一种细丝局部微磨削设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种细丝局部微磨削设备，包括四轴工作台机械装置，图像采集装置（12）、上位机及其控制系统、下位机及其控制系统；所述上位机与分别下位机、图像采集装置（12）连接，下位机、图像采集装置（12）分别与四轴工作台机械装置连接。本实用新型实现磨削量的精确控制，获得好的表面质量。
【专利说明】
-种细竺局部微磨削设备
技术领域
[0001] 本实用新型设及一种工件加工的装置，尤其设及一种细丝局部微磨削设备。
【背景技术】
[0002] 介入医疗中，细丝常用作血管中的导向工具和柔性导丝中金属硬忍，运对细丝局 部形状提出了不同的要求。其中，细丝端部常加工出一定锥度，W减小金属丝对人体组织的 伤害。
[0003] 运种锥度丝目前采用传统的磨床进行磨削加工，即细丝固定在磨床上，每次进给 过程中，磨具将一定厚度的材料全部切除，磨削量由进给量控制，磨削后易出现工件烧伤、 磨具磨损严重等现象。由于细丝弹性变形较大，加工后回弹量较大，同时细丝磨削后的轮廓 也无法准确控制。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型为解决【背景技术】中存在的问题，提供一种细丝局部微磨削设备。
[0005] 本实用新型的具体技术方案如下：
[0006] -种细丝局部微磨削设备，包括四轴工作台机械装置，图像采集装置（12)、上位机 及其控制系统、下位机及其控制系统;所述上位机与分别下位机、图像采集装置（12)连接， 下位机、图像采集装置（12)分别与四轴工作台机械装置连接;所述四轴工作台机械装置包 括电动Ξ轴位移台（1)，磨具夹头（2)、旋转电机（3)、磨具（4)、夹头固定装置(5)、工作台 (6) 、细丝固定基座(7);所述细丝（10)两端分别通过弹黃（15)被夹头固定装置巧)夹住，夹 头固定装置巧）固定在工作台（6)上;磨具(4)被模具夹头(2)夹持，模具夹头(2)固定在旋转 电机(3)上，旋转电机(3)固定在电动Ξ轴位移台（1)上;所述两个夹头固定装置巧）之间设 置有细丝固定基座(7)，细丝固定基座(7)顶端中部设置有空置槽，空置槽两侧的侧壁顶端 分别设置有V型固定槽(8)及与V型固定槽(8)开口端相配合的压盖(9);所述细丝固定基座 (7) 下方设置有升降台（11)，升降台（11)固定在工作台上，升降台（11)与下位机连接。
[0007] 所述压盖(9)的材料为橡胶。
[000引所述细丝固定基座(7)位于磨具（4)下方，且两个V型固定槽(8)连线与磨具(4)垂 直。
[0009] 所述夹头固定装置巧)包括细丝夹头（13)、带动夹头转动的电机和位于细丝夹头 (13) 两侧的安装有导杆（14)的固定板(16);所述固定板(16)与工作台（6)固定连接，所述细 丝（10)的两端分别通过弹黃（15)被细丝夹头（13)夹住并通过电机带动其转动;所述导杆 (14) 与细丝（10)平行;所述细丝夹头（13)与导杆（14)可滑动连接，细丝夹头（13)可在导杆 上滑动。
[0010] 本实用新型中，细丝被夹头固定座和细丝固定基座固定，两端被弹黃拉紧，张力大 小决定支撑的强弱。圆棒状磨具向下顶压细丝，使之产生一定弯曲变形，然后磨具和细丝在 电机带动下转动，同时磨具沿细丝轴向移动进行磨削加工。
[0011] 细丝受弹黃的柔性约束，磨削时的材料去除率由晓度决定，磨削量通过磨削时间 控制，可W实现磨削量的精确控制，精密加工获得很高的加工精度；同时，磨粒的实际切削 深度比传统方式小，可W获得好的表面质量。
[0012] 细丝通过弹黃、导杆和夹头被张紧，并由夹头带动其转动，转动动力来自电机，并 经过传动装置运输至两夹头；
