一種細絲局部微磨削設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種細絲局部微磨削設(shè)備，包括四軸工作臺機械裝置，圖像采集裝置（12）、上位機及其控制系統(tǒng)、下位機及其控制系統(tǒng)；所述上位機與分別下位機、圖像采集裝置（12）連接，下位機、圖像采集裝置（12）分別與四軸工作臺機械裝置連接。本實用新型實現(xiàn)磨削量的精確控制，獲得好的表面質(zhì)量。
【專利說明】
-種細竺局部微磨削設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型設(shè)及一種工件加工的裝置，尤其設(shè)及一種細絲局部微磨削設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 介入醫(yī)療中，細絲常用作血管中的導(dǎo)向工具和柔性導(dǎo)絲中金屬硬忍，運對細絲局 部形狀提出了不同的要求。其中，細絲端部常加工出一定錐度，W減小金屬絲對人體組織的 傷害。
[0003] 運種錐度絲目前采用傳統(tǒng)的磨床進行磨削加工，即細絲固定在磨床上，每次進給 過程中，磨具將一定厚度的材料全部切除，磨削量由進給量控制，磨削后易出現(xiàn)工件燒傷、 磨具磨損嚴重等現(xiàn)象。由于細絲彈性變形較大，加工后回彈量較大，同時細絲磨削后的輪廓 也無法準確控制。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型為解決【背景技術(shù)】中存在的問題，提供一種細絲局部微磨削設(shè)備。
[0005] 本實用新型的具體技術(shù)方案如下：
[0006] -種細絲局部微磨削設(shè)備，包括四軸工作臺機械裝置，圖像采集裝置（12)、上位機 及其控制系統(tǒng)、下位機及其控制系統(tǒng);所述上位機與分別下位機、圖像采集裝置（12)連接， 下位機、圖像采集裝置（12)分別與四軸工作臺機械裝置連接;所述四軸工作臺機械裝置包 括電動Ξ軸位移臺（1)，磨具夾頭（2)、旋轉(zhuǎn)電機（3)、磨具（4)、夾頭固定裝置(5)、工作臺 (6) 、細絲固定基座(7);所述細絲（10)兩端分別通過彈黃（15)被夾頭固定裝置巧)夾住，夾 頭固定裝置巧）固定在工作臺（6)上;磨具(4)被模具夾頭(2)夾持，模具夾頭(2)固定在旋轉(zhuǎn) 電機(3)上，旋轉(zhuǎn)電機(3)固定在電動Ξ軸位移臺（1)上;所述兩個夾頭固定裝置巧）之間設(shè) 置有細絲固定基座(7)，細絲固定基座(7)頂端中部設(shè)置有空置槽，空置槽兩側(cè)的側(cè)壁頂端 分別設(shè)置有V型固定槽(8)及與V型固定槽(8)開口端相配合的壓蓋(9);所述細絲固定基座 (7) 下方設(shè)置有升降臺（11)，升降臺（11)固定在工作臺上，升降臺（11)與下位機連接。
[0007] 所述壓蓋(9)的材料為橡膠。
[000引所述細絲固定基座(7)位于磨具（4)下方，且兩個V型固定槽(8)連線與磨具(4)垂 直。
[0009] 所述夾頭固定裝置巧)包括細絲夾頭（13)、帶動夾頭轉(zhuǎn)動的電機和位于細絲夾頭 (13) 兩側(cè)的安裝有導(dǎo)桿（14)的固定板(16);所述固定板(16)與工作臺（6)固定連接，所述細 絲（10)的兩端分別通過彈黃（15)被細絲夾頭（13)夾住并通過電機帶動其轉(zhuǎn)動;所述導(dǎo)桿 (14) 與細絲（10)平行;所述細絲夾頭（13)與導(dǎo)桿（14)可滑動連接，細絲夾頭（13)可在導(dǎo)桿 上滑動。
[0010] 本實用新型中，細絲被夾頭固定座和細絲固定基座固定，兩端被彈黃拉緊，張力大 小決定支撐的強弱。圓棒狀磨具向下頂壓細絲，使之產(chǎn)生一定彎曲變形，然后磨具和細絲在 電機帶動下轉(zhuǎn)動，同時磨具沿細絲軸向移動進行磨削加工。
[0011] 細絲受彈黃的柔性約束，磨削時的材料去除率由曉度決定，磨削量通過磨削時間 控制，可W實現(xiàn)磨削量的精確控制，精密加工獲得很高的加工精度；同時，磨粒的實際切削 深度比傳統(tǒng)方式小，可W獲得好的表面質(zhì)量。
[0012] 細絲通過彈黃、導(dǎo)桿和夾頭被張緊，并由夾頭帶動其轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動動力來自電機，并 經(jīng)過傳動裝置運輸至兩夾頭；
[0013] 磨具固定在Ξ軸數(shù)控工作臺上，W實現(xiàn)自動化地磨削。
