一种加工金刚石磨头的方法及夹具与流程

本发明属于机械加工与磨具制造领域，具体涉及一种加工金刚石磨头的方法及夹具。

背景技术：

金属结合剂金刚石磨头在生产过程中经过烧结、粗磨、车加工、精磨等工序制成成品。而金刚石磨头在烧结过程中，因高温、压力等因素，烧结过后的金刚石磨头毛坯钢基体会产生一定的弯曲变形，跳动值较大，高达几十丝(1丝＝0.01mm)，甚至更高，给车加工工序装夹带来极大不便。目前，金属结合剂金刚石磨头在车加工过程中，通常都是使用百分表对金刚石磨头钢基体进行校正，其加工特点是保证每支砂轮棒的跳动值均在规定范围内才进行加工，但是，该种方法需不断敲击夹持在车床三爪卡盘上的金刚石磨头钢基体来调整金刚石磨头跳动值，耗费较长的时间，且因百分表针头要接触金刚石磨头砂层，而金刚石砂层锋利、耐磨，导致针头受损，经常要更换针头，提高了生产成本。另外，装夹过程为了保证金刚石磨头的尺寸符合要求，还需使用游标卡尺对金刚石磨头钢基体尺寸进行测量，测量后再对基体进行切割，以保证金刚石磨头成品长度尺寸，这样使得整个工艺步骤及其复杂。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足而提供了一种快速定位，提高了生产效率，降低了量具损耗，减少了生产成本的一种加工金刚石磨头的方法及夹具。

本发明采用如下技术方案实现：一种加工金刚石磨头的夹具，包括圆柱形的主体，所述主体的一端设有用于夹装金刚石磨头的装夹孔，所述装夹孔内设有限定装夹孔深度的限位部，所述主体上还设有与装夹孔连通的排液孔，所述主体在装夹孔端外侧设有与装夹孔同轴设置的定位凸台。

所述排液孔设置在主体的另一端且与所述装夹孔同轴设置，使得所述主体轴向贯通。

所述装夹孔与所述排液孔的连接处形成限位台阶构成限位部。

所述排液孔直径小于装夹孔。

所述主体的主体壁上沿轴向设有与装夹孔连通的伸缩缝，所述主体外侧设有将设置装夹孔内的金刚石磨头夹紧的卡箍。

一种加工金刚石磨头的方法，包括加工金刚石磨头的夹具，将加工金刚石磨头的夹具中装夹孔与金刚石磨头磨削层大小相匹配的设为粗车夹具，装夹孔与金刚石磨头基体大小相匹配的为精车夹具，所述精车夹具装夹孔的深度与金刚石磨头基体需切除部分长度一致，其特征在于：首先将粗车夹具固定在车床的三爪卡盘上，定位凸台与三爪卡盘端面紧靠定位，然后将金刚石磨头磨削层装夹在粗车夹具的装夹孔内，粗车金刚石磨头基体,粗车完成后，再将精车夹具固定在车床的三爪卡盘上，把粗车后的金刚石磨头基体插入装夹孔中并且插入到底，然后精车金刚石磨头基体，精车完成后，将装夹孔内侧的金刚石磨头基体沿精车夹具主体端面切除。

所述粗车转速为600～1000r/min，加工后的金刚石磨头钢基体直径比成品直径大0.3～0.6mm，所述精车转速1100～1500r/min。

所述粗车转速为800r/min，所述精车转速1300r/min。

由于采用上述结构，本发明突破了现有技术中单一夹装金刚石磨头基体来加工基体，导致金刚石磨头磨削层与基体加工对中难度大、步骤复杂的技术壁垒，通过粗车夹具与精车夹具的配合使用，利用粗车夹具首先对金刚石磨头磨削层定位来粗加工基体，保证磨削层与基体同轴度，然后再通过精车夹具定位基体，进一步精加工基体保证基体满足加工尺寸，采用本方法装夹时间短、跳动值小稳定，尺寸测量方便，没有量具的磨损，而且本装置装夹方便，实现了金刚石磨头在车床加工中的快速定位，提高了生产效率，降低了量具损耗，减少了生产成本，而且通过精车夹具装夹孔的深度与金刚石磨头基体需切除部分长度一致，这样精车完成后，将装夹孔内侧的金刚石磨头基体沿精车夹具主体端面切除，即形成成品，保证金刚石磨头的尺寸符合要求，无需再次使用游标卡尺对金刚石磨头钢基体尺寸进行测量后再对基体进行切割，节约了工艺步骤，使得生产效率和生产质量大大提高。

