[实用新型]陶瓷、金属结合剂节块组合结构超硬磨料砂轮

说明书

技术领域    

本实用新型属于砂轮技术领域，具体涉及一种陶瓷、金属结合剂节块组合结构超硬磨料砂轮。

背景技术  

超硬材料砂轮通常由基体和磨料层构成，磨料层主要由结合剂、超硬磨料、气孔等组成，结合剂是制作砂轮不可缺少的部分，其作用是将磨料粘结成具有一定几何形状，并把持住磨料使其在加工中承受磨削力而起到切削作用。超硬磨料砂轮的结合剂主要有三大类：树脂结合剂、陶瓷结合剂、金属结合剂。结合剂材料对磨料的把持强度直接影响砂轮的使用性能和使用寿命。三类结合剂材料中，金属结合剂与磨料的结合强度最高，陶瓷结合剂次之，树脂结合剂最低。在实际生产中主要依据其自身的性能和加工中对砂轮的要求选择合适的结合剂。

烧结式金属结合剂超硬磨料砂轮利用高温烧结方法制造，金属结合剂与磨料的结合强度高，成型性好，耐高温，在磨削加工过程中导热性和耐磨性好，使用寿命长，可承受较大负荷，但是容易出现砂轮堵塞和磨削烧伤现象。由于陶瓷结合剂超硬磨料砂轮气孔率较高，磨削过程中切削锋利、磨削效率高、磨削温度低，不易发生堵塞和磨削烧伤现象，同时热膨胀量小和加工精度高，但不能承受重负荷。

在陶瓷超硬磨料砂轮（尤其是大直径砂轮）制备过程中，整体式磨料层制备工艺较难实现，通常将磨料层做成若干节块2，后续通过粘接将节块2拼接成整体磨料层，然后固结在基体1上，陶瓷超硬磨料砂轮结构示意图如图1所示。节块是砂轮参与磨削加工的主体部分，直接影响砂轮的使用性能和加工质量。在传统超硬磨料砂轮使用过程中，由于均是单一材质结合剂节块，通常通过改变节块的硬度、配方等方式调节砂轮的使用性能和磨削效果。

发明内容    

本实用新型提供一种方便调节超硬磨料砂轮使用性能和使用寿命的陶瓷、金属结合剂节块组合结构超硬磨料砂轮。

本实用新型采用以下技术方案：

陶瓷、金属结合剂节块组合结构超硬磨料砂轮，包括砂轮基体，砂轮基体的外缘上设有磨料层，磨料层由金属结合剂节块、陶瓷结合剂节块交替组合而成，所有金属结合剂节块、陶瓷结合剂节块的外周面位于同一圆周上。

相邻金属结合剂节块、陶瓷结合剂节块之间为空隙或粘接层。

金属结合剂节块、陶瓷结合剂节块交替粘接至砂轮基体的外缘上。

根据不同的加工要求，不同结合剂节块采用不同的体积比例搭配。当工件的加工效率和形状精度要求较高时，提高陶瓷磨料块所占的体积比例，减少磨削烧伤现象，提高自锐性和锋利性，同时保证能够承受一定负荷并具有较长的使用寿命；例如可优选金属结合剂节块、陶瓷结合剂节块在磨料层中所占的体积比例分别为10-30%、70-90%。

当要求砂轮具有承受一定负荷能力时，提高金属结合剂磨料块所占的体积比例，使组合结构砂轮具备金属结合剂超硬磨料砂轮的使用性能，同时又能降低磨削温度，减少磨削烧伤现象；例如可优选金属结合剂节块、陶瓷结合剂节块在磨料层中所占的体积比例分别为70-90%、10-30%。

本实用新型采用的金属结合剂节块、陶瓷结合剂节块可采用现有技术的方法制得，然后根据加工质量要求，选择合适的金属结合剂节块、陶瓷结合剂节块的尺寸和数量。在不改变砂轮基本尺寸的前提下，将金属结合剂节块、陶瓷结合剂节块交替粘接到砂轮基体上，形成金属结合剂节块、陶瓷结合剂节块组合的超硬磨料砂轮。

金属结合剂节块、陶瓷结合剂节块之间可采用拼接、搭接、斜面衔接等多种方式。

本实用新型在砂轮基体设置了由金属结合剂节块、陶瓷结合剂节块两种节块交替组合而成的磨料层，这样可以能够通过调整两种结合剂节块所占的体积比例来调节砂轮的使用性能和使用寿命，提高磨削加工质量。

与目前单一陶瓷结合剂超硬磨料砂轮相比，本专利具有以下优势：

1.采用陶瓷结合剂节块与金属结合剂节块交替粘接的方式制备砂轮，减少了陶瓷结合剂节块的用量，由于陶瓷结合剂节块的成本较高，因此节约了成本；

2.该组合结构砂轮综合了陶瓷结合剂和金属结合剂超硬磨料砂轮的优势，既能保证砂轮能够承受一定的负荷，又能提高砂轮的使用寿命，同时减少了磨削烧伤现象。

附图说明    

图1为现有技术砂轮的结构示意图；

图2为本实用新型砂轮的结构示意图。

具体实施方式