專利名稱：釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硬脆材料加工領(lǐng)域，具體涉及一種金剛石工具，廣泛應(yīng)用 于單(多)晶硅等高硬度晶體、石材切割，以及玻璃、陶瓷、寶石、石墨 加工^f于業(yè)。
背景技術(shù)：
目前已有的金剛石工具通?？煞譃閱螌与婂兒投鄬訜Y(jié)(包括熱固化) 兩大類，由于實(shí)際磨削作業(yè)的多樣性與復(fù)雜性，單層與多層工具各有所長(zhǎng)，其中單層電鍍金剛石工具由于電鍍工藝簡(jiǎn)單，制作容易；無(wú)需修整修銳， 使用方便，因此在金剛石工具的生產(chǎn)應(yīng)用中都一直占據(jù)著很大的份額。但 是由于電鍍金剛石工具上電沉積的鍍層金屬與磨料和磨具基體的界面上均 不存在牢固的化學(xué)冶金結(jié)合。磨料只是被機(jī)械地包埋在鍍層與基體之間， 因此金屬鍍層對(duì)金剛石磨粒的把持力小，極容易因磨料脫落和鍍層成片剝 離而導(dǎo)致砂輪的整體失效。另外，由于鍍層厚，磨料出露高度低，容屑空 間小，電鍍砂輪磨削時(shí)很容易因切屑的粘附堵塞而失效。同時(shí)，電鍍砂輪 上磨料本身的有效利用率也極低。國(guó)外在90年代初開始研究用釬焊代替電鍍開發(fā)新一代單層釬焊金剛石 工具，借助高溫釬焊使釬料在金剛石磨粒與金屬基體界面上發(fā)生溶解、擴(kuò) 散、化合之類的相互作用從而提高基體對(duì)金剛石磨粒的把持力，改善磨料、 結(jié)合劑(釬料合金)、基體三者之間的結(jié)合強(qiáng)度。其結(jié)構(gòu)一般包括金屬基體 和金剛石磨粒，金屬基體的周沿開設(shè)有齒槽和水槽，金剛石磨粒釬焊在金屬基體與齒槽相對(duì)應(yīng)的兩端面上，這種釬焊金剛石工具，其金剛石磨粒釬 焊在基體的兩端面，基體對(duì)金剛石磨粒的把持力還是不夠理想，使金剛石磨粒的棵露高度受到限制，從而影響加工效率；且現(xiàn)有的金剛石工具的金剛石磨粒一般都是單層釬焊，其工作層只有一層，使用壽命較短。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種基體對(duì)金剛石磨粒的把持力高、金剛石磨粒的 棵露高，使用壽命和加工效率大大提高的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，包括金剛 石磨粒與周沿開設(shè)有齒槽的金屬基體，上述金剛石磨粒釬焊在上述金屬基 體的齒槽內(nèi)沿齒槽的長(zhǎng)度方向排布。上述齒槽為貫通上述金屬基體厚度方向的通槽。上述齒槽為上述金屬基體厚度方向的其中 一側(cè)表面的某部位沿上述金 屬基體厚度方向凹向另 一側(cè)表面的凹槽。上述凹槽為寬度方向可容納復(fù)數(shù)顆金剛石磨粒的寬槽。上述金屬基體為圓盤形基體，上述齒槽為開設(shè)于上述圓盤形基體的周 沿的復(fù)數(shù)個(gè)近似平行的圓弧形齒槽。上述金屬基體為圓筒狀基體，上述齒槽為開設(shè)于上述圓筒狀基體的一 端周沿的復(fù)數(shù)個(gè)與上述圓筒狀基體的中心軸線相平行的齒槽。上述金屬基體上開設(shè)有水槽。上述金屬基體的兩端面上于上述各齒槽之間的部位分別釬焊有上述金 剛石磨粒。上述金屬基體包括基體本體和焊接在基體本體周沿的金屬節(jié)塊，上述 齒槽為分別開設(shè)于上述金屬節(jié)塊的兩端面且互不貫通的齒槽。上述金屬節(jié)塊有復(fù)數(shù)個(gè)并以上述開設(shè)有齒槽的端面為疊加面相互固定疊置在一起。采用上述方案后，本發(fā)明的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，由于將金剛 石磨粒釬焊在齒槽內(nèi)，由于金剛石磨粒有了齒槽兩側(cè)壁的倚靠從而基體對(duì) 金剛石磨粒的把持力更高，不僅提高了金剛石工具的使用壽命，且可增加 金剛石磨粒的棵露高度，從而提高金剛石工具的加工效率。且本發(fā)明的金 剛石工具金剛石磨粒沿齒槽的長(zhǎng)度方向緊密排布，形成多個(gè)緊密相連的工 作層，進(jìn)一步提高使用壽命。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例 一的基體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的基體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明實(shí)施例五的基體結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本發(fā)明實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明實(shí)施例六的結(jié)構(gòu)示意圖。