附图说明

图1为本装置的剖视图。

图2为本装置的立体图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。

如图1、2所示，一种加工金刚石磨头的夹具，包括装夹孔23与金刚石磨头磨削层大小相匹配的粗车夹具和装夹孔23与金刚石磨头基体大小相匹配的精车夹具，所述精车夹具装夹孔23的深度与金刚石磨头基体需切除部分长度一致，夹具的主体21是一段中空圆柱体，主体21前端有一定位凸台22，粗车夹具的主体21装夹孔23比金刚石磨头磨削层直径小0.3mm～1mm，精车夹具的主体21装夹孔23比金刚石磨头基体直径小0.5mm～1.5mm，装夹孔23延伸一定长度后有一限位台阶24，台阶后是一比装夹孔23直径小1mm～3mm的排液孔25，在整个主体21上有一条伸缩缝11贯穿，伸缩缝宽度为0.4mm～1.0mm。

实施例1，目的：将直径为10mm的金刚石磨头毛坯加工至直径为8mm的成品。

经过磨加工工序，金刚石磨头基体直径为9.4mm。所选用的粗车夹具装夹孔孔径为9.4mm，将粗车夹具置于车床三爪卡盘，定位凸台22与三爪卡盘端面紧靠，然后将金刚石磨头前端砂层端51装夹在粗车夹具装夹孔23内，然后拧紧三爪卡盘即可。粗车，转速800r/min，加工时间3分24秒，加工后的金刚石磨头钢基体直径为8.5mm；然后将粗车后的金刚石磨头后端62置于精车夹具装夹孔43中，所选用的精车夹具装夹孔直径为8.5mm，然后拧紧三爪卡盘.精车，转速1300r/min，加工时间2分23秒，精车完成，从而可保证金刚石磨头跳动值在0.1mm以内，最后将装夹孔内侧的金刚石磨头基体沿精车夹具主体端面切除，保证金刚石磨头的尺寸符合要求。

实施例2，将直径为8mm的金刚石磨头毛坯加工至直径为6mm的成品。

经过粗磨加工工序，金刚石磨头基体直径为7.6mm。所选用的粗车夹具装夹孔孔径为7.6mm，将粗车夹具装在车床三爪卡盘上，粗车夹具定位凸台22与三爪卡盘端面紧靠，然后将金刚石磨头前端砂层端钢基体51装夹在粗车夹具装夹孔23内，然后拧紧三爪卡盘即可。粗车，转速800r/min，加工时间1分14秒，加工后的金刚石磨头后段基体直径为7mm；然后将粗车后的金刚石磨头后端62置于精车夹具装夹孔中，所选用的精车夹具装夹孔孔径为7mm，然后拧紧三爪卡盘。精车，转速1300r/min，加工时间3分21秒。该种方式加工，可保证金刚石磨头跳动值在0.1mm以内，符合精磨工序所要求的跳动值，最后将装夹孔内侧的金刚石磨头基体沿精车夹具主体端面切除，保证金刚石磨头的尺寸符合要求。

在该实施案例中，通过夹具进行车加工与现有技术进行车加工一同进行对比试验，在加工余量、吃刀量及转速等相同条件下，对加工时间进行统计对比，实验结果如下，如表1所示。

表1打表校正与夹具校正加工时间对比

从以上实验数据结果来看，现有技术通过打表校正跳动值进行加工所需时间长，且该操作技术对技术人员依耐性大，经验丰富者操作时间短，经验欠缺者操作时间更长，且装夹过程中还需使用百分表、游标卡尺这些量具进行操作。而通过本申请的夹具校正，不仅可快速对金刚石磨头进行定位加工，且对技术人员依耐性较低，另外，还节约量具的损耗。

以上所述，仅为本发明具体实施案例说明，不能以此限定本发明的权利保护范围。凡根据本发明申请权利要求书及说明书内容所作的等效变化与修改，皆在本发明保护的范围内。