双面研磨机原理
一、简介:
双面研磨机(double-lapping machine)主要用于两面平行的晶体或其它机械零件进行双面研磨,特别是薄脆性材料的加工。适用于各种材质的机械密封环、陶瓷片、气缸活塞环、油泵叶片轴承端面及硅、锗、石英晶体、石墨、蓝宝石、光学水晶、玻璃、铌酸锂、硬质合金、不锈钢、粉灰冶金等金属材料的平面研磨和抛光。
二、工作原理:
1、单面研磨机的工作原理:
将被磨、抛材料放于研磨盘上,研磨盘逆时钟转动,修正轮带动工件自转,重力加压的方式对工件施压,工件与研磨盘作相对运转磨擦,来达到研磨抛光目的。 研磨盘修整机构采用油压悬浮导轨前后往复运动,金刚石修面刀给研磨盘的研磨面进行精密修整,得到理想的平面效果。
2、双面研磨机的工作原理:
上、下研磨盘作相反方向转动,工件在载体内作既公转又自转的游星运动。磨削阻力小不损伤工件,而且两面均匀磨削生产效率高。有光栅厚度控制系统,加工后的产品厚度公差可控制。双面研磨机的装置包括两个研磨盘,游轮,四个电机,太阳轮,修面机等。 两者相比较,双面研磨机的构造相对要复杂一些,但是如果需要双面研磨的工件用双面机进行研磨比单面机的效率无形中要快一倍。这种双面研磨机的诞生和发展为很多行业的生产效率带来了改良。用的比较多的有光学玻璃行业的硅片,蓝宝石衬底,外延片等等。
单面研磨机的工作原理:
将被磨、抛材料放于研磨盘上,研磨盘逆时钟转动,修正轮带动工件自转,重力加压的方式对工件施压,工件与研磨盘作相对运转磨擦,来达到研磨抛光目的。 研磨盘修整机构采用油压悬浮导轨前后往复运动,金刚石修面刀给研磨盘的研磨面进行精密修整,得到理想的平面效果。
双面研磨机的工作原理:
上、下研磨盘作相反方向转动,工件在载体内作既公转又自转的游星运动。磨削阻力小不损伤工件,而且两面均匀磨削生产效率高。有光栅厚度控制系统,加工后的产品厚度公差可控制。双面研磨机的装置包括两个研磨盘,游轮,四个电机,太阳轮,修面机等。 两者相比较,双面研磨机的构造相对要复杂一些,但是如果需要双面研磨的工件用双面机进行研磨比单面机的效率无形中要快一倍。这种双面研磨机的诞生和发展为很多行业的生产效率带来了改良。用的比较多的有光学玻璃行业的硅片,蓝宝石衬底,外延片等等。
大型双面研磨机的结构特点如下:
1.系列大型双面研磨机运行采用四台电机驱动,可以给上研磨盘、下研磨盘、齿圈、太阳轮单独进行调速,使研磨达到最理想的转速比,其太阳轮相对与其它三个转速的速比可作无级调速,使游轮可实现正转、反转,满足了不同研磨及修盘工艺的需求。
2.系列大型双面研磨机采用PLC程控系统,触摸屏操作面板,电机采用变频调速,电机转速与运行时间可直接输入触摸屏。
3.系列研磨机采用四段压力,即轻压、中压、重压、修研的运行过程。
4.系列大型双面研磨机为下研磨盘升降方式,下研磨盘的高低位置可在总行程范围内随意停留自锁,以满足改变游轮啮合高低位置的需要。
5.可根据用户要求增加光栅厚度控制系统,加工后的产品厚度公差可控制在±0.002mm范围内平面度公差可控制在±0.001mm范围内。
当双面研磨机的上下研
磨盘工作一段时间后,研磨盘会受到一定程度的损伤了,为了保证研磨盘的表面精度加工能力,我司为双面研磨机增加了可以对上下研磨盘进行修正的修面机,就成
了该款大型双面研磨机。它是我司的专利产品之一。其中四段压力的目的是对不同工件施加不同重量的压力,从而达到理想的表面精度效果。
大型双面研磨机结构稳固,性能优良,还具有自修盘功能,是加工双面工件的理想设备。
