[发明专利]具有内流道结构的固结金属结合剂砂轮、装置及制备工艺在审
申请号: | 201711296743.8 | 申请日: | 2017-12-08 |
公开(公告)号: | CN107825305A | 公开(公告)日: | 2018-03-23 |
发明(设计)人: | 李学崑;张树波;郭国强;田晨晨;王立平;刘辛军 | 申请(专利权)人: | 清华大学;上海航天精密机械研究所 |
主分类号: | B24D7/10 | 分类号: | B24D7/10;B24D3/06;B24D18/00;B22F3/105;B33Y10/00;B33Y30/00;B22F5/00 |
代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201 | 代理人: | 黄德海 |
地址: | 10008*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 具有 内流 结构 固结 金属 结合 砂轮 装置 制备 工艺 | ||
技术领域
本发明涉及磨削加工及增材制造技术领域,特别是涉及一种具有内流道结构的固结金属结合剂砂轮、制造具有内流道结构的固结金属结合剂砂轮的装置及具有内流道结构的固结金属结合剂砂轮的制备工艺。
背景技术
相关技术中,传统固结金属结合剂砂轮制造工艺主要是热压成型法。热压法中,首先将金属结合剂磨粒与结合剂按照一定比例混合均匀,在自然堆积混料的基础上施加一定的压力与温度,最终成型。
然而,传统热压工艺制造的金属结合剂砂轮气孔闭塞,而且气孔与气孔之间没有形成有效的流道结构,这种闭塞的气孔影响了砂轮磨削过程中的磨削液进入磨削弧区,降低了换热效率。而砂轮在磨削过程中产生大量的热量,没有流道结构的砂轮会导致90%以上的热量传入工件,极易导致磨削工件烧伤。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种具有内流道结构的固结金属结合剂砂轮,所述具有内流道结构的固结金属结合剂砂轮的冷却能力得以改善、且换热效果好,有利于避免磨削烧伤。
本发明还提出一种制造具有内流道结构的固结金属结合剂砂轮的装置。
本发明又提出一种具有内流道结构的固结金属结合剂砂轮的制备工艺。
根据本发明第一方面实施例的具有内流道结构的固结金属结合剂砂轮,包括:砂轮基体;砂轮磨削主体,所述砂轮磨削主体设在所述砂轮基体的外侧,且所述砂轮磨削主体形成有内流道结构。
根据本发明实施例的具有内流道结构的固结金属结合剂砂轮,通过在砂轮磨削主体上设置内流道结构,由此,能够改善砂轮的冷却能力,提高换热效率,防止磨削工件烧伤。
另外,根据本发明上述实施例的具有内流道结构的固结金属结合剂砂轮还具有如下附加的技术特征:
根据本发明的一些实施例,所述内流道结构被构造成交叉布置的圆柱形,且所述内流道结构的直径为2毫米至4毫米。
根据本发明的一些实施例,所述内流道结构被构造成交叉布置的多边形。
根据本发明的一些实施例,所述砂轮磨削主体的端面与外表面中的至少一处设有流道开口,所述流道开口与所述内流道结构连通。
根据本发明第二方面实施例的制造具有内流道结构的固结金属结合剂砂轮的装置,所述装置包括:气体净化装置,所述气体净化装置包括气体净化装置主体和循环管路;制造设备主体,所述制造设备主体与所述循环管路相连,所述制造设备主体包括:工作腔体,所述工作腔体与所述循环管路相连,所述工作腔体内设有铺粉刮板;激光扫描系统,所述激光扫描系统与所述工作腔体相连;控制系统,所述控制系统与所述铺粉刮板信号传输以驱动所述铺粉刮板左右移动;粉末输送装置,所述粉末输送装置包括送粉箱和驱动所述送粉箱的送粉活塞;粉末回收装置,所述粉末回收装置包括粉末回收箱;以及人机交互界面。
进一步地,所述工作腔体内设有激光烧结平台,所述激光烧结平台上形成有第一槽口和第二槽口,所述激光烧结平台上设有所述送粉活塞和成型活塞,所述送粉活塞设在所述第一槽口内且上下可移动,所述成型活塞设在所述第二槽口内且上下可移动;其中,所述送粉活塞的上表面与所述第一槽口之间限定出所述送粉箱,所述铺粉刮板设在所述激光烧结平台的上表面;所述成型活塞上设有成型基体,所述固结金属结合剂砂轮形成在所述成型基体上。
更进一步地,所述激光扫描系统包括:激光器,所述激光器用于发射激光光源;振镜系统,所述振镜系统的一端与所述激光器相连且另一端与所述成型基体相对。
根据本发明第三方面实施例的具有内流道结构的固结金属结合剂砂轮的制备工艺,包括如下步骤:S1:将磨粒、金属粉末、填充剂混合形成混料;S2:将设计完成的具有内流道结构的固结金属结合剂砂轮参数导入制造装置中,向送粉箱内添加所述混料,并设置激光烧结工艺参数;S3:关闭工作腔体的隔离门,打开气体净化装置,向所述工作腔体循环充入氮气或者氩气中的至少一种;S4:启动所述激光器;S5:控制系统控制送粉活塞上升一段距离,铺粉刮板由最左端移动到粉末回收箱再由粉末回收箱移动到最左端,激光经由振镜系统对当前铺粉层选择性烧结,成型活塞下降一段距离,多余粉料送入粉料回收箱中;S6:重复步骤S5,直至砂轮磨削主体制备完成;S7:加工砂轮基体,并装配砂轮磨削主体与所述砂轮基体;S8:金属结合剂砂轮修整开刃。
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