一种用于加工蓝宝石晶体的无心磨床的制作方法

1.本发明涉及蓝宝石加工设备领域，尤其是涉及一种用于加工蓝宝石晶体的无心磨床。


背景技术：

2.无心磨床是一种利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床，通常用于圆棒类零件的大批量加工，且具备有模块程度化高、研磨精度高以及工作效率高等特点，在交通工具零部件、航天航空零件等领域广泛应用。
3.而蓝宝石晶体是一种氧化铝，其特点具有硬度高、脆性大等特点，进而有采用无心磨床辅助加工蓝宝石晶棒。目前无心磨床中用于支撑蓝宝石晶体的支撑件均为不可调节的结构，限制了支撑件的适用范围，仅能支撑特定晶棒直径的蓝宝石晶棒，降低支撑件的实用性，使得无心磨床的实用性较低。


技术实现要素：

4.为了支撑蓝宝石晶体的支撑件不可调节的问题，本技术提供一种用于加工蓝宝石晶体的无心磨床。
5.本技术提供的一种用于加工蓝宝石晶体的无心磨床采用如下的技术方案：
6.一种用于加工蓝宝石晶体的无心磨床，包括机床、砂轮机构、导轮机构、承载机构、废液回收机构以及自动下液机构，所述砂轮机构安装于所述机床顶部的一侧，所述导轮机构安装于所述机床顶部的另一侧，所述承载机构位于所述砂轮机构与所述导轮机构之间，所述自动下液机构位于所述承载机构的上方，所述废液回收机构位于承载机构的下方；所述砂轮机构包砂轮、支撑所述砂轮的砂轮架以及驱动砂轮转动的第一驱动件，所述导轮机构包括导轮、支撑所述导轮的导轮架、驱动导轮转动的第二驱动件以及设置于导轮架底部的滑动件，所述机床设置有供所述滑动件滑动的滑槽；所述承载机构包括承托块、对称设置于所述承托块顶部的工字件、对称设置于所述工字件内部的支撑板以及用于将所述支撑板固定于工字件的锁定螺母，所述支撑板底部的两侧对称设置有固定螺杆，所述工字件对称设置有供所述固定螺杆穿经的第一螺孔，所述锁定螺母套设于所述固定螺杆。
7.通过锁定螺母螺接于固定螺杆，使支撑板稳定固定于工字件，加工晶棒时，通过第一驱动件驱动砂轮转动，使砂轮对晶棒进行磨削，同时第二驱动件驱动导轮转动，使导轮导向晶棒进行转动，与此同时自动下液机构往晶棒施加抛光液以将晶棒表面浸润，提高晶棒的抛光加工效果，而废液收集机构对抛光废液进行回收。通过调整支撑板不同的倾斜角度，可调整两个支撑板相对面之间的间隔，再通过滑动件以带动导轮架滑动，使导轮远离砂轮或贴近砂轮，进而调整导轮与砂轮的间距，从而适用于不同直径的蓝宝石晶棒的加工，以提高无心磨床的实用性。
8.优选的，所述自动下液机构包括储液槽、与所述储液槽连通的抽液泵、与所述抽液泵连通的抽液管、与所述抽液管连通的出液喷头，所述出液喷头对准所述承托块。
9.当将抛光液进行下液时，通过电机驱动抽液泵，使抽液管传输抛光液至出液喷头，抛光液通过出液喷头喷洒于承托块上的蓝宝石晶棒，进而实现自动下液，此过程无需人工配合操作，以保证平稳下液。
10.优选的，所述废液回收机构包括集液槽、第一排液管、沉淀槽以及第二排液管，所述承载机构设置于所述集液槽的底壁，所述集液槽的底部开设有第一通孔，所述第一排液管的顶端与所述第一通孔连通，所述第一排液管的底端穿伸至所述沉淀槽的内部，所述沉淀槽远离第一排液管的一侧开设有第二通孔，所述第二排液管的顶端与所述第二通孔连通，所述第二排液管的底端穿伸至所述储液槽的内部。