[0014] 為防止細絲的偏屯、轉(zhuǎn)動，設(shè)計了具備V型槽的細絲固定基座，安裝在工作臺中間， 細絲固定基座下方的升降臺用于調(diào)整細絲固定基座高度，使細絲張緊后被頂在V型槽底部， 起到防偏屯、作用。當截面的圓整度較差時，轉(zhuǎn)動過程細絲將產(chǎn)生跳動，為減小跳動，在細絲 上方壓入橡膠壓蓋，橡膠壓蓋與V型槽之間靠摩擦力固定，利用橡膠良好的彈性，對細絲起 到柔性限制作用。
[0015] 用戶輸入加工要求后，利用圖像采集裝置確定細絲直徑，然后查詢工藝數(shù)據(jù)庫，確 定曉度調(diào)整參數(shù)及磨削時間。運動控制系統(tǒng)根據(jù)運些參數(shù)驅(qū)動相應(yīng)機構(gòu)，實施磨削。磨削完 成后，用視覺測量技術(shù)對磨削質(zhì)量進行評估，對不合格的細絲給出返修參數(shù)，進行修整。W 上磨削過程不須人工干預(yù)，由軟硬件協(xié)同工作實現(xiàn)自動化磨削，具有高的加工效率。
[0016] 本實用新型具備W下優(yōu)點：實現(xiàn)磨削量的精確控制，自動化加工效率高且獲得好 的表面質(zhì)量。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型輪廓結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2為本實用新型局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3為本實用新型局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖4為本實用新型中V型固定槽部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖5為本實用新型中流程示意圖；
[0022] 圖6為本實用新型細絲、導(dǎo)桿、彈黃部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖7為本實用新型夾頭固定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 其中：電動Ξ軸位移臺1，磨具夾頭2、旋轉(zhuǎn)電機3、磨具4、夾頭固定裝置5、工作臺6、 細絲固定基座7，V型固定槽8,壓蓋9,細絲10,升降臺11，圖像采集裝置12,細絲夾頭13、導(dǎo)桿 14、彈黃15、固定板16。
【具體實施方式】
[0025] 下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型做進一步說明。
[0026] -種細絲局部微磨削設(shè)備，包括四軸工作臺機械裝置，圖像采集裝置（12)、上位機 及其控制系統(tǒng)、下位機及其控制系統(tǒng);所述上位機與分別下位機、圖像采集裝置（12)連接， 下位機、圖像采集裝置（12)分別與四軸工作臺機械裝置連接;所述四軸工作臺機械裝置包 括電動Ξ軸位移臺（1)，磨具夾頭（2)、旋轉(zhuǎn)電機（3)、磨具（4)、夾頭固定裝置(5)、工作臺 (6)、細絲固定基座(7);所述細絲（10)兩端分別通過彈黃（15)被夾頭固定裝置巧)夾住，夾 頭固定裝置巧）固定在工作臺（6)上;磨具(4)被模具夾頭(2)夾持，模具夾頭(2)固定在旋轉(zhuǎn) 電機(3)上，旋轉(zhuǎn)電機(3)固定在電動Ξ軸位移臺（1)上;所述兩個夾頭固定裝置巧）之間設(shè) 置有細絲固定基座(7)，細絲固定基座(7)頂端中部設(shè)置有空置槽，空置槽兩側(cè)的側(cè)壁頂端 分別設(shè)置有V型固定槽(8)及與V型固定槽(8)開口端相配合的壓蓋(9);所述細絲固定基座 (7)下方設(shè)置有升降臺（11)，升降臺（11)固定在工作臺上，升降臺（11)與下位機連接。
[0027] 所述壓蓋(9)的材料為橡膠。
[0028] 所述細絲固定基座(7)位于磨具（4)下方，且兩個V型固定槽(8)連線與磨具(4)垂 直。
[0029] 所述夾頭固定裝置巧)包括細絲夾頭（13)、帶動夾頭轉(zhuǎn)動的電機和位于細絲夾頭 (13) 兩側(cè)的安裝有導(dǎo)桿（14)的固定板(16);所述固定板(16)與工作臺（6)固定連接，所述細 絲（10)的兩端分別通過彈黃（15)被細絲夾頭（13)夾住并通過電機帶動其轉(zhuǎn)動;所述導(dǎo)桿 (14) 與細絲（10)平行;所述細絲夾頭（13)與導(dǎo)桿(14)可滑動連接。
[0030] 本實用新型中運動控制系統(tǒng)由上位機、下位機聯(lián)合工作實現(xiàn)。上位機發(fā)送指令，下 位機完成實際控制，實現(xiàn)5個軸的控制，即:X(細絲軸線方向）、Υ(磨具軸線方向）、Z(垂直工 作臺面方向）、R1 (細絲轉(zhuǎn)動）、R2 (磨具轉(zhuǎn)動）。具體包括如下運動控制功能：
