[發明專利]單層超硬磨料成形砂輪及其制造方法

有效

• 申請號: 201610867682.5
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN106392912B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 赫青山;崔仲鳴;王星;馮創舉;楊摩西
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: B24D5/00
• 分類號: B24D5/00;B24D18/00
• 代理公司: 鄭州德勤知識產權代理有限公司 41128
• 代理人: 黃軍委

本發明提供一種單層超硬磨料成形砂輪，它包括砂輪基體、粘結在砂輪基體外周面的粘結層、粘結在粘結層外周的釬料層和固定在釬料層外周的磨料層，所述磨料層通過內鍍方法固結在所述陰模內形面后獲得，釬料層通過釬料粉末經液相燒結與所述磨料層固定。所述成形砂輪通過以下步驟制得：1）、制造陰模；2）、制造磨料層；3）、制造釬料層；4）、去除芯模；5）、制造砂輪基體；6）、精加工；7）、去除陰模和電鍍層，獲得成形砂輪。采用上述方法制備出的成形砂輪具有精度高、鋒利性好、使用壽命長的優點，特別適合用于各類材料的高效精密成形磨削。

技術領域

本發明涉及一種砂輪，屬于磨具領域，具體的說，涉及了一種單層超硬磨料成形砂輪，還涉及一種制造該砂輪的方法。

背景技術

目前，單層超硬磨料成形砂輪主要有電鍍和釬焊兩種制造方式。電鍍砂輪的優勢在于成形精度高，但缺點是外鍍工藝尚無法有效控制砂輪表面磨粒的分布密度，砂輪容屑空間不充裕致使其鋒利性差，同時結合劑對磨粒的機械鑲嵌把持力較弱，從而造成電鍍砂輪在進行高效磨削加工時易出現工件表面熱損傷、砂輪堵塞以及磨粒過早脫落的問題。釬焊砂輪的優勢在于可以有條件實現砂輪表面地貌優化，再加上磨粒與活性釬料之間存在化學冶金結合能夠保證砂輪對磨粒高的把持力，所以砂輪的鋒利性、使用壽命可獲得大幅提高，但缺點是高溫釬焊過程不可避免的會引起砂輪基體熱變形，導致砂輪制造精度降低，并難以用于精密磨削加工。

由此可見，電鍍砂輪和釬焊砂輪存在的上述弊病，即無法同時滿足砂輪工具高成形精度和高鋒利性要求，造成單層超硬磨料成形砂輪無法充分發揮其性能優勢，這已成為制約高效精密成形磨削加工技術發展與應用的關鍵。因此，如何獲得集高成形精度、高鋒利性以及高使用壽命于一體的砂輪已成為成形磨削加工中亟待解決的問題。

為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種精度高、鋒利性好、使用壽命長的單層超硬磨料成形砂輪，以及一種磨料等高性控制好、磨料層形面精度控制好、磨料把持強度高的成形砂輪制造方法。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種單層超硬磨料成形砂輪，包括砂輪基體和通過粘接層粘結在所述砂輪基體外周的砂輪工作層、所述砂輪工作層包括粘結在所述粘結層外周的釬料層和固定在所述釬料層外周的磨料層，所述磨料層通過內鍍方法固結在所述陰模內形面后獲得，所述釬料層通過釬料粉末液相燒結形成，所述磨料層在液相燒結過程中與所述釬料層發生化學冶金反應并固定。

一種制造上述單層超硬磨料成形砂輪的砂輪工作層的模具，包括同軸設置的陰模和芯模，所述陰模呈環狀，所述陰模的內形面上設置與磨料層形面相反的形面，所述芯模呈圓筒狀，所述陰模的上部向上延伸形成參照面。

一種制造所述的單層超硬磨料成形砂輪的方法，包括以下步驟：

1)、制造陰模，所述陰模呈環狀，所述陰模的內形面上加工出與磨料層形面相反的形面，同時根據加工所述內形面的加工基準，在所述陰模上設置參照面；

2)、制造磨料層，將磨粒采用點膠的方式粘結在所述陰模的內形面上，然后通過電鍍的方法將所述磨粒固定在所述內形面上；

3)、制造釬料層，將芯模按照參照面固定在所述陰模中部，保持同軸度，將釬料粉末填置于芯模與陰模之間的空隙，進行液相燒結；

4)、去除芯模，對釬料層整形；

5)、制造砂輪基體，將釬料層與砂輪基體通過粘結層粘結在一起；

6)、利用陰模上的參照表面對砂輪基體內孔及端面進行二次加工，保證砂輪基體內孔、端面與陰模內形面之間的同軸度、垂直度要求；

7)、去除陰模和電鍍層。

基上所述，步驟1)中，所述陰模采用高純石墨制造。