一種單晶金剛石螺旋刀的刃口磨削裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及金剛石刀具加工技術領域，特別涉及一種單晶金剛石螺旋刀的刃口磨削裝置。
【背景技術】
[0002]目前螺旋刃單晶金剛石刀具的刃口處理技術國內外都處于空白狀態。因為單晶金剛石具有以下獨特的物理力學性能:
[0003]1.單晶金剛石是單一碳原子的結晶體，晶格結構屬于等軸面心立方晶系(一種原子密度最高的晶系)，碳原子間的鏈接鍵為SP3雜化共價鍵，具有很強的結合力、穩定性和方向性，是自然界中已知的最硬物質，其顯微硬度可達10000HV。
[0004]2.金剛石晶體上的每個晶面上原子排列形式和原子密度的不同以及晶面之間的距離不同，造成金剛石晶體各向異性，各晶面的微觀強度有明顯的差別。
[0005]3.經過仔細研磨后的刃口能得到原子級的鋒利度。
[0006]4.單晶金剛石刀具切削黑色金屬時，金剛石中的碳原子容易與黑色金屬中的碳原子發生親合作用，加快刃口磨損。
[0007]所以，在實際生產中，由于單晶金剛石物理力學性能的第1、2點原因，刃磨單晶金剛石刃口時，非常容易產生爆口和鋸齒度，對螺旋刃口的加工極為困難，目前市場上只有傳統的直線或單圓弧刀刃，未見螺旋刀刃的單晶金剛石刀具問世就是這個原因。
【發明內容】
[0008]本發明所要解決的技術問題在于針對現有技術所存在的不足而提供一種單晶金剛石螺旋刀的刃口磨削裝置，該刃口磨削裝置利用單晶金剛石的碳原子與黑色金屬中的碳原子容易產生親合作用的微量磨損機理，實現微量研磨刃口的作用。
[0009]本發明所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現:
[0010]一種單晶金剛石螺旋刀的刃口磨削裝置，包括:
[0011 ] 一大理石床身，所述大理石床身的底部安裝有機床調整腳，所述機床調整腳將所述大理石床身支撐在底面上；
[0012]通過橫向進給直線導軌安裝在所述大理石床身上的橫向進給工作臺，所述橫向進給工作臺與配置在所述大理石床身上的橫向進給工作臺伺服驅動機構驅動連接，所述橫向進給工作臺伺服驅動機構驅動所述橫向進給工作臺沿所述橫向進給直線導軌進行往復橫向直線運動實現橫向進給；
[0013]安裝在所述橫向進給工作臺上的數控回轉工作臺，所述數控回轉工作臺通過其自身攜帶的數控回轉工作臺回轉驅動機構驅動回轉，所述數控回轉工作臺上設置有回轉工作臺固定座；
[0014]通過回轉夾具軸向進給直線導軌安裝在所述回轉工作臺固定座上的刀具旋轉夾具，所述單晶金剛石螺旋刀裝夾于所述刀具旋轉夾具的主軸上，所述刀具旋轉夾具通過聯動的第一伺服電機和第二伺服電機控制，其中第一伺服電機帶動刀具旋轉夾具中的主軸旋轉，第二伺服電機帶動所述刀具旋轉夾具沿所述回轉夾具軸向進給直線導軌進行往復軸向直線運動；
[0015]固定安裝在所述大理石床身上的主軸座；
[0016]通過主軸座往復直線運動導軌安裝在所述主軸座上的磨盤主軸托架，所述磨盤主軸托架與配置在大理石床身上的伺服曲柄搖桿機構驅動連接，所述伺服曲柄搖桿機構驅動所述磨盤主軸托架沿所述主軸座往復直線運動導軌進行往復軸向直線運動；
[0017]通過主軸回轉導軌安裝在所述磨盤主軸托架上的主軸套，所述主軸套與配置在所述主軸座和大理石床身上的主軸套上下擺動驅動機構驅動連接，所述主軸套上下擺動驅動機構驅動所述主軸套沿所述主軸回轉導軌進行上下擺動；
[0018]配置在所述磨盤主軸托架兩側上的若干主軸套鎖緊機構，所述主軸套鎖緊機構將所述主軸套鎖緊在任意擺動角度上；
[0019]通過空氣軸承套設在所述主軸套中的空氣靜壓主軸，所述空氣靜壓主軸靠近所述刀具旋轉夾具的這一端上安裝有磨盤；所述空氣軸承通過氣管及電磁閥連接壓縮空氣源；所述空氣靜壓主軸通過安裝在所述主軸套上的主軸伺服驅動機構驅動進行圓周回轉運動。
[0020]在本發明的一個優選實施例中，所述單晶金剛石螺旋刀的刃口磨削裝置，還包括:
[0021]安裝在所述磨盤主軸托架頂端上的蝸輪蝸桿驅動機構，所述蝸輪蝸桿驅動機構中的蝸輪輸出端與所述蝸桿的輸入端驅動連接，所述蝸輪的輸入端配置有一蝸輪操縱手柄；所述蝸桿的輸出端連接一絲桿螺母機構；
