阅读说明：本技术 一种夹具 (Clamp ) 是由 张太全 刘超 文晓 冯炎建 郑建平 郑文庆 张守全 于 2019-09-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种夹具,包括本体,可拆卸设置在研磨设备的磨盘上,所述磨盘为圆环形,所述本体包括至少3个夹持槽,所述夹持槽呈中心对称分布,所述中心位于所述本体的几何重心,与所述夹持槽均外接的最大外接圆直径D满足<Image he="78" wi="228" file="DDA0002204365970000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>所述b为所述磨盘的环宽,所述k为0.85-0.9。该夹具解决了小尺寸复合片的抛光质量和抛光效率之间的矛盾,并充分考虑设备运行稳定性、装夹稳定性和安全性,使抛光成本大大降低,抛光效率大大提高。(The invention discloses a clamp, which comprises a body, wherein the body is detachably arranged on a grinding disc of grinding equipment, the grinding disc is in a circular ring shape, the body comprises at least 3 clamping grooves, the clamping grooves are in centrosymmetric distribution, the center is positioned at the geometric center of gravity of the body, and the diameter D of a maximum circumscribed circle which is circumscribed to the clamping grooves meets the requirement of the diameter D of the maximum circumscribed circle And b is the ring width of the grinding disc, and k is 0.85-0.9. The clamp solves the contradiction between the polishing quality and the polishing efficiency of the small-size composite sheet, and fully considers the operation stability, the clamping stability and the safety of equipment, so that the polishing cost is greatly reduced, and the polishing efficiency is greatly improved.)

一种夹具

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种夹具。

背景技术

在超硬材料行业中，随着航空航天、重型机械、石油天然气、煤炭开采、汽车以及电力等重工业的发展，聚晶金刚石(PCD)复合片和聚晶立方氮化硼(PCBN)复合片近几年发展非常迅速。这些复合片厚度方向通常由两部分组成：一层为硬质合金衬底，另一层为超硬聚晶层，通过超高压高温方法将两层烧结在一起而形成复合片。对于PCD复合片可广泛用于从石油天然气和煤炭开采钻头到切削加工刀具等，复合片尺寸(主要是直径)规格越来越多，直径由十几毫米到上百毫米不等。而通常复合片的聚晶层表面要进行镜面抛光后才是合格产品。

通常研磨抛光是以合适的压力使复合片聚晶层表面与磨盘表面接触，复合片和磨盘同时沿水平面做圆周旋转，相互对磨，从而达到对聚晶层研磨抛光的效果。在研磨设备的磨盘面上相间对称分布着2～4个装夹磨头，也就是一次可同时对2～4片复合片进行抛光。由于复合片产品的直径规格范围较大，则对于磨盘的尺寸和辅助夹具需要做相应的调整。然而，目前多数未对磨盘尺寸和辅助夹具做精确设计，基本的情况是无论何种规格的复合片统一采用研磨设备自带的磨盘型号(大部分环宽为35mm)，结果是无论如何调整抛光工艺，不是导致复合片抛光效果不理想，就是导致抛光表面平整度非常差，或者导致抛光效率低下。同时当复合片尺寸远小于磨盘环宽时，经过一段时间研磨，可能导致磨盘内外磨损不一致，从而需要更换磨盘，造成极大浪费。

发明内容

鉴于上述情况，本发明提供一种夹具，该夹具解决了小尺寸复合片的抛光质量和抛光效率之间的矛盾，并充分考虑设备运行稳定性、装夹稳定性和安全性，使抛光成本大大降低，抛光效率大大提高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种夹具，所述夹具可拆卸设置在研磨设备的磨盘上，所述夹具包括本体，所述磨盘为圆环形，所述本体的上表面或下表面包括至少3个夹持槽，所述夹持槽呈中心对称分布，所述中心位于所述本体的几何重心，与所述夹持槽均外接的最大外接圆直径D满足D＝√2b/k，所述b为所述磨盘的环宽，所述k为0.85-0.9。