圖IO為本發(fā)明實(shí)施例七的基體結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為本發(fā)明實(shí)施例七的結(jié)構(gòu)示意圖。圖12為本發(fā)明實(shí)施例八的基體結(jié)構(gòu)示意圖。圖13為本發(fā)明實(shí)施例八的結(jié)構(gòu)示意圖。圖14為本發(fā)明實(shí)施例九的結(jié)構(gòu)示意圖。圖15為本發(fā)明實(shí)施例十的結(jié)構(gòu)示意圖。圖16為本發(fā)明實(shí)施例十一的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖17為本發(fā)明實(shí)施例十二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，實(shí)施例一如圖1、 2所示，包括 薄圓盤狀鋼制基體1和金剛石磨粒2,薄圓盤狀鋼制基體1中心開設(shè)有軸孔 11,周沿均勻開設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)近似平行的圓弧狀齒槽12,齒槽12長(zhǎng)度方向的 一端貫通薄圓盤狀鋼制基體1的周沿、另一端指向薄圓盤狀鋼制基體1的 中部，形成復(fù)數(shù)個(gè)近似平行的齒，金剛石磨粒2釬焊在齒槽12內(nèi)并沿齒槽 12的長(zhǎng)度方向緊密排布。本實(shí)施例中，金剛石工具的直徑為10mm-300mm, 薄圓盤狀鋼制基體1厚度為0. lmra-l咖，軸孔11的直徑為3mm-80min，齒的 厚度為0. l-2mm,齒的寬度為0. 5-10鵬，齒槽的12寬度為0. 1-0. 6mm。本發(fā)明的4f焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，實(shí)施例二如圖3、 4所示，包括 薄圓盤狀鋼制基體1和金剛石磨粒2,薄圓盤狀鋼制基體1中心開設(shè)有軸孔 11，周沿均勻開設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)近似平行的圓弧狀齒槽12和水槽13,齒槽12 長(zhǎng)度方向的一端貫通薄圓盤狀鋼制基體1的周沿、另一端指向薄圓盤狀鋼 制基體1的中部，金剛石磨粒2釬焊在齒槽12內(nèi)并沿齒槽12的長(zhǎng)度方向 緊密排布。本實(shí)施例中，金剛石工具的直徑為10mm-300mm，薄圓盤狀鋼制 基體1厚度為0. Iran-ltmn,軸孔11的直徑為3nmi-80mtn,齒的厚度為0.卜2mm, 齒的寬度為0. 5-10mm,齒槽12寬度為0. 1-0. 6mm。本發(fā)明的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，實(shí)施例三如圖5所示，其在實(shí) 施例一的基礎(chǔ)上在薄圓盤狀鋼制基體1兩端面上于各齒槽12之間的部位分 別釬焊有金剛石磨粒2。本實(shí)施例中，金剛石工具的直徑為10mm-300咖， 薄圓盤狀鋼制基體1厚度為0. lMi-lmm，軸孔11的直徑為3咖-80fflm，齒的厚度為0. 1-2咖,齒的寬度為0. 5-10mm,齒槽12寬度為0. l-O. 6mm。本發(fā)明的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，實(shí)施例四如圖6所示，其在實(shí)施 例二的基礎(chǔ)上在薄圓盤狀鋼制基體1兩端面上于各齒槽12之間的部位分別 釬焊有金剛石磨粒2。本實(shí)施例中，金剛石工具的直徑為10mm-300mm,薄圓 盤狀鋼制基體l厚度為O. Iim-l鵬，軸孔ll的直徑為3ran-80mm,齒的厚度為 0. 1-2mm，齒的寬度為O. 5-10mm,齒槽12寬度為0. 1-0. 6mm。本發(fā)明的4f焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，實(shí)施例五如圖7、 8所示，包括 薄圓筒狀鋼制基體3和金剛石磨粒2，薄圓筒狀鋼制基體3的一端周沿均勻 開設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)軸向直齒槽31,直齒槽31長(zhǎng)度方向的一端貫通薄圓筒狀鋼制 基體3—端的周沿、另一端指向薄圓筒狀鋼制基體3的另一端，薄圓筒狀 鋼制基體3的另一端為軸向直柄32,薄圓筒狀鋼制基體3的外圓周上均布 有冷卻水口 33,金剛石磨粒2釬焊在直齒槽31內(nèi)并沿直齒槽31的長(zhǎng)度方 向緊密排布。本實(shí)施例中，筒壁厚度為0. 3-0.5mm，圓筒直徑為5mm-130mm。本發(fā)明的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，實(shí)施例六如圖9所示，其在實(shí) 施例五的基礎(chǔ)上在薄圓筒狀鋼制基體3內(nèi)外兩端面上于各直齒槽31之間的 部位分別釬焊有金剛石磨粒2。