聲主軸(3)的前端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲磨削設(shè)備，其特征在于上述電機(jī)(1)通過安裝架(2)安 裝在支撐架(7)上，其中安裝架(2)固定在支撐架(7)上，電機(jī)(1)固定在安裝架(2)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲磨削設(shè)備，其特征在于上述超聲旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)超 聲主軸(3)的軸線與輸送臺(tái)(5)的工作面平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲磨削設(shè)備，其特征在于上述超聲旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)超 聲主軸(3)的軸線與輸送臺(tái)(5)的工作面互成銳角或鈍角或直角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲磨削設(shè)備，其特征在于上述超聲旋轉(zhuǎn)部件設(shè)有至少 2套，2套或2套以上的超聲旋轉(zhuǎn)部件分別設(shè)置在輸送臺(tái)(5)的兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲磨削設(shè)備，其特征在于上述2套或2套以上的超聲旋轉(zhuǎn) 部件的旋轉(zhuǎn)超聲主軸(3)的軸線與輸送臺(tái)(5)的工作面平行。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲磨削設(shè)備，其特征在于上述2套或2套以上的超聲旋轉(zhuǎn) 部件的旋轉(zhuǎn)超聲主軸(3)的軸線與輸送臺(tái)(5)的工作面互成銳角或鈍角或直角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲磨削設(shè)備，其特征在于上述超聲旋轉(zhuǎn)部件設(shè)置在輸送臺(tái) (5)的上方，超聲旋轉(zhuǎn)部件的電機(jī)(1)安裝在大圓盤(12)上，大圓盤(12)與設(shè)置在其上 方的大電機(jī)(9)的輸出軸連接，大電機(jī)(9)固定在能作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的安裝板(10)上，安裝板 (10)安裝在支撐架(7)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲磨削設(shè)備，其特征在于上述超聲旋轉(zhuǎn)部件設(shè)有若干套， 若干套超聲旋轉(zhuǎn)部件分別設(shè)置在輸送臺(tái)(5)的上方，若干套超聲旋轉(zhuǎn)部件的電機(jī)(1)均安 裝在大圓盤(12)上；安裝板(10)通過導(dǎo)軌(11)安裝在支撐架(7)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超聲磨削設(shè)備，其特征在于上述旋轉(zhuǎn)超聲主軸(3)上的超聲 振動(dòng)是縱向超聲振動(dòng)，或是扭轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)，或是橫向超聲振動(dòng)，或是縱向、橫向、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)中 的任兩種超聲振動(dòng)的復(fù)合，或是該是三種超聲振動(dòng)的復(fù)合。
全文摘要
本發(fā)明是一種超聲磨削設(shè)備。包括有支撐架、安裝在支撐架上的輸送臺(tái)及超聲旋轉(zhuǎn)部件，待加工的硬脆材料固定在輸送臺(tái)上，超聲旋轉(zhuǎn)部件包括有電機(jī)、旋轉(zhuǎn)超聲主軸、磨削工具，電機(jī)安裝在支撐架上，旋轉(zhuǎn)超聲主軸與電機(jī)的輸出軸連接，磨削工具固定在旋轉(zhuǎn)超聲主軸的前端。本發(fā)明由于采用通過超聲旋轉(zhuǎn)部件實(shí)現(xiàn)磨削加工的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明特別適合對(duì)硅錠、瓷磚和瓷片等硬脆材料的加工，可以實(shí)現(xiàn)高效、低損耗的磨邊、磨面和倒角加工。根據(jù)需要，本發(fā)明的加工過程可以實(shí)現(xiàn)干磨和濕磨。此外，本發(fā)明還可采用行星輪的磨削方式，小直徑工具分布在一個(gè)大圓盤上，在自身旋轉(zhuǎn)的同時(shí)還跟隨大圓盤作圓周運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)用小直徑工具加工大面積工件，同時(shí)獲得更加紊亂的拋磨軌跡，實(shí)現(xiàn)更好的加工效果。
文檔編號(hào)B24B7/22GK101823216SQ20091021375
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者何建文, 劉小康, 唐勇軍, 姚震, 張永俊, 李遠(yuǎn)波, 郭鐘寧 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)