实际研磨抛光时复合片除了做自转外，通常还会在磨盘面上作微量径向移动，目的是为了让磨盘各处均匀消耗，但径向移动不能过大，否则影响抛光过程的稳定性。

本发明发现根据磨盘消耗的实际情况，夹持槽满足上述关系式时，可最大化磨盘利用率以及平衡研磨过程运行稳定性，同时结合复合片在磨盘上径向移动的大小，k取0.85-0.9。当径向移动稍大时k可适当增大；反之减小。

本发明的本体包括至少3个夹持槽，所述夹持槽呈中心对称分布，所述中心位于所述本体的几何重心，由于夹持槽对称设置，当复合片均置于相应夹持槽，本体中部无聚晶层可研磨，则任何时间复合片与磨盘接触的面积基本一致，从而磨盘表面消耗比单片要均匀，磨盘需修平次数大大减少，复合片抛光面的平整度也大大提高。

本发明公布的数字范围包括这个范围的所有点值。

附图说明

图1为本发明的夹具的俯视图；

图2为本发明的夹具单个夹持槽与待加工工件装夹后剖视图。

图中标记：1-本体；2-夹持槽；3-限位螺钉；4-待加工的复合片；5-复合片的硬质合金衬底；6-复合片的聚晶层。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细的说明，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。

在推荐的实施方式中，所述本体的厚度为10mm-15mm。夹具总厚度在可装夹到设备上和强度足够的前提条件下，越薄越好。若夹具高度过高，研磨抛光时产生大量的热量无法迅速传导到研磨设备的磨头上，该磨头通有冷却循环水对磨头进行冷却，则系统冷却效果下降，研磨抛光热量易烧伤磨盘表面和复合片表面。

在推荐的实施方式中，所述夹持槽之间的间距在1mm以上。可确保夹持槽有足够的强度，也避免研磨设备运行时，复合片之间相互干涉而出现稳定性问题。

在推荐的实施方式中，所述深度的误差低于0.01mm。

在推荐的实施方式中，所述夹持槽为3个直径一致的圆形槽体，所述圆形槽体的圆心连接线构成等边三角形。

在推荐的实施方式中，所述本体采用硬度HRC≥50的铸造钢铁制成。通常对本体的材质没有特别地限定，但采用硬度高的铸造钢铁对加工超硬材料更为有益。

在推荐的实施方式中，所述夹持槽的横截面形状与所述待加工工件的形状一致。

在推荐的实施方式中，所述夹具还包括设置于所述夹持槽的侧边的限位螺钉，当待加工工件置于所述夹持槽内，所述限位螺钉从所述夹持槽的侧边与所述待加工工件的径向接触以固定所述待加工工件。

在推荐的实施方式中，所述夹持槽的深度比所述待加工工件的厚度低0.5mm-1mm。

实施例一

请查阅图1，一种夹具，包括本体1，本体厚度15mm，采用硬质合金制成，本体1包括3个圆形夹持槽2，夹持槽2之间的间距为1mm，夹持槽2呈中心对称分布，中心位于本体1的几何重心，3个夹持槽2的圆心连接线构成等边三角形，与3个夹持槽2均外接的最大外接圆直径D满足b取研磨设备磨盘的环宽35mm，k取0.90，即D为55mm。

夹具还包括设置于夹持槽5的侧边的限位螺钉3。

图2为夹具单个夹持槽与待加工工件装夹后剖视图，待加工复合片4与夹持槽2的横截面形状一致，夹持槽2的深度比待加工复合片4的厚度低1mm，夹持槽2的深度的误差为0.01mm。

具体研磨抛光步骤：将待加工复合片4置于夹持槽2内，限位螺钉3从夹持槽2的侧边与待加工复合片4的硬质合金衬底5接触以固定待加工复合片4，将固定有待加工复合片4的夹具固定在研磨设备的磨盘上，使待加工复合片4的聚晶层6朝下。之后启动研磨设备，设备可稳定安全运行，无需担心高速运转中复合片移位或飞出。

需要说明的是，在本发明中，待加工工件为复合片，但并不限于此，待加工工件也可以为其他需要研磨抛光的工件，使用本发明提供的夹具可以提高研磨设备运行稳定性、装夹稳定性和安全性，使抛光成本大大降低，抛光效率大大提高。

上述实施例仅用于对本发明所提供的技术方案进行解释，并不能对本发明进行限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。