[发明专利]一种光学曲线磨砂轮及其制备方法

说明书

本发明属于超硬砂轮修整技术领域，具体涉及一种用于金属结合剂超硬材料倒角砂轮修整用光学曲线磨砂轮；其包括基体和磨料层，所述磨料层包括以下重量份原料：磨料30‑40份，金属结合剂60‑70份；所述金属结合剂由以下重量份数的原料组成：铜粉30‑55份、锡粉25‑50份、银粉5‑10份。本发明的砂轮配方、加工工艺简单，操作简便；可对金属结合剂超硬材料倒角砂轮进行修整，加工效果好，倒角砂轮微槽尺寸可以达到正负0.01mm精度内。

技术领域

本发明属于超硬砂轮修整技术领域，具体涉及一种用于金属结合剂超硬材料倒角砂轮修整用光学曲线磨砂轮及其制备方法。

背景技术

金属结合剂超硬材料倒角砂轮主要应用于金属、陶瓷、玻璃等材料的边缘及棱角的加工，外圆分布有同心圆弧微槽，该微槽要求尺寸精度达到0.01mm以内（倒角砂轮示意图见图1和图2）。

目前，该类金属结合剂超硬材料倒角砂轮修整主要有三种方式，分别为电解磨削修整、火花机在线修整、机械修整，其中电解磨削修整需要在工作机床上安装相应的电解磨削装置，为在线修整，拆卸后精度丧失严重，无法进行倒角砂轮批量生产；火花机修整为目前主要的金属结合剂超硬材料砂轮修整方法，但是由于火花机修整为短时间内大电流放电，容易导致低熔点金属元素偏析使得被修砂轮结合剂组份发生改变的问题，组份变化导致被修砂轮磨削性能变化，加工工件时易出现性能不稳定问题；机械修整则不存在以上问题，但无论使用绿碳等普通磨料砂轮或使用超硬材料砂轮，因目的为对倒角砂轮微槽进行加工，故需先对普通磨料砂轮或超硬材料砂轮进行形状修整，导致精度丧失，无法加工该类倒角砂轮。此外，使用光学曲线磨床配合金属结合剂超硬材料砂轮理论上可以进行该类倒角砂轮微槽加工，但是由于光学曲线磨床配套砂轮一般为尖角形状，尖角部位只有一到两颗超硬磨料，故需该类砂轮对磨料有较强的把持能力，关于这种加工金属结合剂超硬材料倒角砂轮的光学曲线磨砂轮并未有相关报道，需要进一步进行研究。

发明内容

为了克服现有技术中的问题，本发明提供了一种光学曲线磨砂轮，该砂轮制作过程中对磨料进行了特殊处理，在此处理基础上再制作砂轮；该砂轮可用于金属结合剂超硬材料倒角砂轮微槽修整并达到需求精度正负0.01mm精度内。

本发明还提供了上述光学曲线磨砂轮的制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种光学曲线磨砂轮，包括基体和磨料层，其中，所述磨料层包括以下重量份原料：磨料30-40份，金属结合剂60-70份；所述金属结合剂由以下重量份数的原料组成：铜粉30-55份、锡粉25-50份、银粉5-10份。

具体的，所述铜粉、锡粉、银粉的粒径均≤50μm。所述磨料具体可以为立方氮化硼或金刚石。磨料进一步优选为立方氮化硼，目数是280-800目。

进一步的，所述基体为不锈钢，所述磨料层厚度低于基体厚度，且磨料层边缘为尖角设计，尖角的设计更方便于对倒角砂轮进行修整。

本发明提供了上述光学曲线磨砂轮的制备方法，其具体包括如下步骤：

1）取铜粉5-10份，银粉5-10份和全部磨料，加入到充满氮气保护性气氛的混料罐内，在密封条件下均匀混料，获得混合料；

2）将步骤1）所得混合料加入到模具中，进行压制，得到预坯料；

3）在氢气气氛下，将预坯料升温至700-800℃并保温0.5-1h进行预烧结，保温结束后，取出破碎，然后用等重量介质球在混料罐内进行干磨混料，获得处理后磨料；

4）将步骤3）所得处理后磨料与锡粉和剩余的铜粉混合均匀，加入到模具中，再次进行压制，得到新坯料；

5）在氢气气氛下，将新坯料和基体升温至400-500℃并保温1-2h进行成型烧结，保温结束后获得砂轮毛坯；