[發(fā)明專利]一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結(jié)裝置及方法

有效

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• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN103949989A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邢波;閆寧;魯濤;王愛珍
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司
• 主分類號: B24D18/00
• 分類號: B24D18/00
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 朱俊峰;王聚才

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于砂輪生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結(jié)裝置及方法。

背景技術(shù)

由于超硬材料砂輪具強(qiáng)度高、使用壽命長、加工精度高等優(yōu)點，作為首選工具，在難加工材料加工領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。超硬材料砂輪通常由砂輪基體、磨料層和粘接層等構(gòu)成，在超硬材料砂輪（尤其是大直徑砂輪）制備過程中，整體式磨料層制備工藝較難實現(xiàn)，通常將磨料層做成若干磨料塊，后續(xù)通過粘接將磨料塊拼接成整體磨料層，然后固結(jié)在砂輪基體上。?

超硬材料砂輪磨料層與基體的固結(jié)工藝對砂輪的壽命和安全使用性能有著重要影響。目前，超硬材料砂輪的磨料層與基體的固結(jié)通常采用手工操作完成，首先將磨料塊與砂輪基體的粘接面涂上一層液態(tài)粘接劑，然后將磨料塊一塊一塊貼靠在砂輪基體上，每塊磨料塊與固定圈上的壓緊螺栓一一對應(yīng)，粘貼一塊砂輪塊并用螺栓壓緊，直至整個磨料層拼接完成。最后將整個帶有固定圈的拼接砂輪放入烘箱中對粘接層進(jìn)行固化，完成磨料層與砂輪基體的固結(jié)工藝。

目前這種超硬材料砂輪磨料層與基體固結(jié)工藝存在以下問題：

（1）、粘接層難以控制，由于手工涂抹粘接劑，粘接劑在砂輪基體及砂輪塊上的均勻程度一致性難以保證；

（2）、砂輪塊的壓緊力不一致，尤其是在粘接劑固化過程中，壓緊力不斷發(fā)生變化，造成磨料塊與基體之間的粘接強(qiáng)度各異；

（3）、效率低，由于每塊磨料塊都要由螺栓壓緊，操作繁瑣，生產(chǎn)效率低；

（4）、磨料塊與砂輪基體之間的固化強(qiáng)度不同，由于烘箱內(nèi)的溫度場不均勻，粘接層的固化速度不等，造成磨料塊與基體之間存在較大粘接應(yīng)力；

（5）、能源浪費(fèi)嚴(yán)重，由于在粘接劑固化過程中，砂輪基體及粘接相關(guān)零部件均處于烘箱中，溫升慢，未能有效利用能源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種操作簡便、粘接強(qiáng)度高且一致、節(jié)約能源、生產(chǎn)效率高的超硬材料砂輪磨料塊與基體固結(jié)裝置及方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結(jié)裝置，包括底環(huán)、轉(zhuǎn)盤、粘接劑涂覆機(jī)構(gòu)、彈性磁性壓環(huán)和電磁環(huán)，轉(zhuǎn)盤上表面中心設(shè)有用于安裝定位砂輪基體的定位軸，底環(huán)、轉(zhuǎn)盤、彈性磁性壓環(huán)和電磁環(huán)均同軸心設(shè)置，彈性磁性壓環(huán)設(shè)在轉(zhuǎn)盤上，電磁環(huán)套在彈性磁性壓環(huán)外，粘接劑涂覆機(jī)構(gòu)設(shè)在轉(zhuǎn)盤側(cè)部，底環(huán)設(shè)在轉(zhuǎn)盤下表面，底環(huán)上設(shè)有環(huán)形的氣流通道。

所述轉(zhuǎn)盤上表面設(shè)有環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)設(shè)有環(huán)形加熱體，轉(zhuǎn)盤上設(shè)有用于連通環(huán)形槽與氣流通道的氣孔，氣孔沿環(huán)形槽均勻設(shè)置一圈。

所述粘接劑涂覆機(jī)構(gòu)包括刮料板、接料板和用于調(diào)節(jié)刮料板位置的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，接料板設(shè)在刮料板下部。

一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結(jié)方法，包括以下具體步驟，

（1）、將砂輪基體安裝到轉(zhuǎn)盤上并涂覆粘接劑；

（2）、將磨料塊定位并粘接到砂輪基體上；

（3）、對磨料塊和砂輪基體之間的粘接層進(jìn)行固化。

所述步驟（1）具體過程為：

①、將砂輪基體清洗干凈，然后放置于轉(zhuǎn)盤上，砂輪基體的中心孔與轉(zhuǎn)盤中部的定位軸配合定位；

②、調(diào)節(jié)粘接劑涂覆機(jī)構(gòu)的位置，按照粘接劑的設(shè)計厚度調(diào)整刮料板與砂輪基體圓周邊沿之間的距離，啟動用于驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的電機(jī)，使砂輪基體在轉(zhuǎn)盤帶動下按照一定速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，手工將液態(tài)粘接劑涂在旋轉(zhuǎn)的砂輪基體的外圓周上，在刮料板作用下將砂輪基體外圓周上的粘接劑刮抹平整，多余的粘接劑落在刮料板下面的接料板上；粘接劑的涂覆操作完成后，將粘接劑涂覆機(jī)構(gòu)位置復(fù)位。

所述步驟（2）具體過程為：操控用于驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的電機(jī)，使轉(zhuǎn)盤停止旋轉(zhuǎn)，依次將磨料塊粘接到涂有粘接劑的砂輪基體的外圓周上，然后選擇合適的彈性磁性壓環(huán)套在磨料塊拼接成的磨料層的外圈，將電磁環(huán)位置降至彈性磁性壓環(huán)外，緩慢增加電流，使彈性磁性壓環(huán)對磨料塊的壓緊力增加至設(shè)定值。

所述步驟（3）具體過程為：啟動用于驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的電機(jī)，使轉(zhuǎn)盤按照一定的速度旋轉(zhuǎn)，同時開啟加熱系統(tǒng)和鼓風(fēng)系統(tǒng)，鼓風(fēng)系統(tǒng)的氣流依次通過底環(huán)上的氣流通道、轉(zhuǎn)盤上的氣孔向上進(jìn)入到環(huán)形槽內(nèi)，同時加熱系統(tǒng)中的環(huán)形加熱體開始工作，使氣流吹向環(huán)形加熱體，經(jīng)過加熱體作用，高溫氣流吹向粘接層部位，使粘接層在規(guī)定的時間內(nèi)完成砂輪基體與磨料塊的固結(jié)。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明中的各個部件的具體作用具體如下：

底環(huán)：在上表面沿圓周方向設(shè)置有環(huán)形的氣流通道，內(nèi)置環(huán)形電極，同時作為鼓風(fēng)系統(tǒng)氣流通道；