本實(shí)施例中，筒壁厚度為0. 3-0. 5mm，圓筒 直徑為5mm-130咖。本發(fā)明的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，實(shí)施例七如圖10、 ll所示，包 括鋼制基體本體、扇形鋼制節(jié)塊4和金剛石磨粒2，扇形鋼制節(jié)塊4的兩端 面上分別開設(shè)有齒槽41,形成復(fù)數(shù)個(gè)近似平行的齒，且此兩端面上的齒槽 41互不貫通，齒槽41長(zhǎng)度方向的兩端分別貫通扇形鋼制節(jié)塊4的內(nèi)外弧形 周沿，扇形鋼制節(jié)塊4的內(nèi)弧形周沿焊接在鋼制基體本體的外周沿，金剛 石磨粒2分別釬焊在扇形鋼制節(jié)塊4兩端面上的齒槽41內(nèi)并沿齒槽41的 長(zhǎng)度方向緊密排布。本實(shí)施例中，齒的寬度為0. 5-2mm,齒槽41的寬度為0. 3-0. 6mm，齒槽41的深度為0. 3-0. 6mm。本發(fā)明的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，實(shí)施例八如圖12、 13所示，包 括鋼制基體本體、長(zhǎng)方形鋼制節(jié)塊5和金剛石磨粒2，長(zhǎng)方形鋼制節(jié)塊5的 兩端面上分別分布有齒槽51,且此兩端面上的齒槽51互不貫通，齒槽51 長(zhǎng)度方向的兩端分別貫通長(zhǎng)方形鋼制節(jié)塊5相對(duì)應(yīng)的兩端周沿，數(shù)個(gè)長(zhǎng)方 形鋼制節(jié)塊5以開設(shè)有齒槽51的端面為疊加面通過隔板6相互固定疊置， 長(zhǎng)方形鋼制節(jié)塊5的個(gè)數(shù)以實(shí)際需要而定，長(zhǎng)方形鋼制節(jié)塊5與齒槽51的 長(zhǎng)度方向相對(duì)應(yīng)的其中 一端周沿焊接在鋼制基體本體的外周沿，金剛石磨 粒2分別釬焊在長(zhǎng)方形鋼制節(jié)塊5兩端面上的齒槽51內(nèi)并沿齒槽51的長(zhǎng) 度方向緊密排布。本實(shí)施例中，齒的寬度為0. 5-2rm,齒槽41的寬度為 0. 3-0. 6mm，齒槽41的深度為0. 3-0. 6mffl，隔4反6的厚度為0. 2-0. 6mm。本發(fā)明的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，實(shí)施例九的結(jié)構(gòu)如圖14所示， 薄圓盤狀鋼制基體l中心開設(shè)有軸孔l 1,周沿均勻開設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)近似平行的 圓弧狀齒槽l5,齒槽l5為薄圓盤狀鋼制基體l厚度方向的其中 一側(cè)表面的某 部位沿薄圓盤狀鋼制基體l厚度方向凹向另一側(cè)表面的非剪切凹槽，齒槽15 分布于薄圓盤狀鋼制基體1厚度方向的兩側(cè)表面且兩側(cè)表面的齒槽15依次 間隔設(shè)置。齒槽15長(zhǎng)度方向的一端貫通薄圓盤狀鋼制基體1的周沿、另一端 指向薄圓盤狀鋼制基體l的中部，形成復(fù)數(shù)個(gè)近似平行的齒。金剛石磨粒2 釬焊在齒槽15內(nèi)并沿齒槽15的長(zhǎng)度方向排布，齒槽15為寬度方向可容納多 顆金剛石磨粒2的寬槽。本發(fā)明的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，實(shí)施例十的結(jié)構(gòu)如圖15所示， 薄圓盤狀鋼制基體l中心開設(shè)有軸孔l 1,周沿均勻開設(shè)有復(fù)凄t個(gè)扇形齒槽14 和水槽l3,齒槽14為薄圓盤狀鋼制基體l厚度方向的其中一側(cè)表面的某部位 沿薄圓盤狀鋼制基體l厚度方向凹至槽底與另 一側(cè)表面相齊平的剪切槽，齒槽14分布于薄圓盤狀鋼制基體1厚度方向的兩側(cè)表面且兩側(cè)表面的齒槽14 依次間隔設(shè)置。齒槽14長(zhǎng)度方向的一端貫通薄圓盤狀鋼制基體1的周沿、另 一端指向薄圓盤狀鋼制基體l的中部，形成復(fù)數(shù)個(gè)齒。金剛石磨粒2釬焊在 齒槽14內(nèi)并沿齒槽14的長(zhǎng)度方向排布，齒槽14為寬度方向可容納多顆金剛 石磨粒2的寬槽。本發(fā)明的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，實(shí)施例十一的結(jié)構(gòu)如圖16所示， 薄圓盤狀鋼制基體1中心開設(shè)有軸孔11,周沿均勻開設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)扇形齒槽 14,齒槽14為薄圓盤狀鋼制基體1厚度方向的兩側(cè)表面的相應(yīng)部位分別對(duì)應(yīng) 向內(nèi)凹進(jìn)而成的非剪切凹槽。