[0022]與所述絲桿螺母機構中的絲母連接的CCD和LED照明橫向進給拖板機構，所述蝸輪蝸桿驅動機構通過所述絲桿螺母機構驅動所述C⑶和LED照明橫向進給拖板機構進行往復直線軸向運動；所述CCD和LED照明橫向進給拖板機構包括CCD和LED照明橫向進給拖板支架和通過CCD和LED照明橫向進給直線導軌配置在所述CCD和LED照明橫向進給拖板支架上的(XD和LED照明橫向進給拖板以及驅動所述(XD和LED照明橫向進給拖板沿(XD和LED照明橫向進給直線導軌進行往復橫向直線運動的CCD和LED照明橫向進給拖板驅動機構，所述CCD和LED照明橫向進給拖板支架與所述絲桿螺母機構中的絲母連接；
[0023]通過(XD和LED照明軸向進給直線導軌安裝在所述(XD和LED照明橫向進給拖板上的(XD和LED照明軸向進給滑塊；
[0024]與所述(XD和LED照明軸向進給滑塊主動端連接的(XD和LED照明軸向進給千分尺；
[0025]安裝在所述(XD和LED照明軸向進給滑塊從動端上的(XD和LED照明安裝支架，所述(XD和LED照明軸向進給千分尺驅動所述(XD和LED照明軸向進給滑塊沿所述(XD和LED照明軸向進給直線導軌進行軸向直線往復運動，所述(XD和LED照明軸向進給滑塊帶動(XD和LED照明安裝支架實現軸向進給；
[0026]在所述(XD和LED照明安裝支架上安裝有(XD攝像頭和LED照明燈。
[0027]在本發明的一個優選實施例中，所述單晶金剛石螺旋刀的刃口磨削裝置，還包括:
[0028]安裝在所述大理石床身上的人機對話操作裝置，所述人機對話操作裝置與所述橫向進給工作臺伺服驅動機構、數控回轉工作臺回轉驅動機構、伺服曲柄搖桿機構、電磁閥、主軸伺服驅動機構、(XD攝像頭和LED照明燈控制連接；
[0029]安裝在地面上的電器開關柜，所述電器開關柜給所述橫向進給工作臺伺服驅動機構、數控回轉工作臺回轉驅動機構、伺服曲柄搖桿機構、電磁閥、主軸伺服驅動機構、CCD攝像頭和LED照明燈以及人機對話操作裝置供電。
[0030]在本發明的一個優選實施例中，還包括設置在所述大理石床身上的手動橫向進給工作臺驅動機構和手動橫向進給工作臺限位機構，所述手動橫向進給工作臺驅動機構與所述橫向進給工作臺驅動連接，驅動所述橫向進給工作臺沿所述橫向進給直線導軌進行往復橫向直線運動實現手動進給；所述手動橫向進給工作臺限位機構與橫向進給工作臺連接，所述手動橫向進給工作臺限位機構限制所述橫向進給工作臺手動橫向進給位置。
[0031 ] 在本發明的一個優選實施例中，在所述磨盤主軸托架上配置有用以顯示所述主軸套上下擺動角度的主軸套后角角度標尺。
[0032]在本發明的一個優選實施例中，所述主軸套還通過伸縮支撐桿與所述主軸座連接。
[0033]在本發明的一個優選實施例中，所述磨盤為鑄鐵磨盤或鋼質磨盤。
[0034]在本發明的一個優選實施例中，所述鑄鐵磨盤的磨削面的跳動不大于0.5 μπι，平面度小于2 μ m。
[0035]在本發明的一個優選實施中，在所述鑄鐵磨盤的磨削面涂覆有一層磨削層，所述磨削層由橄欖油和金剛石微粉調制成的磨料涂覆而成。
[0036]在本發明的一個優選實施例中，所述金剛石微粉為W0.2?W20級金剛石微粉。
[0037]在本發明的一個優選實施例中，所述鋼質磨盤的磨削面粗糙度為Ra ( 0.05 μm，磨削面的平面度小于2 μ m，磨削面的跳動不大于0.5 μ m，磨削面的硬度為55?66HRC。
[0038]在本發明的一個優選實施例中，所述鋼質磨盤的直徑為60?80_，磨削面的寬度為2?3_，不平衡量小于0.0lg.mm。
[0039]在本發明的一個優選實施例中，在所述大理石床身四周的地面上開設有一圈防震溝。
[0040]在本發明的一個優選實施例中，在所述大理石床身中設置有配重室，所述配重室上設置有配重室門，在所述配重室內放置有配重。
[0041]采用本發明的單晶金剛石螺旋刀的刃口磨削裝置研磨單晶金剛石的螺旋刃口，每秒可磨去40?200個原子層，能得到極好的效果，金剛石刃口后刀面的表面粗糙度Ra < 8 ?10nm，刀刃非常鋒利，用 STM (Scanning Tunnelling Microscope)掃描隧道顯微鏡檢測刀刃的鈍圓半徑P < 0.2 μπι，刃口至少在600?1000倍顯微鏡下檢測無鋸齒度缺陷，金剛石的變質層較淺，用X光衍射分析儀測得的數據，一般不大于10?20nm，刀具使用壽命較長。
【附圖說明】
[0042]圖1為本發明單晶金剛石螺旋刀的刃口磨削裝置結構的主視圖。
[0043]圖2為本發明單晶金剛石螺旋刀的刃口磨削裝置結構的俯視圖。
[0044]圖3為本發明單晶金剛石