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      一種不銹鋼端面磨削用大氣孔樹脂結合劑超硬材料砂輪及其制備方法

      文檔序號:9677330閱讀:488來源:國知局
      一種不銹鋼端面磨削用大氣孔樹脂結合劑超硬材料砂輪及其制備方法
      【技術領域】
      [0001] 本發(fā)明專利屬于超硬材料及制品領域,具體設及一種不誘鋼端面磨削用大氣孔樹 脂結合劑超硬材料砂輪。
      【背景技術】
      [0002] 不誘鋼是一種相對軟黏材質的金屬,因其氮化后具有高強度、高硬度W及不會生 誘等特點,越來越多的應用于制造業(yè)。不誘鋼工件的磨削加工一般需要經過粗磨去余量、半 精磨控精度、澤火增強、精磨定光潔度、氮化增加耐磨性、再精磨去浮層等流程。不誘鋼工件 代加工商為了減少后道工序的磨削壓力,通常要求粗磨工序單次大余量的切削,且需保證 無工件燒傷和變形,運就給樹脂結合劑超硬材料砂輪提出了更高的要求。因為大余量切削 進刀時,樹脂結合劑端面磨砂輪會出現(xiàn)磨屑黏附砂輪表面導致工件燒傷W及砂輪自銳性減 弱的情況,鑒于端面磨削用砂輪的磨削面通常較大,所W如何避免磨屑黏附磨料層,成為大 余量進刀磨削金屬工件時首先要解決的難題。
      [0003] 在制備高效磨削用樹脂結合劑端面磨削用砂輪時,行業(yè)內常用的方案是在圓環(huán)磨 料層上切徑向深槽,W便于磨屑及時排出磨削面,減少黏附。但切槽的排屑能力有限,在大 余量進刀時仍然難W避免盤面黏屑情況。因此,本發(fā)明嘗試在結合劑體系中加入大直徑空 屯、球,W起到更強的容屑能力,滿足大余量切削的磨削要求。
      [0004] 專利CN203401411U公開了一種大氣孔砂輪,砂輪生產時在磨削面制造出很多氣 孔,W達到更好的容屑和散熱功能。運一實用新型專利表達了大氣孔砂輪存在的作用W及 磨削機理,并未設及針對特定磨削工件的配方設計和工藝。
      [000引專利CN102001053A公開了一種陶瓷空屯、球復合結合劑立方氮化棚砂輪工作層及 其制造方法。運一發(fā)明專利提出了使用陶瓷空屯、球做造孔劑制備金屬/陶瓷復合結合劑立 方氮化棚砂輪的思路和制備工藝。然而其所使用的工藝只適用于直徑200微米W下的陶瓷 空屯、球,運一工藝不能夠應用于大直徑(含2mm)空屯、球造孔劑砂輪工作層的制備,運一產品 也不適用于不誘鋼材料的大余量端面磨削。

