專利名稱：一種切磨片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉 及金剛石工具技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種切磨片。
背景技術(shù)：
近幾年我國船舶制造行業(yè)發(fā)展迅速，在船舶制造流程中，其中關(guān)鍵一項(xiàng)工作是將整只船體的焊接表面清理平整、干凈。由于整只船體主要是由高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)過特殊焊接在一起，焊縫多、焊縫長、焊點(diǎn)密且難以打磨成為船體制造加工的一個難點(diǎn)。目前常規(guī)打磨清理焊縫與焊疤的方法是打磨工用安裝了樹脂砂輪片的手動砂輪機(jī)進(jìn)行手動打磨。樹脂砂輪片屬于樹脂結(jié)合劑制作.以樹脂為粘結(jié)材料，以金屬粉末、金屬氧化物、普通磨料為填充物混制成結(jié)合劑。將磨料和結(jié)合劑按照濃度的要求混合制成成型料，經(jīng)熱壓所型、固化制成制品坯體，經(jīng)后續(xù)加工制成品。船體打磨所用樹脂砂輪片便是利用樹脂固化的原理將碳化硅等超硬磨料固結(jié)成盤狀制作而成。它在船體打磨行業(yè)得到了大量的應(yīng)用，但經(jīng)過長期應(yīng)用與研究發(fā)現(xiàn)，樹脂砂輪片在使用過程中存在較大的缺點(diǎn)，而且這些缺點(diǎn)恰恰與樹脂砂輪片的制備原理與特點(diǎn)密不可分。其缺點(diǎn)如下1、樹脂砂輪片耐水性差、耐堿性差，保存期短。2、結(jié)合強(qiáng)度底，磨料消耗快。3、打磨過程火花大，氣味大，粉塵大，對環(huán)境有較大的危害。4、打磨效率低。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷和問題，本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種磨削效率高、壽命長、無污染切磨片。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供如下技術(shù)方案一種切磨片，所述基體橫截面為U形的盤面，盤面U形的兩端為切磨面，切磨面包括打磨平面和切割斜面，打磨平面的邊緣傾斜形成切割斜面，所述打磨平面與切割斜面上固定打磨料，盤面的U形底端為固定孔。優(yōu)選的，所述基體盤面為圓形。優(yōu)選的，所述打磨平面的邊緣向下傾斜形成切割斜面。進(jìn)一步，所述切割斜面與打磨平面之間形成斜面角度Θ。優(yōu)選的，所述切磨片的切割斜面外端為倒圓角。優(yōu)選的，所述切磨片打磨平面上固定打磨料，打磨料采用區(qū)分布料方式排布，盤面外端邊緣均勻密布打磨料，打磨平面處按照簇點(diǎn)環(huán)狀排布，其它部位不排布打磨料。優(yōu)選的，所述打磨料為金剛石。優(yōu)選的，所述打磨料的每一簇點(diǎn)形狀為圓形，面積2. 5 4mm2，簇點(diǎn)內(nèi)密布金剛
O優(yōu)選的，所述圓形相鄰兩簇點(diǎn)中心間距8 15mm,相鄰兩圓周間距6 10mm。本發(fā)明提供的一種切磨片，基體外形結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，能夠較好地適用于釬焊超硬工具的制備，所設(shè)計(jì)的金剛石打磨料排布外形美觀，效率高，節(jié)約成本，并對打磨對象有優(yōu)異的適應(yīng)性，起到打磨效率高，打磨壽命長，手感輕的最終使用效果，在金屬打磨領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2基體盤面打磨料區(qū)分布料排布示意圖；圖3與本發(fā)明結(jié)構(gòu)連接的打磨機(jī)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明一種切磨片，基體橫截面為U形的盤面，盤面U形的兩端分別向外延伸成打磨平面，打磨平面的邊緣傾斜形成切割斜面，所述打磨平面與切割斜面上固定打磨料，盤面的U形底端為固定孔。 