專利名稱：燒結(jié)聚晶金剛石冷板冷卻高速研磨方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于超硬材料研磨技術(shù)，特別涉及一種燒結(jié)聚晶金剛石冷板冷卻高速研磨方法。
背景技術(shù)：
燒結(jié)聚晶金剛石(PCD)采用金剛石微粉經(jīng)高溫高壓燒結(jié)而成，具有接近天然金剛石的硬度、耐磨性、導(dǎo)熱性，而且各向同性，抗沖擊性遠(yuǎn)優(yōu)于天然金剛石。隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，燒結(jié)聚晶金剛石以其優(yōu)良的物理、機(jī)械性能，作為高性能工程材料和功能材料，在精密切削刀具、木材加工刀具、拉絲模具、修整工具、精密工具、石油地質(zhì)等鉆探工具、 耐磨器件、高效散熱器件等工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。從燒結(jié)聚晶金剛石產(chǎn)品的實(shí)際加工工藝看，都是首先對(duì)燒結(jié)聚晶金剛石圓片表面進(jìn)行研磨加工后，再進(jìn)行切割和成型加工。由于燒結(jié)聚晶金剛石具有的高硬度、高耐磨特性以及粘接劑鈷在高溫下對(duì)金剛石的碳化作用，其高效、精密及高質(zhì)量研磨加工較為困難，如何實(shí)現(xiàn)聚晶金剛石圓片的高效、精密及高質(zhì)量研磨加工是該領(lǐng)域的一個(gè)重要研究課題，受到國(guó)內(nèi)外的廣泛重視。目前燒結(jié)聚晶金剛石的表面研磨加工有三種方法一種是使用樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤進(jìn)行精密研磨；另一種是使用淬火的高硬度鋼盤(或瑪瑙盤)不加任何磨料直接進(jìn)行研磨加工；還有一種是使用鑄鐵盤，輔之以金剛石微粉進(jìn)行研磨加工。鑄鐵盤加金剛石微粉的研磨加工可獲得較好的表面質(zhì)量，但效率太低；采用高硬度鋼盤(或瑪瑙盤)在高速下進(jìn)行研磨表面質(zhì)量不理想；應(yīng)用廣泛的還是使用樹脂結(jié)合劑金剛石磨盤在較低速度(砂輪轉(zhuǎn)速1500r/min、線速度20m/s左右)下進(jìn)行研磨的方法。目前，樹脂結(jié)合劑金剛石磨盤研磨燒結(jié)聚晶金剛石采用冷卻液澆注的濕式研磨和不用冷卻液的干式研磨兩種方法。已有的研究結(jié)果和實(shí)踐表明，采用有冷卻液澆注的濕式研磨方法，雖然可以有效降低燒結(jié)聚晶金剛石研磨溫度，避免燒結(jié)聚晶金剛石中粘接劑鈷在高溫下促進(jìn)金剛石發(fā)生碳化，保證燒結(jié)聚晶金剛石質(zhì)量不會(huì)因研磨而劣化，但在冷卻液澆注冷卻作用下研磨表面溫度變化較大，同時(shí)由于冷卻液在研磨高溫作用下的汽化沖擊， 研磨表面存在大量剝落坑，難以獲得精密研磨效果，磨盤轉(zhuǎn)速越高影響越大。采用干式研磨方法，雖可獲得好的表面粗糙度，但由于需要經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的研磨才能獲得精密鏡面研磨效果，研磨過程中，燒結(jié)聚晶金剛石整體溫度高，由于燒結(jié)聚晶金剛石含有粘接劑鈷，在長(zhǎng)時(shí)間的高溫作用下，具有使金剛石向石墨等非金剛石碳轉(zhuǎn)化的作用，從而使研磨后燒結(jié)聚晶金剛石的質(zhì)量和性能劣化，進(jìn)而使聚晶金剛石使用性能下降。磨盤轉(zhuǎn)速越高，由于研磨造成的燒結(jié)聚晶金剛石溫度越高，影響越大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)目前燒結(jié)聚晶金剛石研磨效率較低，研磨過程中，濕式研磨， 研磨表面存在大量剝落坑，難以獲得精密研磨表面；干式研磨，燒結(jié)聚晶金剛石的質(zhì)量和性能發(fā)生劣化等問題，提供一種冷板冷卻高速研磨方法，通過冷板冷卻降低燒結(jié)聚晶金剛石研磨溫度，同時(shí)提高樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤轉(zhuǎn)速，以提高研磨效率。采用的技術(shù)方案
本發(fā)明采用的研磨裝置，包括樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤、燒結(jié)聚晶金剛石、銅冷板、冷卻箱，燒結(jié)聚晶金剛石裝夾在銅冷板上，銅冷板固定在冷卻箱底部，燒結(jié)聚晶金剛石的非研磨表面緊帖銅冷板表面，燒結(jié)聚晶金剛石的研磨表面與樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤接觸，研磨壓力P由冷卻水套上的砝碼或彈簧調(diào)整。冷卻箱的上部設(shè)有進(jìn)水嘴和出水嘴，研磨時(shí)，冷卻水由進(jìn)水嘴進(jìn)水，出水嘴出水，
本發(fā)明的研磨方法，其特征是燒結(jié)聚晶金剛石非研磨表面裝夾在具有高效冷卻作用的銅冷板上，并由銅冷板對(duì)其進(jìn)行冷卻，樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤以40m/s——80m/s的線速度高速轉(zhuǎn)動(dòng)，燒結(jié)聚晶金剛石研磨表面與樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤接觸，由金剛石平磨盤的高速轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)燒結(jié)聚晶金剛石的研磨。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
