[發(fā)明專利]拼合式金剛石異形砂輪及其制作工藝

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310175577.1
• 申請(qǐng)日: 2013-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN103223647A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋京新;蔡元沛;宿恒;郭新玲;龍慧玲;梁安寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林創(chuàng)源金剛石有限公司
• 主分類號(hào): B24D7/18
• 分類號(hào): B24D7/18;B24D18/00
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 廖世傳

（一）技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及金屬結(jié)合劑金剛石磨削工具，具體為一種拼合式金剛石異形砂輪及其制作工藝。

（二）背景技術(shù)：

目前金屬結(jié)合劑金剛石異形砂輪，一般采用粉末冶金燒結(jié)工藝制造金剛石工作環(huán)。常采用方式一：將金剛石工作環(huán)直接燒結(jié)到基體上。方式二：將燒結(jié)好的金剛石工作環(huán)通過機(jī)械或膠合等方式固結(jié)在基體上。方式三：對(duì)于一些間斷齒式的異形輪，通常則采用釬焊的方式，將金剛石齒焊接固結(jié)到鋼基體上。

為了提高金剛石砂輪加工時(shí)的效率水平以及被加工材料的表面光潔度，需要提高金剛石砂輪在工作過程中的排屑、冷卻能力，其有效的方式是采用斷續(xù)（沖擊）磨削功能來提高磨削效率，通常的做法是在金剛石工作環(huán)工作面上設(shè)置一些有利于排屑（容屑）、冷卻（容水）的槽、孔結(jié)構(gòu)，目前一般采用通過模具預(yù)置或后加工（如電火花）或采用單齒焊接的方式來實(shí)現(xiàn)。

由于金剛石工作環(huán)是采用粉末冶金的工藝制造，在高溫高壓的制造過程中，金屬粉體（結(jié)合劑）的流動(dòng)性較差，如果模具結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，壓力傳遞就會(huì)受到影響，造成金剛石工作環(huán)的密實(shí)度不均勻而產(chǎn)生性能偏差。所以，現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品，通過模具預(yù)置實(shí)現(xiàn)所設(shè)置的槽、孔數(shù)量較少（例如，一般200mm直徑的砂輪，設(shè)置少于12個(gè)），并且形狀簡(jiǎn)單，作用十分有限；而采用后加工方式往往是將金剛石環(huán)的某些部分去除掉，去除掉的部分含有昂貴的金剛石無法回收（比如電火花方式）而造成浪費(fèi)，并且由于有金剛石的存在，通常加工難度較大，造成成本增高；采用釬焊方式，焊接強(qiáng)度、安全性難以保證，并且不適合精細(xì)化加工。

（三）發(fā)明內(nèi)容：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的局限性，本發(fā)明的目的是提出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝合理、節(jié)省成本、高效安全的拼合式金剛石異形砂輪及其制作工藝。

能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的拼合式金剛石異形砂輪，包括夾緊于壓板和基板之間且具有等形磨耗結(jié)構(gòu)的磨環(huán)，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是所述磨環(huán)由若干個(gè)單齒拼合而成，所述單齒與壓板或∕和基板之間設(shè)有限制單齒徑向、軸向和周向自由度的防飛機(jī)構(gòu)；所述防飛機(jī)構(gòu)包括凸緣和凹槽配合的卡嵌結(jié)構(gòu)和金屬體，所述凸緣和凹槽設(shè)置于單齒與壓板、或與基板、或與壓板和基板之間，所述金屬體設(shè)置于拼合磨環(huán)與壓板夾持面、或與基板夾持面、或與壓板和基板夾持面之間。

有關(guān)“等形磨耗結(jié)構(gòu)”的技術(shù)內(nèi)容詳見專利申請(qǐng)?zhí)枮?01210013303.8的《防失形異形砂輪》發(fā)明專利；所述單齒，是通過粉末冶金燒結(jié)工藝制造而成，由于粉末冶金壓制方向的局限性以及復(fù)雜模具對(duì)壓力傳遞的局限性被解除，單齒相對(duì)于整體磨環(huán)而言更容易制造出復(fù)雜的異形磨面形狀，從而能夠保證磨環(huán)等形磨耗的結(jié)構(gòu)。

為了保證由單齒拼合而成的磨環(huán)能夠正常工作，各單齒在徑向、軸向和圓周的自由度都必須被可靠限制，確保使用中各單齒不會(huì)松動(dòng)，否則，這種拼合式金剛石異形砂輪將可能失效甚至帶來危險(xiǎn)。

根據(jù)砂輪在加工時(shí)的受力大小、各單齒的強(qiáng)度等因素來選擇金屬體的軟硬度，根據(jù)不同軟硬度，所述金屬體可采用金屬片、或采用金屬環(huán)、或采用金屬線。

所述金屬片、或金屬環(huán)、或金屬線的厚度選擇范圍在0.1mm～2mm之間，所述各單齒間的高低差越大，則金屬體厚度越大。

所述壓板用緊固螺釘緊固于基板上，壓板上開設(shè)有環(huán)形進(jìn)水槽；所述拼合磨環(huán)的等形磨耗結(jié)構(gòu)采用斷續(xù)式，從而于各單齒間形成有容屑槽以及出水口，所述環(huán)形進(jìn)水槽、壓板和基板之間形成的儲(chǔ)水腔以及出水口形成砂輪的冷卻水通道；具有這種結(jié)構(gòu)的砂輪具有內(nèi)冷卻功能，能夠在外冷式磨削機(jī)床上使用。

拼合式金剛石異形砂輪制作工藝，其特征在于包括以下幾個(gè)步驟：

1、制造有等形磨耗結(jié)構(gòu)的各單齒。

2、將若干個(gè)單齒拼合成磨環(huán)。

3、將拼合磨環(huán)夾緊于壓板和基板之間，其中各單齒與壓板或∕和基板之間設(shè)置限制各單齒徑向、軸向和周向自由度的防飛機(jī)構(gòu)。

所述防飛機(jī)構(gòu)包括凸緣和凹槽配合的卡嵌結(jié)構(gòu)和金屬體，所述凸緣和凹槽設(shè)置于各單齒與壓板、或與基板、或與壓板和基板之間，所述金屬體設(shè)置于拼合磨環(huán)與壓板夾持面、或與基板夾持面、或與壓板和基板夾持面之間；所述卡嵌結(jié)構(gòu)限制了各單齒的徑向自由度，而在夾緊力的作用下，金屬體發(fā)生適度塑性變形，使高低不平的各單齒受力貼合或嵌入到金屬體中，從而限制了各單齒的軸向自由度，與此同時(shí)金屬體還填充進(jìn)各單齒拼合縫的間隙中而形成擋邊，因此各單齒的周向自由度也受到限制。

所述金屬體采用金屬片、或采用金屬環(huán)、或采用金屬線。

所述金屬片、或金屬環(huán)、或金屬線厚度的選擇范圍在0.1mm～2mm之間。