[发明专利]一种用于粗磨硬质合金刀具容屑槽的成型砂轮

说明书

本发明公开了一种用于粗磨硬质合金刀具容屑槽的成型砂轮，包括砂轮本体和固定套于砂轮本体外部的磨料层，磨料层的外圆周面上设有至少一个V形冷却槽，V形冷却槽的顶角与成型砂轮的旋转方向相反，V形冷却槽的两端延伸至磨料层两端面上，且V形冷却槽与成型砂轮的径向方向具有夹角β，β为锐角。本发明具有即能保证砂轮强度和刚性，又能提供和储存充足的磨削液，降低砂轮和刀具接触区域的磨削温度和磨削应力的优点，从而延长砂轮的使用寿命和提高刀具加工质量。

技术领域

本发明涉及金属切削加工领域，尤其涉及一种用于粗磨硬质合金刀具容屑槽的成型砂轮。

背景技术

目前，在整体硬质合金刀具实际磨削过程中，应用较多的磨削砂轮材质分为树脂结合剂和金属结合剂。前者由于强度和抗磨损性较好，主要用于半精和精加工。但是在粗磨直径16毫米以上较大的整体硬质合金钻头和铣刀的容屑槽时，由于硬质合金刀具容屑槽加工去除量较大，磨削速度较高，需要使用硬度高于树脂结合剂的金属结合剂的磨削砂轮。而金属结合剂的砂轮硬度较高，强度较差，在粗加工刀具容屑槽时容易出现砂轮烧伤，并且刀具容易断裂或烧伤。现有的刀具厂家在磨削过程中改进措施是一方面通过降低砂轮的磨削速度和进刀量减小磨削力，但是加工效率极低，无法满足大批量生产需求。另一方面为了降低磨削区域的温度，进而防止砂轮或者工件表面烧伤，在五轴以上的磨削机床上安装油管，向砂轮和工件的磨削区域喷射冷却液。但是砂轮和刀具加工部位是一个封闭的区域，冷却液无法进入该区域，冷却效果不佳，导致砂轮和刀具的接触区域产生较高的热量，磨削力和温度急剧上升，也不能防止刀具和砂轮烧伤或崩缺。

另外，许多砂轮厂家针对上述问题在不降低磨削效率的条件下提出一些砂轮和磨削区域冷却的改善方案。

公告号为CN10386155A的中国专利文献公开了一种大接触面积磨削用砂轮，该砂轮外圆周面上均匀设有就说排屑散热用斜槽。该专利可以使砂轮与工件同时磨削长度减小，同时让冷却液通过斜槽进入磨削区域，对磨削表面进行冷却和润滑，解决磨削表面烧伤的问题。但是该砂轮冷却槽采用斜线设计，该砂轮磨削区域单位面积上冷却液流量较小；而且该斜槽采用通槽设计，在实际磨削过程中冷却液很快流出砂轮，无法储存或存放磨削液，造成砂轮和刀具接触区域冷却效果不佳。

公告号为CN103737501A的中国专利文献公开了一种防磨削烧伤的砂轮，该砂轮外圆表面均匀设有等宽槽，等宽槽为螺旋曲线槽，通过砂轮外圆表面螺旋曲线槽带走大量的磨削热量，并强制带进大量的冷却介质进入磨削区，实现快速散热，该专利具有散热效果好和砂轮使用寿命长的优点。但是，该专利的砂轮外圆表面采用螺旋曲线槽，砂轮螺旋状外周刃口十分锋利，从而各处刃口强度较差，容易出现砂轮崩缺现象；同时此砂轮外圆表面的螺旋曲线槽呈等宽密集分布，砂轮外圆表面的磨料去除过多，造成砂轮有效切削磨料数量减小和砂轮磨削强度和刚性大幅下降，在进行高速大余量磨削刀具容屑槽时造成磨削区域温度和应力太大，导致砂轮烧伤或刀具断裂；另外，砂轮外圆表面制作成螺旋曲线形状，需要去除大量的砂轮磨料颗粒，制作成本较高，并且造成砂轮无法进行修磨，也降低砂轮的使用寿命。

公告号为CN102240985B的中国专利文献公开了一种V型槽磨削加工的仿形树脂砂轮。该砂轮通过在磨削层上开设有多个磨削孔，使得在磨削过程中，磨削孔内可以存放冷却液或者存放加工留下的磨屑，加快了冷却与排屑，提高工件表面品质。但是，该磨削孔只能对砂轮进行内冷却，无法对砂轮与工件磨削接触时封闭区域进行外冷却和润滑，无法解决工件表面磨削裂纹和烧伤的问题；而且由于磨削孔设置在砂轮磨削层中间，可能出现砂轮外圆面磨料磨穿至磨削孔内，导致砂轮报废和影响工件表面质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种即能保证砂轮强度和刚性，又能提供充足的磨削液，降低砂轮和刀具接触区域的磨削温度和磨削应力的用于粗磨硬质合金刀具容屑槽的成型砂轮。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：