[0031 ] 1)坐標軸自動歸零功能，將各軸調(diào)整至一個預(yù)定零位。
[0032] 2)坐標軸多模式運動功能。對于X、Y、Z、R1軸，分別實現(xiàn)了連續(xù)運動、步進運動和往 復(fù)擺動模式。連續(xù)運動模式下坐標軸一直運動，直到接收到停止命令，用于快速調(diào)整位置； 步進運動模式下，坐標軸移動一定位移后停止，用于精確的位置調(diào)整;往復(fù)擺動模式下，坐 標軸W某點為中屯、，來回擺動。
[0033] 3)多坐標軸聯(lián)動功能，實現(xiàn)多個坐標軸同時運動，W便磨削時磨具可按任意的空 間路徑運動。
[0034] 4)坐標軸急停功能，實現(xiàn)在任何時刻停止坐標軸運動，W避免誤操作造成數(shù)控工 作臺觸碰到周圍零件。
[0035] 本實用新型中圖像采集裝置設(shè)備包括高分辨CCD相機、體視顯微鏡和相應(yīng)的圖像 處理程序，實現(xiàn)視覺測量。體視顯微鏡對細絲加工部位進行45倍光學(xué)放大，從而提高視覺測 量的精度。圖像處理程序?qū)崿F(xiàn)具體的檢測功能，對同一張圖像采用不同算法，可提取不同的 信息。因此，利用同一硬件設(shè)施，可實現(xiàn)多種非接觸式的信息處理功能，降低了硬件成本和 復(fù)雜度。利用尺寸測量功能，可檢測細絲各處磨削的均勻性，并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對細絲表面磨 削質(zhì)量進行綜合評估，并對不合格的細絲給出修整參數(shù)。
[0036] 材料去除率與細絲變形曉度為近似的線性關(guān)系，因此控制細絲曉度可控制磨削后 的細絲輪廓。運動控制系統(tǒng)使磨具在加工區(qū)間內(nèi)按照圖中給出的路徑運動，W此調(diào)節(jié)不同 位置的細絲曉度，使加工區(qū)中屯、的曉度大，兩頭曉度小，磨削后加工段內(nèi)的細絲輪廓將帶有 錐度，而通過控制曉度變化值山I的大小，可W實現(xiàn)不同錐度的加工，特別地，當錐度為0 時，可實現(xiàn)階梯絲的加工。
【主權(quán)項】
1. 一種細絲局部微磨削設(shè)備，包括四軸工作臺機械裝置，圖像采集裝置（12)、上位機及 其控制系統(tǒng)、下位機及其控制系統(tǒng);所述上位機與分別下位機、圖像采集裝置（12)連接，下 位機、圖像采集裝置(12)分別與四軸工作臺機械裝置連接;其特征在于:所述四軸工作臺機 械裝置包括電動三軸位移臺（1)，磨具夾頭(2)、旋轉(zhuǎn)電機(3)、磨具(4)、夾頭固定裝置(5)、 工作臺（6)、細絲固定基座(7);所述細絲（10)兩端分別通過彈簧(15)被夾頭固定裝置(5)夾 住，夾頭固定裝置(5)固定在工作臺（6)上;磨具(4)被模具夾頭(2)夾持，模具夾頭(2)固定 在旋轉(zhuǎn)電機(3)上，旋轉(zhuǎn)電機(3)固定在電動三軸位移臺（1)上;所述兩個夾頭固定裝置(5) 之間設(shè)置有細絲固定基座(7)，細絲固定基座(7)頂端中部設(shè)置有空置槽，空置槽兩側(cè)的側(cè) 壁頂端分別設(shè)置有V型固定槽(8)及與V型固定槽(8)開口端相配合的壓蓋(9);所述細絲固 定基座（7)下方設(shè)置有升降臺（11)，升降臺（11)固定在工作臺上，升降臺（11)與下位機連 接。2. 如權(quán)利要求1所述的細絲局部微磨削設(shè)備，其特征在于:所述壓蓋(9)的材料為橡膠。3. 如權(quán)利要求1所述的細絲局部微磨削設(shè)備，其特征在于:所述細絲固定基座（7)位于 磨具(4)下方，且兩個V型固定槽(8)連線與磨具(4)垂直。4. 如權(quán)利要求1所述的細絲局部微磨削設(shè)備，其特征在于:所述夾頭固定裝置(5)包括 細絲夾頭（13)、帶動夾頭轉(zhuǎn)動的電機和位于細絲夾頭（13)兩側(cè)的安裝有導(dǎo)桿（14)的固定板 (16);所述固定板(16)與工作臺（6)固定連接，所述細絲（10)的兩端分別通過彈簧(15)被細 絲夾頭（13)夾住并通過電機帶動其轉(zhuǎn)動；所述導(dǎo)桿（14)與細絲（10)平行；所述細絲夾頭 (13)與導(dǎo)桿(14)可滑動連接。
【文檔編號】B24B41/06GK205572072SQ201620333037
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】朱援祥, 黎橋, 周立武, 成正輝
【申請人】武漢大學(xué)