[0013] 磨具固定在Ξ轴数控工作台上，W实现自动化地磨削。
[0014] 为防止细丝的偏屯、转动，设计了具备V型槽的细丝固定基座，安装在工作台中间， 细丝固定基座下方的升降台用于调整细丝固定基座高度，使细丝张紧后被顶在V型槽底部， 起到防偏屯、作用。当截面的圆整度较差时，转动过程细丝将产生跳动，为减小跳动，在细丝 上方压入橡胶压盖，橡胶压盖与V型槽之间靠摩擦力固定，利用橡胶良好的弹性，对细丝起 到柔性限制作用。
[0015] 用户输入加工要求后，利用图像采集装置确定细丝直径，然后查询工艺数据库，确 定晓度调整参数及磨削时间。运动控制系统根据运些参数驱动相应机构，实施磨削。磨削完 成后，用视觉测量技术对磨削质量进行评估，对不合格的细丝给出返修参数，进行修整。W 上磨削过程不须人工干预，由软硬件协同工作实现自动化磨削，具有高的加工效率。
[0016] 本实用新型具备W下优点：实现磨削量的精确控制，自动化加工效率高且获得好 的表面质量。
【附图说明】
[0017] 图1为本实用新型轮廓结构示意图；
[0018] 图2为本实用新型局部结构示意图；
[0019] 图3为本实用新型局部结构示意图；
[0020] 图4为本实用新型中V型固定槽部分结构示意图；
[0021 ]图5为本实用新型中流程示意图；
[0022] 图6为本实用新型细丝、导杆、弹黃部分结构示意图；
[0023] 图7为本实用新型夹头固定装置的结构示意图；
[0024] 其中：电动Ξ轴位移台1，磨具夹头2、旋转电机3、磨具4、夹头固定装置5、工作台6、 细丝固定基座7，V型固定槽8,压盖9,细丝10,升降台11，图像采集装置12,细丝夹头13、导杆 14、弹黃15、固定板16。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步说明。
[0026] -种细丝局部微磨削设备，包括四轴工作台机械装置，图像采集装置（12)、上位机 及其控制系统、下位机及其控制系统;所述上位机与分别下位机、图像采集装置（12)连接， 下位机、图像采集装置（12)分别与四轴工作台机械装置连接;所述四轴工作台机械装置包 括电动Ξ轴位移台（1)，磨具夹头（2)、旋转电机（3)、磨具（4)、夹头固定装置(5)、工作台 (6)、细丝固定基座(7);所述细丝（10)两端分别通过弹黃（15)被夹头固定装置巧)夹住，夹 头固定装置巧）固定在工作台（6)上;磨具(4)被模具夹头(2)夹持，模具夹头(2)固定在旋转 电机(3)上，旋转电机(3)固定在电动Ξ轴位移台（1)上;所述两个夹头固定装置巧）之间设 置有细丝固定基座(7)，细丝固定基座(7)顶端中部设置有空置槽，空置槽两侧的侧壁顶端 分别设置有V型固定槽(8)及与V型固定槽(8)开口端相配合的压盖(9);所述细丝固定基座 (7)下方设置有升降台（11)，升降台（11)固定在工作台上，升降台（11)与下位机连接。
[0027] 所述压盖(9)的材料为橡胶。
[0028] 所述细丝固定基座(7)位于磨具（4)下方，且两个V型固定槽(8)连线与磨具(4)垂 直。
[0029] 所述夹头固定装置巧)包括细丝夹头（13)、带动夹头转动的电机和位于细丝夹头 (13) 两侧的安装有导杆（14)的固定板(16);所述固定板(16)与工作台（6)固定连接，所述细 丝（10)的两端分别通过弹黃（15)被细丝夹头（13)夹住并通过电机带动其转动;所述导杆 (14) 与细丝（10)平行;所述细丝夹头（13)与导杆(14)可滑动连接。
[0030] 本实用新型中运动控制系统由上位机、下位机联合工作实现。上位机发送指令，下 位机完成实际控制，实现5个轴的控制，即:X(细丝轴线方向）、Υ(磨具轴线方向）、Z(垂直工 作台面方向）、R1 (细丝转动）、R2 (磨具转动）。具体包括如下运动控制功能：