齒槽14長(zhǎng)度方向的一端貫通薄圓盤狀鋼制基 體1的周沿、另一端指向薄圓盤狀鋼制基體l的中部，形成復(fù)數(shù)個(gè)齒。金剛 石磨粒2釬焊在齒槽14內(nèi)并沿齒槽14的長(zhǎng)度方向排布，齒槽14為寬度方向可 容納多顆金剛石磨粒2的寬槽。本發(fā)明的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，實(shí)施例十二的結(jié)構(gòu)如圖17所示， 包括薄圓筒狀鋼制基體3和金剛石磨粒2，薄圓筒狀鋼制基體3的一端周沿均 勻開設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)軸向直齒槽34，直齒槽34長(zhǎng)度方向的一端貫通薄圓筒狀鋼 制基體3—端的周沿、另一端指向薄圓筒狀鋼制基體3的另一端，薄圓筒狀 鋼制基體3的另一端為軸向直柄32，金剛石磨粒24f焊在直齒槽34內(nèi)并沿直 齒槽34的長(zhǎng)度方向排布。直齒槽34為薄圓筒狀鋼制基體3厚度方向的其中一 側(cè)表面的某部位沿薄圓筒狀鋼制基體3厚度方向凹至槽底與另 一側(cè)表面相 齊平的剪切槽，直齒槽34分布于薄圓筒狀鋼制基體3厚度方向的兩側(cè)表面且 兩側(cè)表面的直齒槽34依次間隔設(shè)置，直齒槽34為寬度方向可容納多顆金剛 石磨粒2的寬槽。
權(quán)利要求
1. 釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，包括金剛石磨粒與周沿開設(shè)有齒槽的金屬基體，其特征在于上述金剛石磨粒釬焊在上述金屬基體的齒槽內(nèi)沿齒槽的長(zhǎng)度方向排布。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于上述齒槽為貫通上述金屬基體厚度方向的通槽。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于 上述齒槽為上述金屬基體厚度方向的其中 一側(cè)表面的某部位沿上述金屬基 體厚度方向凹向另 一側(cè)表面的凹槽。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于 上述凹槽為寬度方向可容納復(fù)數(shù)顆金剛石磨粒的寬槽。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特 征在于上述金屬基體為圓盤形基體，上述齒槽為開設(shè)于上述圓盤形基體 的周沿的復(fù)數(shù)個(gè)近似平行的圓弧形齒槽。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特 征在于上述金屬基體為圓筒狀基體，上述齒槽為開設(shè)于上述圓筒狀基體 的 一端周沿的復(fù)數(shù)個(gè)與上述圓筒狀基體的中心軸線相平行的齒槽。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特 征在于上述金屬基體上開設(shè)有水槽。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特 征在于上述金屬基體的兩端面上于上述各齒槽之間的部位分別釬焊有上 述金剛石磨粒。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于上述金屬基體包括基體本體和焊接在基體本體周沿的金屬節(jié)塊，上述齒槽 為分別開設(shè)于上述金屬節(jié)塊的兩端面且互不貫通的齒槽。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于 上述金屬節(jié)塊有復(fù)數(shù)個(gè)并以上述開設(shè)有齒槽的端面為疊加面相互固定疊置 在一起。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種釬焊金剛石工具的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其包括金剛石磨粒與周沿開設(shè)有齒槽的金屬基體，金剛石磨粒釬焊在金屬基體的齒槽內(nèi)沿齒槽的長(zhǎng)度方向排布。本發(fā)明將金剛石磨粒釬焊在齒槽內(nèi)，由于金剛石磨粒有了齒槽兩側(cè)壁的倚靠從而基體對(duì)金剛石磨粒的把持力更高，不僅提高了金剛石工具的使用壽命，且可增加金剛石磨粒的裸露高度，從而提高金剛石工具的加工效率。且本發(fā)明的金剛石工具金剛石磨粒沿齒槽的長(zhǎng)度方向緊密排布，形成多個(gè)緊密相連的工作層，進(jìn)一步提高使用壽命。
文檔編號(hào)B24D3/10GK101274423SQ20071000877
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者張小軍, 徐西鵬, 遠(yuǎn) 李, 韓權(quán)利 申請(qǐng)人:張小軍