一、单面研磨机是一次只能研磨工件一个面的机器;双面研磨机则是一次性可以同时对工件的正反两个面同时进行研磨抛光。
二、两者设备的装置基本相同,同一类型工件所用的耗材和配置是一样的。机器的研磨原理和适用范围是一样的。不同的地方表现在双面研磨机上面有两个研磨盘,上研磨盘和下研磨盘,两者平行。而单面研磨机上只有一个研磨盘。
种类及用途
CBN砂轮盘:主要用于高精度研磨,配合自动在线测量仪器使用,研磨工件平面度可达到0.001以内。
铜盘:适合精磨,一般用于蓝宝石等工件的精磨;
铁盘:粗磨,一般用于钢铁及合金钢制品的粗磨;
合金盘:适用于精密研磨,一般用于研磨陶瓷等产品;
不锈钢盘:用于精密研磨,一般用于研磨金属制品;
树脂盘(砂轮):粗磨,一般用于塑料、模具等工件的粗磨。
选择正确的磨盘是非常重要的,在精度与平行度上有很大影响,需要注意。
如何使用双面研磨机研磨平行度要求很高的工件?首先,根据工件的材质特性,还有双面研磨机设备的装备技术要求而定的;无论是一般工件材质,还是特殊工件材质,基本都能做到平面度0.001mm。
双面研磨是全局平坦化的最有效办法之一,双面研磨是一种基于单面研磨技术,为避免二次装夹的繁琐工序,提高加工工件的平行度精度而提出的新研磨技术。
加工过程中,通过工件与上下研磨盘的相对运动实现工件双面材料的同时去除,提高了材料去除效率。而该方法加工工件时,工件的平面度取决于研磨盘的精度,而采用大口径的研磨盘加工很难满足工件平面度的要求。
此外,在双面研磨过程中,由于工件存在转动,因此工件上各个位置的相对速度存在差异,导致材料去除的不均匀,从而影响加工后的面形精度。
在精密物理实验、精密光学元件、汽车、航空航天等行业中,对薄壁平板件的平面度要求逐渐提高,往往需要达到微米级的平面度水平,目前的双面研磨工艺难以保证高精度加工的目标。
1、试验方法
离散磨料研磨在行星式双面研磨机 上进行 。上、下研磨盘材质有铸铁、紫铜、锡铅台金、起绒皮革等。为了提高研磨效率,在金属研磨盘上加工出螺纹或矩形沟槽。其运动速度可变频无级调速,通过控制减压闶的气压来调节气缸输出力( 即研磨压力 ) 的大小。所用的金刚石磨料有W28、W14、W7、W3、WI 微粉。固结磨料研磨是在改进的单面研磨机上进行。工件用天蜡粘在磨盘表面,研磨片用粘结剂粘在可绕自身轴线转动的行星轮上, 通过控制气缸压 力来调节研磨压力。磨盘的转速可变频无级调速,金刚石研磨片的粒度有:W28、W14、W7、W3、Wl ,结合剂有青铜结台卉、树脂结合剂、浓度有:7 5 %、 1 0 0%、1 5 0%。在研磨前后, 用超声波清洗机清洗工件。在精天平上称出研磨前后的重量、用精密测微仪测量件和研磨片的厚度尺寸变化。 测量研磨前后的工表面租髓度( J I I ),统计研磨中的不良品率。
2、试验结果机理分析
磨削比( G ) 、研磨量( O ) 影响越大,研磨后工件表面粗糙度值越大, 磨料滚动嵌工件并切削的能力越强。研磨量也越大,而过细的颗粒在研磨中不起作用。放在研磨中( 尤其在精研磨中) 选用的金刚石散粉三维尺寸要尽量均匀本试验中选用的是杜邦公司生产的聚晶金刚石粉, 聚晶金刚石粉比单晶金刚石微粉更接近于球形, 研磨效果较好。对固结磨料研磨还能看出:粗糙度的改善是以降低研磨片的磨削比为代价, 而且磨削比降低的幅度要比表面粗糙度改善的幅度大得多。因此,在表面糙度能满足的前提下,尽可能选用粗的微粉或采取先粗研磨后精研磨,以解决磨料消耗和工件最终表面质量的矛盾。