[發(fā)明專利]超硬材料磨盤及其制造方法

有效

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• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104070471B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邢波
• 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;B24D7/18;B24D7/06
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司41119
• 代理人: 韓天寶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磨料磨具領(lǐng)域，特別是涉及到了一種超硬材料磨盤及其制造方法。

背景技術(shù)

由于耐用度高、使用壽命長、形狀精度高、磨削效率高等優(yōu)勢，超硬材料磨盤在加工質(zhì)量要求較高的拋光磨削領(lǐng)域有著廣泛的應用。超硬材料磨盤的主要組成部分有磨料塊、填充層和磨盤基體。現(xiàn)有磨料塊的形狀一般為規(guī)則的幾何形狀，如圓柱狀、六方體狀等，其由磨料、結(jié)合劑（如陶瓷結(jié)合劑）和填料等組成；填充層一般采用樹脂或橡膠，用于在磨盤使用的過程中使工件與磨料塊平滑過渡；磨盤基體是作為磨料塊和填充層的載體使用的。

受到磨盤工作特性的影響，在使用過程中，由于內(nèi)外圈線速度不同，位于磨盤外圈處的磨料塊較位于磨盤內(nèi)圈處的磨料塊的消耗速度快，為了解決這一問題，通常是采用在磨盤的內(nèi)外圈布置不同尺寸磨料塊的方法，另外使磨料塊的排布方式多樣化，以期實現(xiàn)磨盤內(nèi)外圈處的磨料塊同步磨耗。

現(xiàn)有技術(shù)中，磨料塊與磨盤基體之間的裝配采用的是粘接的方式，具體的粘接步驟是：①根據(jù)磨盤磨料塊的排布要求，打印出與磨盤成品真實尺寸相同的磨料塊排布圖，以確定磨料塊在磨盤基體上的位置；②將磨料塊排布圖粘接到與磨盤基體形狀、尺寸接近的木板上，按照排布圖上的位置，將磨料塊相應地粘接到排布圖的相應位置上；③將磨料塊與磨盤基體的粘接面上手工涂抹樹脂膠；④將木板粘接有磨料塊的一面覆蓋到磨盤基體上并用重物施壓，以此實現(xiàn)磨料塊與磨盤基體的粘接。

由于較難實現(xiàn)磨料塊的機械定位粘接，現(xiàn)有技術(shù)中是采用手工粘接方法來裝配磨料塊和磨盤基體，磨料塊的粘接位置以及強度均直接受到工人責任心、經(jīng)驗以及技術(shù)的影響，很難得到保證，因此，目前的磨盤質(zhì)量容易出現(xiàn)參差不齊的情況，無法得到保證。此外，現(xiàn)有的生產(chǎn)方式還直接影響了磨盤的生產(chǎn)效率。

另外，磨料塊作為磨盤的核心部件，其質(zhì)量的好壞直接影響著磨盤的使用壽命以及磨削效率。以陶瓷結(jié)合劑超硬材料磨盤磨料塊為例，傳統(tǒng)的超硬材料磨盤磨料塊的制造工藝如下：1、根據(jù)磨盤尺寸，設(shè)計磨料塊的尺寸大小和排布方式；2、根據(jù)設(shè)計的磨料塊形狀和尺寸，利用不同規(guī)格模具將由磨料、結(jié)合劑、填料混合均勻的型料在壓機上一片一片壓制出相應的磨料塊坯體；3、將壓制出的磨料塊坯體在燒結(jié)爐中燒成。

傳統(tǒng)陶瓷結(jié)合劑超硬材料磨盤制備工藝存在以下問題：（1）上文中已經(jīng)提到，為實現(xiàn)磨盤內(nèi)外圈同步磨耗，同一磨盤上的內(nèi)外圈上粘接的磨料塊尺寸大小不一，使用傳統(tǒng)方法制造一種磨盤需要多種規(guī)格的模具；（2）由于磨料塊均是通過相應的模具單個壓制而成，受限于模具的制作，磨料塊的形狀和尺寸的多樣性受到限制，不利于對磨盤整體設(shè)計的優(yōu)化；（3）由于磨料塊尺寸較小，磨盤通常由上百片磨料塊組成，磨料塊的壓制、燒成和粘接勞動強度高，生產(chǎn)效率低。

鑒于上述原因，磨料磨具行業(yè)目前亟需一種新的陶瓷超硬材料磨盤磨料層制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種超硬材料磨盤，以解決現(xiàn)有的超硬材料磨盤質(zhì)量不易保證的問題。

同時，本發(fā)明的目的還在于提供上述超硬材料磨盤的方法。

為了解決上述問題，超硬材料磨盤采用以下技術(shù)方案：超硬材料磨盤，包括磨盤基體和磨料塊，所述磨盤基體和磨料塊中的一個上設(shè)有與另一個定位配合的定位槽。

所述磨料塊在磨盤基體徑向上的兩端邊緣分別為弧形，另外，磨料塊自靠近磨盤基體外圈的一端至另一端逐漸縮窄。

所述弧形為圓弧形，磨料塊的相應兩端處的弧形相對設(shè)置。

磨料塊繞磨盤基體的軸線分布有至少兩圈，相鄰兩圈磨料塊中位于內(nèi)圈的磨料塊小于位于外圈的磨料塊。

所述磨料塊的形狀相同。

超硬材料磨盤的制造方法采用以下技術(shù)方案：超硬材料磨盤的制造方法，包括以下步驟：（1）制作磨盤基體，磨盤基體上設(shè)有與磨料塊對應的定位槽；（2）將制得的磨料塊與磨盤基體粘接，粘接時通過定位槽與磨料塊定位配合。

所述磨料塊在磨盤基體徑向上的兩端邊緣分別為弧形，另外，磨料塊自靠近磨盤基體外圈的一端至另一端逐漸縮窄。

磨料塊的制造包括以下步驟：（1）制作磨料塊母塊，磨料塊母塊的厚度與要制造的磨料塊的厚度相等，另外，磨料塊母塊為可切割出至少兩個以上要制造的磨料塊的整體式磨料塊；（2）對步驟（1）制得的磨料塊母塊進行切割并得到兩個以上要制造的磨料塊的磨料塊坯體。

磨料塊的制造方法還包括步驟（3），對制得的磨料塊坯體進行燒結(jié)得到要制造的磨料塊。

對磨料塊母塊的切割是用激光切割設(shè)備進行的。