11.通过第一排液管将集液槽与沉淀槽连通，有利于对废液进行收集并于沉淀槽中沉淀，再通过第二排液管将沉淀槽与储液槽连通，使沉淀后的上层废液进行回收利用，底部沉淀物则排出，提高抛光液的利用率。
12.优选的，所述沉淀槽对应所述第二通孔设置有过滤网。
13.通过将过滤网安装于第二通孔，避免沉淀槽内的漂浮物通过第二通孔进入储液槽内部，提高重复利用的抛光液质量。
14.优选的，所述废液回收机构还包括换液管，所述沉淀槽的底部开设有与所述换液管连通的排液孔，所述沉淀槽对应所述排液孔设置有活口塞。
15.通过将换液管连通沉淀槽的排液孔，便于更换抛光液，同时也能将沉淀在沉淀槽底部的抛光杂质排出，实用性高。
16.优选的，所述机床对应两端的所述承托块对称设置有挡板，避免抛光液飞溅于机床外，且所述挡板不与承托块抵接，不阻挡调整支撑板的倾斜角度，实用性高。
17.优选的，所述第一驱动件包括第一驱动电机、第一驱动轮和第一传动轮，所述第一驱动轮与所述第一驱动电机的输出轴连接，所述第一驱动轮通过第一传动带带动所述第一传动轮转动，所述第一传动轮与所述砂轮同轴连接。
18.通过第一驱动电机的驱动力作用，使第一驱动轮通过第一传动带带动第一传动轮带转动，并使第一传动轮带动砂轮转动，实现砂轮的转动，以对蓝宝石晶棒进行抛光加工。
19.优选的，述第二驱动件包括第二驱动电机、第二驱动轮和第二传动轮，所述第二驱动轮与所述第二驱动电机连接，所述第二驱动轮通过第二传动带带动第二传动轮转动，所述第二传动轮与所述导轮通转连接。
20.通过第二驱动电机的驱动力作用，使第二驱动轮通过第二传动带带动第二传动轮转动，并使第二传动轮带动导轮转动，实现导轮的转动，以带动蓝宝石晶棒的转动，使得转动的蓝宝石晶棒在砂轮的作用下抛光加工。
21.优选的，所述导轮机构还包括丝杆、固定板和传动轮，所述固定板固定于所述机床顶部远离砂轮的一侧，所述导轮架开设有第二螺孔，所述固定板开设有第三螺孔，所述丝杆的一端与所述传动轮连接，丝杆的另一端穿经所述第二螺孔和所述第三螺孔。
22.通过传动轮转动丝杆，使丝杆驱动导轮架沿丝杆的长度方向移动，进而使导轮架底部的滑动件沿滑槽滑动，进行调节导轮与砂轮之间的间距，从而适用于不同直径的蓝宝石晶棒的抛光加工。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.1.通过将支撑板的底部设置成u型，便于支撑板的底部在工字件内转动，可以通过
锁定螺母拧紧于固定螺杆以调整支撑板相对于竖直面的倾斜角度；而支撑板的顶部靠近另一支撑板的一面设置位倾斜面，可通过调节支撑板的倾斜角度来调整使两个支撑板的倾斜面之间的间隔，从而适用于支撑不同直径的蓝宝石晶棒，提高无心磨床的实用性。
25.2.通过电机驱动抽液泵对抛光液进行抽液，使抽液管传输抛光液至出液喷头，抛光液通过出液喷头喷洒于承托块上的蓝宝石晶棒，实现自动下液。
26.3.通过设置有换液管，将沉淀在沉淀槽底部抛光杂质排出，有利于更换抛光液，以保证抛光效果。
27.4.通过设置丝杆、固定板和传动轮，使得导轮架沿丝杆的长度方向移动，进而使导轮架底部的滑动件沿滑槽滑动，以调整导轮与砂轮之间的间距。
附图说明
28.图1是本技术一种用于加工蓝宝石晶体的无心磨床的正面局部剖视图。
29.图2是本技术一种用于加工蓝宝石晶体的无心磨床的背面结构示意图。
30.图3是图1中a部分的结构示意图。
