[发明专利]具有V型槽的球体磨介及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有V型槽的球体磨介及其制造方法。

背景技术

目前粉体加工是现代工业和高新技术产业中常用的加工方法，我国每年需经球磨机粉碎研磨的物料有数十亿吨，随着化工、冶金、机械制造、水泥、陶瓷等生产规模的扩大，粉碎物料的电耗已达到全球总电耗的10%～20%，因物料粉碎研磨质量需求日益提升，电能消耗成倍递增。有研究表明，世界能源总量的50%左右由于现有的耗能设备和低效的粉碎方式，被无谓消耗掉。考虑到球磨机用于大规模的粉体加工而耗费大量的能源，球磨机的节能提效问题突出。

针对物料的粒度、形状、表面特性提出不同粉体加工要求的同时，有效提高大吨位加工设备的效率被倍加关注。尽管近十年来，对超细粉碎及分级技术的发展已经相当迅速，但所作的很多努力都很难代替球磨机。

在普通球磨机处理物料方面具有破碎比大、作业率高、适应性强、易于操纵等优点，但是同时也存在着能量利用率低、产品研磨粒度不均匀等缺点，如研磨一般应用于挤压强度200MPa内颗粒粉碎，粉碎断面形成存在偶然性、不可选择性，在局部不破碎的同时又存在着局部的过粉碎，影响球磨机的粉碎效率。

对于球磨机，其通过转动筒体提升筒内磨介，磨介的泻落和抛射运动实现对粉体颗粒的冲击和研磨，过程分为四个部分：提升、滑移、抛落和加速。在加速和提升过程中，抛落下来的介质会失去原先的线速度和角速度，在摩擦力作用下随筒体运动，此时研磨球、颗粒和筒壁之间相对运动较少，研磨作用也较弱。在滑移阶段，磨介被提升到一定高度，重力克服摩擦力，开始出现层面滑移，有利于对粉体进行研磨粉碎。在抛落过程中，磨介对物料形成强烈的冲击碰撞作用，对粉体其粉碎作用的区域主要发生在抛落区域和泻落区域，可见，球磨机研磨球在大部分区域和时间不对物料其粉碎作用，故对此改进成了一个重要的研究课题。

发明内容

为了克服现有技术中存在的球磨机的粉碎效率低的问题，本发明提供一种增大磨介与物料的接触面积，提高球磨机的加工效率的具有V型槽的球体磨介及其制造方法。

本发明采用的技术方案是：

具有V型槽的球体磨介，包括磨介本体，其特征在于：所述磨介本体上设有多个可增大所述磨介本体与物料接触面积的交错分布的槽环。

进一步，所述槽环与所述磨介本体是同一球心的同心圆环。

进一步，所述槽环是以所述磨介本体的第一轴、第二轴为直径的。

进一步，所述第一轴与第二轴相垂直。

进一步，所述槽环包括多个等间距分布的V型槽。

进一步，以所述第一轴为直径的槽环包括12个V型槽，以所述第二轴为直径的槽环包括3个V型槽。

如上述所述的具有V型槽的球体磨介的制造方法，其特征在于：所述方法是研磨加工方法。

进一步，所述研磨加工方法的步骤为：

（1）加工的磨介定位装夹到磨介专用夹具上，并固定到研磨加工装置上；

（2）根据V型槽的深度进行加工。

进一步，所述的研磨加工装置包括磨床主轴、带线圈的磁铁和研磨刀具，所述磁铁安装在所述磨床主轴上，所述研磨刀具安装在所述磁铁上。

本发明在制造过程中，按照市场上所有的刀具种类选择适当大小的专用研磨刀具，根据V型槽磨介的槽的几何尺寸，即槽的最高点和最低点的距离进行加工量的控制，由于一次研磨加工量较小，所以在加工过程中加工一个槽选择8~10次，由于磨介的尺寸较小，任何一点的加工误差对加工后磨介的精度都有较大的影响，所以在加工过程中要减小加工误差，在加工中，对刀具的补偿作出严格的要求，即在加工进给量上加上专用研磨刀具直径的一半，在加工到V型槽底端的时候，降低刀具进给的速度，同时，在加工过程中还需要对电流的控制来控制磁场的强度，稳定的电流和磁场将对精度造成很大的影响。

本发明在加工过程中，选择适量的加工间隙，可以获得较小的粗糙度，在加工的过程中，要控制研磨刀具的转速以提高去除量和降低表面粗糙度，同时还需要在加工时对磨粒大小进行控制，因为磨粒太小达不到研磨效果，磨粒过大对研磨面的划痕增大，从而对粉末的研磨造成影响。在制造加工的过程中，需要在数控编程和工艺设置上对以上所述作出要求以保证加工的质量，在数控加工的过程中，综合考虑各方面的因素，即根据磨介V型槽的几何尺寸和加工精度两方面对加工的过程进行编程加工。

由于磨介是球形的，在加工过程中刀具采用竖直方向的进给加工，而磨介在专用夹具的装夹下可以有360°方向的旋转以达到加工出来的形状。

本发明的有益效果体现在：

1.磨粒的自锐性能好，磨削能力强，加工效率高；