[0031 ] 1)坐标轴自动归零功能，将各轴调整至一个预定零位。
[0032] 2)坐标轴多模式运动功能。对于X、Y、Z、R1轴，分别实现了连续运动、步进运动和往 复摆动模式。连续运动模式下坐标轴一直运动，直到接收到停止命令，用于快速调整位置； 步进运动模式下，坐标轴移动一定位移后停止，用于精确的位置调整;往复摆动模式下，坐 标轴W某点为中屯、，来回摆动。
[0033] 3)多坐标轴联动功能，实现多个坐标轴同时运动，W便磨削时磨具可按任意的空 间路径运动。
[0034] 4)坐标轴急停功能，实现在任何时刻停止坐标轴运动，W避免误操作造成数控工 作台触碰到周围零件。
[0035] 本实用新型中图像采集装置设备包括高分辨CCD相机、体视显微镜和相应的图像 处理程序，实现视觉测量。体视显微镜对细丝加工部位进行45倍光学放大，从而提高视觉测 量的精度。图像处理程序实现具体的检测功能，对同一张图像采用不同算法，可提取不同的 信息。因此，利用同一硬件设施，可实现多种非接触式的信息处理功能，降低了硬件成本和 复杂度。利用尺寸测量功能，可检测细丝各处磨削的均匀性，并利用神经网络对细丝表面磨 削质量进行综合评估，并对不合格的细丝给出修整参数。
[0036] 材料去除率与细丝变形晓度为近似的线性关系，因此控制细丝晓度可控制磨削后 的细丝轮廓。运动控制系统使磨具在加工区间内按照图中给出的路径运动，W此调节不同 位置的细丝晓度，使加工区中屯、的晓度大，两头晓度小，磨削后加工段内的细丝轮廓将带有 锥度，而通过控制晓度变化值山I的大小，可W实现不同锥度的加工，特别地，当锥度为0 时，可实现阶梯丝的加工。
【主权项】
1. 一种细丝局部微磨削设备，包括四轴工作台机械装置，图像采集装置（12)、上位机及 其控制系统、下位机及其控制系统;所述上位机与分别下位机、图像采集装置（12)连接，下 位机、图像采集装置(12)分别与四轴工作台机械装置连接;其特征在于:所述四轴工作台机 械装置包括电动三轴位移台（1)，磨具夹头(2)、旋转电机(3)、磨具(4)、夹头固定装置(5)、 工作台（6)、细丝固定基座(7);所述细丝（10)两端分别通过弹簧(15)被夹头固定装置(5)夹 住，夹头固定装置(5)固定在工作台（6)上;磨具(4)被模具夹头(2)夹持，模具夹头(2)固定 在旋转电机(3)上，旋转电机(3)固定在电动三轴位移台（1)上;所述两个夹头固定装置(5) 之间设置有细丝固定基座(7)，细丝固定基座(7)顶端中部设置有空置槽，空置槽两侧的侧 壁顶端分别设置有V型固定槽(8)及与V型固定槽(8)开口端相配合的压盖(9);所述细丝固 定基座（7)下方设置有升降台（11)，升降台（11)固定在工作台上，升降台（11)与下位机连 接。2. 如权利要求1所述的细丝局部微磨削设备，其特征在于:所述压盖(9)的材料为橡胶。3. 如权利要求1所述的细丝局部微磨削设备，其特征在于:所述细丝固定基座（7)位于 磨具(4)下方，且两个V型固定槽(8)连线与磨具(4)垂直。4. 如权利要求1所述的细丝局部微磨削设备，其特征在于:所述夹头固定装置(5)包括 细丝夹头（13)、带动夹头转动的电机和位于细丝夹头（13)两侧的安装有导杆（14)的固定板 (16);所述固定板(16)与工作台（6)固定连接，所述细丝（10)的两端分别通过弹簧(15)被细 丝夹头（13)夹住并通过电机带动其转动；所述导杆（14)与细丝（10)平行；所述细丝夹头 (13)与导杆(14)可滑动连接。
【文档编号】B24B41/06GK205572072SQ201620333037
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】朱援祥, 黎桥, 周立武, 成正辉
【申请人】武汉大学