31.图4是本技术所述承载机构的结构图示意图。
32.附图标记说明：
33.1、机床；11、滑槽；12、挡板；21、砂轮；22、砂轮架；231、第一驱动电机；232、第一驱动轮；233、第一传动带；234、第一传动轮；31、导轮；32、导轮架；321、滑动件； 322、第二螺孔；331、第二驱动电机；332、第二驱动轮；333、第二传动带；334、第二传动轮；34、丝杆；35、固定板；351、第三螺孔；36、传动轮；41、承托块；42、工字件； 421、容置槽；422、第一螺孔；43、支撑板；431、固定螺杆；44、锁定螺母；51、储液槽；511、抽液孔；52、抽液泵；53、抽液管；54、出液喷头；61、集液槽；611、第一通孔；62、第一排液管；63、过滤网；64、沉淀槽；641、第二通孔；642、排液孔；65、第二排液管；66、换液管；67、活口塞。
具体实施方式
34.以下结合图1-4对本技术进一步详细说明。
35.本技术公开一种用于加工蓝宝石晶体的无心磨床，参照图1和图2，包括机床11、设置于机床11顶部一侧的砂轮机构、设置于机床11顶部另一侧的导轮机构、设置于砂轮机构与导轮机构之间的承载机构、设置于机床11内部并对应承载机构下方的废液回收机构、设置于承载机构上方的自动下液机构。
36.砂轮机构包括固定于机床11顶部一侧的砂轮架22、固定于砂轮架22的第一驱动电机231、与第一驱动电机231输出轴连接的第一驱动轮232、套设于第一驱动轮232的第一传动带233、与第一传动带233传动连接的第一传动轮234、与第一传动轮234同轴连接的砂轮21，砂轮21对蓝宝石晶棒进行抛光打磨。具体地，通过第一驱动电机231驱动第一驱动轮232顺时针方向转动，通过第一传动带233的作用，并带动第一传动轮234以顺时针方向转动，进而使砂轮21进行顺时针转动。
37.导轮机构包括固定于机床11顶部另一侧的导轮架32、固定于导轮架32的第二驱动电机331、与第二驱动电机331输出轴连接的第二驱动轮332、套设于第二驱动轮332的第二传动带333、与第二传动带333传动连接的第二传动轮334、与第二传动轮334同轴连接的导
轮31，导轮架32与砂轮架22对应设置，导轮31与砂轮21对应设置，导轮31的转动带动蓝宝石晶棒转动，以与砂轮21抵接进行抛光加工。具体地，通过第二驱动电机331驱动第二驱动轮332逆时针方向转动，通过第二传动带333的作用，并带第二传动轮334以逆时针方向转动，进而使导轮31进行逆时针转动。
38.进一步地，机床11的顶部对应导轮架32的一侧设置有固定板35和滑槽11，固定板 35上开设有第三螺孔351，导轮架32远离导轮31的一侧对应第三螺孔351开设有第二螺孔 322，导轮架32的底部间隔设置有若干个滑动连接于滑槽11的滑动件321，滑动件321优选为滑动轮，导轮机构设置有丝杆34，丝杆34的一端依次穿经第三螺孔351和第二螺孔 322，且端部与导轮架32固定连接，丝杆34的另一端固定连接有传动轮36。
