CN2336913Y - 人造蓝宝石表面外拱度磨削机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石料或类似材料的磨削设备，尤其是进行曲面磨削的设备。它由电机和传动件带动一滚筒转动，同时带动砂轮沿滚筒轴向作往返直线运动；滚筒外粘贴被磨削物(如人造蓝宝石表面)，使砂轮在运动时对其外拱面产生磨削。该设备对砂轮的弧度不需作严格限定，其加工精度不受砂轮弧度的限制，而由测量精度决定，可达到0.05mm；亦无需频繁更换砂轮，还可实现一次多片加工。

Description

人造蓝宝石表面外拱度磨削机床

本实用新型涉及石料或类似材料的磨削设备，尤其是进行曲面磨削的设备。

由于人造蓝宝石具有硬度高、耐高温性能好等特点，已得到越来越广泛的应用。用它制作的手表表面耐磨性好、不易损坏。但是，人造蓝宝石的高硬度决定了其加工的难度。尤其是拱形的手表表面的加工要求更高，因为其内拱的弧度与表壳的配合必须完全吻合才能达到防水的目的，而外拱的弧度应与内拱的弧度相一致才能使表面厚薄均匀，既美观又不致从某薄弱之处破损。目前通用的加工方法是采用配好弧度的砂轮圈来加工手表表面的外拱度，其机床结构见附图1。由电机1带动皮带轮2，再由皮带3带动皮带轮4从而带动砂轮圈5旋转，同时电机10带动转盘9转动，从而带动导轨8左右移动，通过连杆7最终带动人造蓝宝石6左右移动。该加工方法属于单片加工方式(即一次只能磨削一片表面)，工期长、效率低；且由于人造蓝宝石在砂轮圈的内拱面运动，加工一段时间后，砂轮圈内径便会增大、砂轮的弧度发生变化，使加工出来的手表表面外拱度大于所要求的数值、造成表面四周厚薄不均匀(一般磨削3～5片表面后砂轮弧度即发生变化)，而经常更换砂轮亦造成加工成本较高。

本实用新型的目的在于提供一种不需严格限定砂轮弧度的人造蓝宝石表面外拱度磨削机床。

本实用新型的解决方案如下：电机17的转轴通过皮带轮组甲15与过渡轴16相连，过渡轴由支架18定位，再通过皮带轮组乙23和皮带轮组丙19分别与减速器21和主轴20相连，减速器的输出轴垂直于输入轴，其输出轴上连接一转动件22，转动件上安装连杆24并呈可转连接，连杆的另一端与导轨27相连，导轨上安装一水平连接杆30，水平连接杆再与竖直连接杆25相连，竖直连接杆的下端安装弧形砂轮28，竖直连接杆上还设置压紧机构26；主轴由右顶尖架14支撑，其轴端为右顶尖，左顶尖架12中则设置由手柄11移位的左顶尖，然后通过左、右顶尖夹持滚筒13。

附图1．传统加工机床结构示意图。

附图2．本实用新型结构示意图。

附图3．附图2的A向局部视图。

附图4．顶尖夹持滚筒的结构示意图。

要加工弧形的人造蓝宝石表面，需将旋转运动和往返直线运动这两种运动同时进行才能完成。本实用新型所设计的机床由驱动部件、传动部件以及产生磨削力的部件和固定被磨削物的部件等部分所组成。驱动部件就是一台电机；传动部件为两组，其中与电机相连的皮带轮组甲以及过渡轴为共用部分，然后分成由皮带轮组乙、减速器、转动件、连杆、导轨、水平及竖直连接杆构成的一组和由皮带轮组丙、主轴及左、右顶尖等构成的另一组，前一组带动砂轮作往返直线运动，后一组带动滚筒作旋转运动；产生磨削力的部件是由压紧机构和弧形砂轮组成，压紧机构可采用重锤结构，即在竖直连接杆的上端放置一重锤，利用其重力产生压紧力，砂轮的弧形为内凹式，其弧度可大于被加工表面的弧度；固定被磨削物(即人造蓝宝石表面29)的部件则为由顶尖夹持的滚筒，这种夹持方法可以保证滚筒在作旋转运动时径向与轴向跳动都非常小(达到0.02mm)，滚筒的大小根据所需加工的人造蓝宝石表面的外拱度大小和厚度而决定(即滚筒半径等于表面的外拱半径与磨削后的厚度之差，亦即为表面的内拱半径)，滚筒的长度根据砂轮的左右行程而决定。

本实用新型机床的工作过程如下：由电机带动皮带轮组甲和过渡轴转动，再通过皮带轮组乙带动减速器转动，减速器再带动转动件作垂直于原转向的转动，从而通过连杆带动导轨、最终带动砂轮作往返直线运动；同时，通过皮带轮组丙带动主轴作平行于原转向的转动，从而带动滚筒作旋转运动。这样，开动电机即能同时产生滚筒的旋转运动与砂轮的往返直线运动。通过粘接剂将经过粗加工的人造蓝宝石表面粘贴在滚筒的外侧面上并使之整齐排列(根据外拱度和面积的大小可一次粘贴50～100片)，通过压紧机构使砂轮紧压在滚筒外所粘的人造蓝宝石的外拱面上，从而达到磨削人造蓝宝石外拱面的目的。磨削完毕后将滚筒卸下并对其加热，人造蓝宝石表面即自行脱落。

本实用新型所采用的皮带轮、减速器、导轨等均为常用构件，减速器宜采用蜗轮蜗杆减速器以简化结构，转动件为转盘，在转盘的边缘上安装连杆，其转速可设计为每分钟10转左右，压紧机构采用重锤结构，粘接剂可选用工业上常用的虫胶，滚筒为每分钟200～300转，磨削时采用液体磨料碳化硼，控制由人造蓝宝石表面所形成的“外圆”尺寸即达到准确的表面外拱度，其加工精度可达到0.05mm，且滚筒两端C、D处的表面外拱度之最大误差只有0.03mm。

采用本实用新型与传统加工机床加工人造蓝宝石表面的经济指标比较见下表：

机床	传统加工机床	本实用新型
			效率	单片加工	多片加工(根据表面的外拱度及面积大小每次可加工50～100片)
成本	加工3～5片即需更换砂轮(一片砂轮30～100元不等)	每次只需用原砂轮的1/4片即可
			精度	受砂轮弧度限制，加工3～5片外拱度即产生0.2mm偏差	不受砂轮弧度限制，由测量精度决定，可达到0.05mm

Claims (1)

1．一种人造蓝宝石表面外拱度磨削机床，由电机、传动件和砂轮等构成，其特征在于电机(17)的转轴通过皮带轮组甲(15)与过渡轴(16)相连，过渡轴由支架(18)定位，再通过皮带轮组乙(23)和皮带轮组丙(19)分别与减速器(21)和主轴(20)相连，减速器的输出轴垂直于输入轴，其输出轴上连接一转动件(22)，转动件上安装连杆(24)并呈可转连接，连杆的另一端与导轨(27)相连，导轨上安装一水平连接杆(30)，水平连接杆再与竖直连接杆(25)相连，竖直连接杆的下端安装弧形砂轮(28)，竖直连接杆上还设置压紧机构(26)，主轴由右顶尖架(14)支撑，其轴端为右顶尖，左顶尖架(12)中则设置由手柄(11)移位的左顶尖，然后通过左、右顶尖夹持滚筒(13)。

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