      【發(fā)明內容】

      [0006] 本發(fā)明的目的是針對軟黏材質不誘鋼材料的大余量切削工藝,開發(fā)一種具有較高 的磨削效率和工件表面質量,產品質量穩(wěn)定的不誘鋼端面磨削用大氣孔樹脂結合劑超硬材 料砂輪及其制備方法。
      [0007] 本發(fā)明采用W下技術方案實現(xiàn)上述目的:一種不誘鋼端面磨削用大氣孔樹脂結合 劑超硬材料砂輪,它包括砂輪基體和砂輪磨料層,砂輪基體一端設置螺紋孔,另一端粘接磨 料層,所述磨料層由W下體積份數的原料制備而成,磨料立方氮化棚15-40份,碳化娃5-30 份;結合劑耐高溫樹脂粉30-50份,氧化銘3-10份,電解銅粉3-10份,石墨1-8份;氧化侶空屯、 球5-20份; 其中立方氮化棚粒度為60/70,碳化娃粒度為220#;耐高溫樹脂粉為聚酷亞胺樹脂,粒 徑為60-80皿,電解銅粉粒徑2-4皿,石墨粒徑40-50皿;氧化侶空屯、球的直徑為2-3.5mm。
      [000引磨料層上均勻分布有直徑2~3.5mm的球形氣孔。
      [0009] 砂輪磨料層直徑為300-500mm,厚度為3-lOmm。
      [0010] 不誘鋼端面磨削用大氣孔樹脂結合劑超硬材料砂輪的制備方法,制備步驟為: (1) 取磨料和結合劑,加入潤濕劑二甲基甲酯胺后過80#篩網一次,得到混合料后再在 =維混料機中混料,取出混料后過80#篩網=次; (2) 將步驟(1)的混合料與氧化侶空屯、球投入模具型腔,混合料與空屯、球分層間隔投 入; (3) 將步驟(2)組裝好的模具套裝在壓機上壓制成型,壓制溫度為180-200°C、壓力為2-6MPa,保壓時間為60-120min,得到砂輪磨料層毛巧; (4) 將步驟(3)得到的磨料層毛巧,置于硬化烘箱中,按照l°C/min的升溫速率升溫至 190-220°C,保溫2地,然后冷卻至室溫,得到所需的磨料層; (5) 將步驟(4)得到的磨料層進行表面去樹脂皮和噴砂處理,將處理過的磨料層用環(huán)氧 樹脂膠粘接在砂輪基體上; (6) 將步驟巧)制得的砂輪在烘箱內50-100°C保溫2-化,然后冷卻至室溫; (7) 將步驟(6)所得砂輪進行磨料層端面修整、基體鉆孔攻絲、內外圓修整加工處理; (8) 檢驗步驟(7)所得砂輪成品的尺寸參數; 所述磨料為立方氮化棚、碳化娃;所述結合劑為耐高溫樹脂粉,氧化銘,電解銅粉,石 fT[7| O
      [0011] 步驟(2)中混合料與空屯、球投入2-5層,投入時混合料層層厚4-8mm,空屯、球層層厚 2-4mmO
      [0012] 所述氧化侶空屯、球的直徑為2-3.5mm。
      [0013] 立方氮化棚粒度為60/70,碳化娃粒度為220#;耐高溫樹脂粉為聚酷亞胺樹脂,粒 徑為60-80皿,電解銅粉粒徑2-4皿,石墨粒徑40-50皿。
      [0014]經批量產品試驗,在不誘鋼材料大余量端面磨削中,在本發(fā)明公開的制備方法制 備的樹脂結合劑立方氮化棚砂輪表現(xiàn)出了良好的磨削性能:單次進刀0.60mm、工件無燒傷、 砂輪自銳性好、耐用度高,并且具有很高的磨削壽命,實現(xiàn)了本發(fā)明的預期整體目標。該種 砂輪磨尺寸不同的不誘鋼工件時均具有較高的磨削效率和工件表面質量,產品質量穩(wěn)定。
      [0015]在同等加工條件下,磨削同樣規(guī)格的工件,本發(fā)明砂輪與普通砂輪磨削性能對比 如表2所示。

      【附圖說明】
      [0016]圖1為本發(fā)明的結構示意圖; 圖2為本發(fā)明的局部放大示意圖; 圖3為本發(fā)明的實物斷面光學圖片; 圖4為普通砂輪磨削成的工件; 圖5為本發(fā)明公開的砂輪磨削成的工件。
      [0017]其中1.侶基體;2.磨料層;3.氣孔;4.螺紋孔。
      【具體實施方式】
      [0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步詳細說明: 如圖1、圖2、圖3所示,一種不誘鋼端面磨削用大氣孔樹脂結合劑超硬材料砂輪,包括砂 輪基體1、砂輪磨料層2和氣孔3,基體1為直徑300-500mm的鑄侶,基體一端設置螺紋孔4,螺 紋孔直徑為4-lOmm,另一端粘接磨料層2;磨料層2直徑與基體相同,厚度為3-lOmm;磨料層 均勻分布有直徑為2-3.5mm的球狀氣孔3。
      [0019]所述磨料層由W下體積份數的原料制備而成,磨料為立方氮化棚15-40份,碳化娃 5-30份;結合劑中耐高溫樹脂粉30-50份,氧化銘3-10份,電解銅粉3-10份,石墨1-8份;氧化 侶空屯、球5-20份; 其中立方氮化棚粒度為60/70,碳化娃粒度為220#;耐高溫樹脂粉為聚酷亞胺樹脂,粒 徑為60-80皿,電解銅粉粒徑2-4皿,石墨粒徑40-50皿;氧化侶空屯、球的直徑為2-3.5mm。
      [0020] -種不誘鋼端面磨削用大氣孔樹脂結合劑超硬材料砂輪的制備方法,具體步驟如 下: (1) 稱取磨料和結合劑,加入潤濕劑二甲基甲酯胺后過80#篩網一次,加入N-N二甲基甲 酷胺后,在50化頻率的=維混料機中均勻旋轉,取出混料后再過80#篩網=次; (2) 將步驟(1)的混合料與造孔用氧化侶空屯、球投入模具型腔,混合料與空屯、球分層間 隔投入,混合料與空屯、球分層間隔投入共計2-5層,其中混合料層層厚4-8mm,空屯、球層層厚 2-4mm,確??胀汀⑶蛟趶较?、法相W及垂直方向上均勻分布,保證制得的樹脂結合劑砂輪在 徑向、法相W及不同層面具有穩(wěn)定統(tǒng)一的強度和硬度,使砂輪具有穩(wěn)定的磨削性能; (3) 將步驟(2)組裝好
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