[发明专利]一种金刚石树脂研磨板及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及研磨材料，即一种金刚石树脂研磨板及其制作方法。 

背景技术

轴承是机械的关键零部件，轴承加工代表了一个国家机械加工的水平，近几年来，随着航天航空、高铁、风电、核电的迅猛发展，对高精端轴承技术水平要求越来越高。轴承球是轴承的关键零件，因此，研制高速、高精密轴承球的研磨是至关重要的高端技术。轴承球加工装备以精研和超精研使用的精密研磨板为主。轴承的研磨板是环状的圆板，圆板的工作面布置有环形的槽，轴承钢球放置在槽中，通过研磨板的转动将轴承钢球磨光。 

目前国外先进的钢球加工工艺特点是：加工留量小，热处理对组织、应力及残余奥氏体等指标要求严格 ，热处理后的工序以磨削为主，其加工质量均匀散差小，形成高压碎负荷值 、高尺寸稳定性 、高精度 、无异音 、高可靠性的要求。其最后的工序大多采用金刚石树脂研磨板细磨精研。 

金刚石以其超高的硬度、优越的研磨性位居研磨材料之首，但是金刚石价格昂贵，如何与国际先进加工工艺接轨，采用金刚石树脂研磨板细磨，是我国钢球加工的必然趋势，目前国内尚无企业和科研单位关于轴承球超精密加工的金刚石树脂研磨板制造的报道。 

发明内容

本发明的目的是提供一种能节约金刚石材料的金刚石树脂研磨板及其制作方法。 

这种金刚石树脂研磨板，为圆形板材，中间有安装孔，所述金刚石树脂研磨板的材料包括基材和金刚石研磨体，其特征在于，基材为超精细微粉树脂胶结料，以下简称为超精细微粉料，金刚石研磨体为金刚石微粉树脂胶结料，以下简称为金刚石料，它们二者为圆心相同的环带，互相间隔的粘接在一起，超精细微粉分布在超精细微粉研磨的环带上，金刚石料分布在金刚石研磨的环带上，经压制成型、高温硬化而成，气孔率在5% 以下, 体积密度2.8-3.2g/cm³, 硬度HRC50-65，硬度均匀性HRC±3，产品表面平整, 无变形现象；用于精密轴承球的超精研工序。 

超精细微粉树脂胶结料中的超精细微粉为超精细白刚玉微粉和超精细绿碳化硅微粉中的一种或两种，树脂胶结料为酚醛树脂、聚酰亚胺树脂中的一种或两种。 

这种金刚石树脂研磨板的制作方法，其特征在于，步骤如下： 

一、准备超精细微粉树脂胶结料的材料：

A、树脂类，重量为原料总重的37-60%，为酚醛树脂、聚酰亚胺树脂中的一种或两种；

B、磨料，重量为原料总重的37-60%，为白刚玉微粉和绿碳化硅微粉中的一种或两种，其粒度范围是1000目-6000目，然后加入磨料重量的0.5-1%的表面处理剂有机硅烷搅拌均匀；

C、添加剂铜粉:重量为原料总重的2%；

D、分散剂5040：重量为原料总重的1%，上述四种原料搅拌均匀；

混料：先将磨料和添加剂、分散剂搅拌混合均匀，再加入树脂类原料搅拌混合，达到分散均匀的效果；

二、备金刚石微粉树脂胶结料：

A、树脂类，重量为原料总重的37-60%，为酚醛树脂、聚酰亚胺树脂中的一种或两种；

B、磨料，金刚石微粉，重量为原料总重的37-60%，其粒度范围是1000目-6000目，然后加入磨料重量的0.5-1%的表面处理剂有机硅烷搅拌均匀；

C、添加剂铜粉:重量为原料总重的2%；

D、分散剂5040：重量为原料总重的1%，上述四种原料搅拌均匀；

混料：先将磨料和添加剂、分散剂搅拌混合均匀，再加入树脂类原料搅拌混合，达到分散均匀的效果；

三、装模：在研磨板的模具中，装入厚度1-2mm的不锈钢工装，该工装为若干个同心圆带，同心圆带之间焊接有径向的连接片，原料达到45℃时进行加料，在设计超精细微粉研磨的环带上，装填超精细微粉料，在设计金刚石研磨的环带上，装填金刚石料，并整个模具填实刮平；

四、压制成型：用垫铁盖板缓冲加压，2-3个小时中，温度升到90-120℃使原料软化，密度增加，排出原料中的空气；

五、提出不锈钢工装；

六、在模具上面加上盖板和电加热板，从上下两面同时进行加压，在3-4个小时中，逐渐升温至180℃成型，降温至室温出炉；

七、出模，进硬化炉固化，18个小时内逐渐升温至240℃，8小时逐渐降温至60℃出炉；

八、机械加工，使其外形达到企业规定的标准；

九、通过外观、硬度、尺寸、平行度、同轴度、平面度检验，合格后包装、入库。