39.当顺时针转动传动轮36时，带动丝杆34顺时针转动，丝杆34与第三螺孔351和第二螺孔322螺纹连接，则第二螺孔322相对于丝杆34滑动，使得丝杆34带动与其固定连接的导轮架32沿着丝杆34的长度方向运动，此时，滑动件321沿滑槽11往靠近砂轮架22的方向移动，使导轮31靠近砂轮21，进而缩短导轮31与砂轮21之间的间距，从而适用于直径较小的蓝宝石晶棒加工；当逆时针转动传动轮36时，带动丝杆34逆时针转动并带动导轮架32沿丝杆34的长度方向运动，此时，滑动件321沿滑槽11远离砂轮架22的方向移动，使导轮31远离砂轮21，进而增加了导轮31与砂轮21之间的间距，从而适用于直径较大的蓝宝石晶棒加工。
40.参见图1和图2，自动下液机构包括设置于机床11内部的储液槽51、与储液槽51内部连通的抽液管53、连通抽液管53的抽液泵52、与抽液管53出液端连通的出液喷头54，抽液管53的一端固定于砂轮架22的顶部，出液喷头54悬空于砂轮21与导轮31之间，具体地，储液槽51内部开设有抽液孔511，抽液管53与抽液孔511连通，当电机驱动抽液泵 52运作时，抽液泵52将储液槽51内的抛光液从抽液孔511抽出并进入抽液管53，进而传输至出液喷头54，有利于抽取抛光液并喷洒抛光液至蓝宝石晶棒。优选的，机床11的顶部对应出液喷头54下方对称设置有挡板12，以防止抛光液飞溅出机床11。
41.参照图3，废液收集机构包括集液槽61、第一排液管62、沉淀槽64、第二排液管65 以及换液管66，集液槽61围设于承载机构四周以收集抛光液废液，而集液槽61的底部开设有第一通孔611，第一排液管62的顶端嵌设于第一通孔611并与第一通孔611连通，第一排液管62的底端嵌设至沉淀槽64的内部，使集液槽61与沉淀槽64连通，将集液槽61所收集的废弃抛光液流入沉淀槽64中进行杂质沉积，在沉淀槽64远离第一排液管62的一侧开设有第二通孔641，第二排液管65的顶端嵌设于第二通孔641并与第二通孔641连通，第二通孔641的底端嵌设至储液槽51，且第二通孔641开设于沉淀槽64侧壁的中上段，以将沉淀槽64中的上层清液流入储液槽51中，便于抽液泵52、抽液管53和出液喷头54对废弃抛光液清液重复利用，优选的，在沉淀槽64对应第二通孔641处设置有过滤网63，防止沉淀槽64中的上层清液可能存在的漂浮物进入储液槽51。
42.在沉淀槽64的底部开设套设有换液管66的排液孔642，并在沉淀槽64底部对应排液孔642设置有活口塞67，有利于沉淀物沉淀，优选的，该活口塞67通过电连接控制或是人工控制当对沉淀槽64进行排放沉淀物或换抛光液时，通过电控制使活口塞67打开或是人工将活口塞67打开，使抛光液或沉淀槽64底部沉积的沉淀物通过换液管66排出。而沉淀槽64的底壁设置成倾斜面，具体为自第二通孔641至排液孔642倾斜向下设置，使得沉淀槽64的底部呈漏斗型，沉淀槽64中底部沉积的沉淀物倾斜地流入向排液孔642并通过排液孔642排
出。
43.参照图1和图4，承载机构包括承托块41和对称设置于承托块41两端的两组承托单元，承托块41设置于集液槽61槽底，砂轮21和导轮31设置于承托块41的上方、且设置于两组承托单元之间，每组承托单元包括设置于承托块41顶部的工字件42、与工字件42 转动连接的两块支撑板43、锁定两块支撑板43的两组锁定螺母44，工字件42对称开设有两个容置槽421，工字件42对应容置槽421的两端均对称开设有第一螺孔422，每块支撑板 43的两端均设置有穿经第一螺孔422的固定螺杆431，锁定螺母44与固定螺杆431的外端螺接。具体地，一个承托单元中，支撑板43的顶部靠近另一支撑板43的一面设置为倾斜面，使得蓝宝石晶棒容设于两个支撑板43的倾斜面之间，而支撑板43的底部设置成u型, 便于支撑板43的底部转动。
