[發明專利]一種立方氮化硼砂輪及其制備方法

有效

• 申請號: 201510056159.X
• 申請日: 2015-02-02
• 公開（公告）號: CN104647225B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 趙秀香;史林峰;李克華
• 申請（專利權）人: 鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司
• 主分類號: B24D3/14
• 分類號: B24D3/14;B24D3/34;B24D18/00;C04B26/10
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 牛愛周

技術領域

本發明屬于砂輪技術領域，具體涉及一種立方氮化硼砂輪及其制備方法。

背景技術

隨著中國機械制造業的飛速發展，國內壓縮機部件、液壓件、密封件以及汽車發動機、變速箱、轉向泵等部件中的多種零件日益增多的采用立方氮化硼(CBN)砂輪進行雙端面磨削加工。工件材質包括鑄鐵、不銹鋼、軸承鋼、高速鋼和鐵基粉末冶金等多種材質類型，這些不同材質的工件對端面磨砂輪的磨削性能要求不同，其中砂輪的普適性是指用同一種配方、工藝制作出來的砂輪具備可用于磨削加工三種及以上不同材質工件的能力，并具有較高的耐用度和使用壽命。但是現有的砂輪產品只能滿足磨削單一材質的工件，不具有能夠兼顧磨削多種材質工件的磨削性能?，F有的樹脂砂輪產品，可分別滿足壓縮機隔板(材質鑄鐵)、葉片(材質高速鋼)、滑片(材質不銹鋼)、軸承套圈(材質軸承鋼)的磨削加工要求，但是一種砂輪不能夠同時磨削多種材質的工件，不具有“普適性”。

中國專利CN202010956U公開了一種扁平和薄片型合金鋼工件磨加工用的陶瓷結合劑立方氮化硼研磨盤，解決了高效率、高精度、大直徑、大批量磨加工難題，然而這種砂輪磨盤依然不能夠同時磨削不同材質的工件，不具有普適性。但零部件制造工藝過程中通常需要磨削加工不同材質的工件，加工不同材質的工件而更換砂輪則消耗了較多的時間成本和人力成本。因此，研制出一種具有高“普適性”，可同時滿足三種及以上材質工件磨削要求，保證磨削的不同材質工件均具有良好的表面質量和較高的加工效率，且具有較高的耐用度和使用壽命的砂輪，從而解決目前零部件生產線上一對砂輪磨盤不能加工多種材質工件的難題。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明的目的之一在于提供一種可同時滿足多種材質工件磨削加工要求的立方氮化硼砂輪。

同時，本發明還在于提供一種立方氮化硼砂輪的制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種立方氮化硼砂輪，主要由以下質量百分含量的原料制成：酚醛樹脂粉30％～60％，立方氮化硼磨料5～50％，氧化鉻0～15％，氧化鋅0～15％，石墨0～10％，碳化硅12％～60％，聚鋁硅酸鈣5％～30％。

所述的立方氮化硼磨料為兩種以上不同牌號或品級的立方氮化硼磨料的混合物。

所述立方氮化硼磨料為裸料和鍍敷料的混合物；其中裸料為兩種以上不同牌號或品級的立方氮化硼磨料的混合物；鍍敷料為表面具有金屬鍍敷層的立方氮化硼磨料。

所述裸料為兩種不同牌號或品級相同粒度的立方氮化硼磨料的混合物；裸料與鍍敷料的質量比為1：1。

所述金屬鍍敷層為鎳。

上述立方氮化硼砂輪的制備方法，包括以下操作步驟：

1)稱取酚醛樹脂粉、立方氮化硼磨料、氧化鉻、氧化鋅、石墨、碳化硅和聚鋁硅酸鈣混合，即得混料；

2)將步驟1)制備的混料加入砂輪模具中，壓制成型，即得砂輪毛坯；

3)砂輪毛坯外形加工，即得立方氮化硼砂輪。

步驟2)中壓制成型為采用熱壓機在8MPa壓力185℃溫度下壓制成型。

步驟3)中所述砂輪毛坯外形加工包括磨料層端面修整、砂輪外圓修整。

本發明立方氮化硼砂輪，以酚醛樹脂粉、立方氮化硼、氧化鉻、氧化鋅、石墨、碳化硅、聚鋁硅酸鈣為原料制成，原料中加入聚鋁硅酸鈣無機高分子材料，力學強度高，與磨料之間的表面活性大，界面能效，浸潤性好，能充分包裹磨料，提高酚醛樹脂粉對磨料的把持力，而且還可滲透到有裂紋磨料的裂縫內修補磨料，增強磨料性能，使砂輪具有高的自銳性，能夠同時磨削不同硬度的鋼合金件。本發明立方氮化硼砂輪磨削軟硬不同的鋼合金件時均具有較高的磨削效率和工件表面質量，產品質量穩定。

進一步，采用不同牌號或品級的立方氮化硼磨料混用，或與表面鍍敷鎳的改性立方氮化硼磨料混用作為立方氮化硼磨料，克服單一種類立方氮化硼磨料的使用缺陷，而且更進一步的優選兩種不同牌號或品級同種粒度的立方氮化硼磨料與同等重量的表面鍍敷鎳的改性立方氮化硼磨料混用，使砂輪在保持高耐用度的同時又具有很好的自銳性，提高砂輪的磨削性能。

本發明立方氮化硼砂輪的制備方法，工藝過程簡單，便于實現，適于工業化推廣應用。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明，但不構成對本發明的任何限制。

實施例1

本實施例立方氮化硼砂輪，由以下質量百分含量的原料制成：酚醛樹脂粉25％，立方氮化硼磨料18％，氧化鉻15％，碳化硅12％，聚鋁硅酸鈣30％；