1、本發(fā)明的燒結(jié)聚晶金剛石冷板冷卻高速研磨方法，燒結(jié)聚晶金剛石非研磨表面裝夾在具有冷卻作用的冷板上，并由冷板對(duì)其進(jìn)行冷卻，可有效降低燒結(jié)聚晶金剛石的研磨溫度，防止燒結(jié)聚晶金剛石的性能因研磨高溫而產(chǎn)生劣化，保證其使用性能。2、燒結(jié)聚晶金剛石冷板冷卻高速研磨方法，不會(huì)產(chǎn)生研磨表層剝落，可獲得光滑的研磨表面。3、樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤以40m/s——80m/s的線速度高速轉(zhuǎn)動(dòng)，在保證研磨表面質(zhì)量的同時(shí)，可有效提高燒結(jié)聚晶金剛石研磨效率。


圖1是本發(fā)明研磨裝置一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明研磨裝置另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1:如圖1所示，本發(fā)明的燒結(jié)聚晶金剛石冷板冷卻高速研磨方法，主要由樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤1、燒結(jié)聚晶金剛石2、銅冷板3、冷卻水套4、進(jìn)水嘴5、出水嘴6組成。樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤1的直徑為Φ 250mm，以6000r/min的轉(zhuǎn)速高速轉(zhuǎn)動(dòng)，燒結(jié)聚晶金剛石2的非研磨表面緊帖銅冷板3表面裝夾在冷板上，燒結(jié)聚晶金剛石2的研磨表面與樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤1接觸，研磨壓力P由冷卻水套上的砝碼或彈簧調(diào)整。研磨時(shí)， 冷卻水由進(jìn)水嘴5進(jìn)水，出水嘴6出水，對(duì)銅冷板3進(jìn)行冷卻，銅冷板3為具有高導(dǎo)熱率的紫銅材料，由銅冷板3實(shí)現(xiàn)對(duì)燒結(jié)聚晶金剛石2的冷卻。實(shí)施例2:如圖2所示，本發(fā)明的燒結(jié)聚晶金剛石冷板冷卻高速研磨方法，主要由樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤1、燒結(jié)聚晶金剛石2、銅冷板3、熱管冷卻裝置4組成。樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤1的直徑為Φ 300mm，樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤1以5000r/min的轉(zhuǎn)速高速轉(zhuǎn)動(dòng)，燒結(jié)聚晶金剛石2非研磨表面緊帖銅冷板3表面裝夾在冷板上，銅冷板3由熱管冷卻裝置4冷卻，燒結(jié)聚晶金剛石2的研磨 表面與樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤1接觸，研磨壓力P 由熱管冷卻裝置上方的砝碼或彈簧調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種燒結(jié)聚晶金剛石冷板冷卻高速研磨方法，其特征是燒結(jié)聚晶金剛石非研磨表面裝夾在具有高效冷卻作用的銅冷板上，并由銅冷板對(duì)其進(jìn)行冷卻，樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤以40m/s——80m/s的線速度高速轉(zhuǎn)動(dòng)，燒結(jié)聚晶金剛石研磨表面與樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤接觸，由金剛石平磨盤的高速轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)燒結(jié)聚晶金剛石的研磨。
2.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)聚晶金剛石冷板冷卻高速研磨方法，其特征在于所述的銅冷板由冷卻水套中的循環(huán)水實(shí)現(xiàn)冷卻。
3.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)聚晶金剛石冷板冷卻高速研磨方法，其特征在于所述的銅冷板由熱管冷卻方法實(shí)現(xiàn)冷卻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燒結(jié)聚晶金剛石冷板冷卻高速研磨方法，其特征是燒結(jié)聚晶金剛石非研磨表面裝夾在具有高效冷卻作用的銅冷板上，并由銅冷板對(duì)其進(jìn)行冷卻，樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤以40m/s－80m/s的線速度高速轉(zhuǎn)動(dòng)，燒結(jié)聚晶金剛石研磨表面與樹脂結(jié)合劑金剛石平磨盤接觸，由金剛石平磨盤的高速轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)燒結(jié)聚晶金剛石的研磨。本發(fā)明在提高燒結(jié)聚晶金剛石研磨效率保證研磨表面質(zhì)量的同時(shí)，可有效降低燒結(jié)聚晶金剛石的研磨溫度，防止燒結(jié)聚晶金剛石的性能因研磨高溫而產(chǎn)生劣化，保證其使用性能。
文檔編號(hào)B24B37/00GK102343546SQ20111030391
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
發(fā)明者周麗, 黃樹濤 申請(qǐng)人:沈陽理工大學(xué)