[发明专利]磨削钛合金的混合磨料砂轮

说明书

本发明属于机械制造中的磨削工具。

根据目前的已有技术，在磨削钛合金时，无专用砂轮，一般都是用单一普通磨料制成的砂轮，其中用得较普遍的磨料为绿色碳化硅或白色氧化铝制成的砂轮，用此种砂轮磨削钛合金，时常出现下列缺陷，磨削时砂轮容易堵塞;常出现磨削颤振;磨削音等现象。所以砂轮需要经常修整。而且在磨削点常出现高温，导致工件表面烧伤，裂纹，制件变形，磨削比低下等现象。磨削效率低、质量差，磨削光洁度一般只能达到6～7。

本发明的目的是，针对现有砂轮在磨削钛合金时的上述缺点，並根据钛合金高温强度高，韧性高，硬化趋势强等特点，提出一种用混合磨料和合适的结合剂制成的，适用于磨削钛合金材料的砂轮。以提高磨削质量和效率。

本发明的技术解决方案是：采用绿色碳化硅，微晶刚玉和铬刚玉作为混合磨料。这是因为绿色碳化硅磨削硬度高，具有良好的切削性能，但其脆性也较高。碳化硅晶体在不同的晶面方向上其硬度差别也较大。而微晶刚玉磨削晶体较小，韧性高，切削性能好，自锐是沿微晶的缝隙裂开，不致引起大块或整个磨料脱落，这对减少磨削热和砂轮堵塞与损耗都是有利的。铬刚玉磨料的脆性适中，具有良好的切削性能，磨削光洁度较高。上述三种磨料具有不同的热膨胀系数，砂轮在熔烧和冷却过程中，结合剂桥产生微裂纹，从而提高了砂轮的自锐性能。配制混合磨料实质是一 种简单的调质方法。

本砂轮所用的磨料重量百分比为：绿色碳化硅70～80%，微晶刚玉15～20%，铬刚玉5～10%。

对上述三种磨料采用不同的粒度，使粗细磨粒具有相互填充的作用。使砂轮由于结合剂桥产生的微裂纹，有所补偿，提高了磨削时的精度保持性。本砂轮所用的磨料粒度：绿色碳化硅磨料为80号粒度;微晶刚玉磨料为60号粒度，铬刚玉磨料为60号粒度。

本砂轮采用长石，粘土、硼玻璃，作为结合剂，以重量计其百分比为：长石60～70%，粘土25～35%，硼玻璃5～10%，然后加入水玻璃，糊精粉，甲基液，它与磨料结合剂之间的比例为：以混合磨料的重量为100%计，则上述三种物质组成的结合剂为10～14%，水玻璃3～4%，糊精粉2～3%，甲基液2～3%。经过混料，成型，干燥，在用城市煤气36米长的隧道窑中焙烧，最高温度为1300℃～1350℃，烧成时间为85～95小时，即成新研制的砂轮。

本砂轮在磨削钛合金时具有下列特点：

1）砂轮的自锐性和切削性能较好，经过一次修整后，经连续粗磨8小时，砂轮尚无磨钝现象，也不堵塞。

2）此砂轮磨削钛合金时，能降低磨削温度，避免了工件表面的烧伤，裂纹等缺陷，提高了磨削表面质量。磨削光洁度比一般砂轮磨削提高1～2级。

3）本砂轮与一般砂轮相比价格仅提高30%，而生产率可提高2倍以上，砂轮的耐用度提高3倍以上。

4）本砂轮不但能进行粗磨，经精细修整后还能进行精磨，能保持良好的磨削精度。而且磨削适用性较广，它还适合于磨削不锈钢，耐热合金等材料。

本发明具体实施例：

本砂轮采用绿色碳化硅，微晶刚玉，铬刚玉磨料，以重量计的百分比为：绿色碳化硅磨料70～80%，微晶刚玉15～20%，铬刚玉5～10%。磨料的粒度分别为：绿色碳化硅磨料，选用80号粒度，微晶刚玉为60号粒度，铬刚玉为60号粒度。加入由长石、粘土、硼玻璃组成的结合剂，以重量计的百分比为：长石60～70%，粘土25～35%，硼玻璃5～10%。然后按照磨料的重量为100%，结合剂为10～14%计算，加入3～4%的水玻璃，2～3%的糊精粉，2～3%的甲基液。在50公斤逆流式混料机上进行混料，时间为2.5～3.5分。然后在专用油压机（100～500吨）上定体积成型。干燥温度为75°～85℃，干燥时间为35～40小时。进入36米长的隧道窑，用城市煤气进行焙烧，最高焙烧温度为1300°～1350℃，焙烧时间为85～95小时。再在专用加工机床上进行端面，外园，孔径加工即成。