44.当对较大直径的晶棒进行加工时，通过将锁定螺母44拧松，使两个支撑板43之间相互远离的方向调整抵接工字件42的角度，进而使两个支撑板43的倾斜面之间的距离增大，再将锁定螺母44拧紧，便于直径较大的晶棒穿经；当对较小直径的晶棒进行加工时，通过将锁定螺母44拧松，使两个支撑板43之间相互靠近的方向调整抵接工字件42的角度，使两个支撑板43的倾斜面之间的距离增大，再将锁定螺母44拧紧，便于直径较小的晶棒穿经。具体地，每组承托单元中支撑板43的倾斜面之间的间距与砂轮21和导轮31之间的间距相对应，且砂轮21与导轮31不与支撑板43抵接；当放置蓝宝石晶棒至承载机构时，晶棒穿过一个承托单元的两个支撑板43倾斜面之间的间距，且晶棒的两端部承托于两组承托单元，晶棒的中部置于导轮31和砂轮21之间的间距进行加工；通过加入另一根晶棒，另一根晶棒的端部与上一根晶棒的端部抵接，将上一根晶棒往另一端的承托单元推进，并从另一端的承托单元出料，而后加入的另一根晶棒进入至导轮31和砂轮21之间的间距，进行下一组晶棒抛光，进而完成多组蓝宝石晶棒的连续加工。
45.本实施例一种用于加工蓝宝石晶体的无心磨床实施原理为：先将锁定螺母44拧松，并通过待加工晶棒的直径调节支撑板43的倾斜角度，再将锁定螺母44拧紧，使支撑板43 固定；再而转动传动轮36，使丝杆34带动导轮架32移动，并使滑动件321在滑槽11内滑动，并将砂轮21与导轮31之间的间距调整至等于或略小于晶棒的直径，以便对晶棒进行加工。
46.具体地，晶棒穿过两个支撑板43的倾斜面之间的间距，并水平进入砂轮21与导轮 31之间的间距，此时，通过第一驱动电机231驱动第一驱动轮232转动，进而带动第一传动轮234和砂轮21沿着逆时针转动并磨削晶棒，同时第二驱动电机331第二驱动轮332转动，进而带动第二传动轮334和导轮31沿着顺时针方向转动，使导轮31导向并转动晶棒沿着顺时针方向转动，以使得砂轮21对晶棒多方位磨削抛光。
47.当连续抛光多根蓝宝石晶棒时，后一根晶棒穿经一组承托单元中的两个支撑板43倾斜面之间的间距，且后一根晶棒与前一根晶棒抵接并推动前一根晶棒移动，使加工完成后的晶棒从另一组承托单元出料，并对晶棒进行收集，实现晶棒的加工，此过程可根据晶棒的直径进行调节支撑板43间的距离以适用于支撑不同直径的晶棒，并可通过旋转传动轮36带动丝杆34转动，并带动导轮架32沿丝杆34的长度方向靠近或远离砂轮架22移动，以调整导轮31与砂轮21之间的间距，进而适用于不同直径的晶棒加工，因此提高了无心磨床的实用性。
48.整个抛光过程中，电机驱动抽液泵52抽取储液槽51中抛光液，使抽液管53将抛光
液传送至出液喷头54，抛光液从出液喷头54喷出淋于晶棒的表面，使抛光液浸透晶棒，便于加工过晶棒的加工，而集液槽61则将承载晶棒的承载机构中所流出的抛光液废液进行收集，废液通过集液槽61的第一通孔611进入沉淀槽64中静置沉淀，当沉淀后的上清液液透过过滤网63流经第二通孔641并进入储液槽51，便完成废液的回收利用，抛光液废液中的沉积物则在沉淀槽64的底部沉淀，并可通过换液管66排出。
49.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。