下面通過實(shí)施例具體說明以上內(nèi)容，實(shí)施例為一款打磨船體表面銹跡及焊點(diǎn)的釬焊切磨片，基體外徑100mm,選用未淬炎65Mn鋼板材,厚度I. Imm ;基體外徑倒圓角r為O. 5,切磨面寬度6mm，斜面角度Θ為15度，整體高度12mm，由于被打磨位置平面較多，打磨強(qiáng)度較低打磨平面寬度選用為13-15mm，打磨平面與U形底部凹平面之間的沖壓斜面邊緣倒圓角！■為4mm，切磨片通過沖壓模具進(jìn)行沖壓后，將沖壓后的基體進(jìn)行倒角，然后進(jìn)行去油、噴砂等表面處理，即可做為釬焊切磨片使用，打磨料選用粒度35目高品級切磨用金剛石在切磨片外端均勻布灑，打磨平面處按照環(huán)狀簇點(diǎn)排布。簇點(diǎn)直徑3mm，同一圓周相鄰簇點(diǎn)中心間距10mm。相鄰圓周間距6mm，將排布好的打磨料的基體上加入焊料進(jìn)爐進(jìn)行釬焊，將打磨料固定在基體上。根據(jù)圖I所示，所述切磨片橫截面為U形的盤面，基體盤面為圓形，盤面的U形底端為固定孔I，所述切磨片直徑范圍在80mm 230mm之間，優(yōu)選的直徑是100mm。所述切磨片的高度至少不低于人體手掌厚度，基體高度大于10mm。所述切磨片的高度由磨片的轉(zhuǎn)動慣量與降低振動的要求決定，具體理論為對于一個有多個質(zhì)點(diǎn)的系統(tǒng)，其轉(zhuǎn)動慣量可由下公式I計(jì)算。/ = EmM公式 I
I := I式公式I中mi為單個質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，ri為單個質(zhì)點(diǎn)距中心軸的距離，I表示其轉(zhuǎn)動
卜舟且
貝里。若該系統(tǒng)由剛體組成，可以用無限個質(zhì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動慣量和，即用積分計(jì)算其轉(zhuǎn)動慣量，如公式2，由于磨片可以看作連續(xù)質(zhì)點(diǎn)體，因此，可以通過公式2進(jìn)行積分求其轉(zhuǎn)動慣量。Iz = / r2dm = / P r2dV 公式 2在公式2中，Iz為轉(zhuǎn)動慣量，r為質(zhì)點(diǎn)距中心軸的距離。由公式2可得知，當(dāng)盤面外徑不變的情況下，盤面高度越高，則總體體積越大，則轉(zhuǎn)動慣量越大，則增加了打磨時砂輪機(jī)振動的機(jī)率與幅度。則磨盤的高度越低越好，但亦要考慮到人體工程學(xué)因素，在使用手動砂輪機(jī)打磨時，操作人員手握砂輪機(jī)柄，其手需要有一定的離地高度，若砂輪磨盤為為圓片狀，則握手柄時手容易接觸打磨表面，易造成不必要的傷害，而且手持姿勢不利于長期作業(yè)。因此結(jié)合手動砂輪機(jī)，所述切磨片的高度應(yīng)至少不低于人體手掌厚度，即h>10mm。 所述基體材料選用高強(qiáng)度并具有一定彈性的鋼材，以滿足在后續(xù)的基體在釬焊工藝中，經(jīng)過高溫加熱過程時，可以保持基體一定的彈性與強(qiáng)度，本發(fā)明最佳實(shí)施例選用65Mn鋼。所述切磨面2包括打磨平面3和切割斜面4，切磨片的厚度不大于3. 0mm，實(shí)施例范圍是Imm 3mm,最佳是I. Imm,實(shí)施例指出的范圍保證了由沖床沖壓而成的切磨片的經(jīng)濟(jì)性，同時兼顧保證沖壓效果，并盡量降低手持重量。根據(jù)圖3所示，所述打磨平面的邊緣向下傾斜形成切割斜面，所述切割斜面與打磨平面之間形成斜面角度Θ的范圍是15至25°，最佳斜面角度Θ為20°。使用最佳斜面角度Θ制作的切磨片，操作人員在使用安裝切磨片的打磨機(jī)10作業(yè)時，切割斜面與打磨平面保持一定的夾角，能夠使得切磨片能獲得一個向前的推力，該斜面角度Θ能夠保證切磨片對突起的焊縫進(jìn)行切磨，并且可以保證切磨片在打磨焊縫的時候磨片邊緣能夠通過斜面將磨屑排出。所述打磨平面寬度最小值可與切割斜面寬度一致，打磨平面表面設(shè)置打磨料，該結(jié)構(gòu)處設(shè)置打磨料的主要作用有兩個一個是在當(dāng)切磨片水平打磨時，可以起到磨削作用；二是當(dāng)切磨片用切割斜面打磨時，起到協(xié)助排屑，輔助磨削的作用。所述切割斜面的寬度與排屑、散熱成反比，與打磨效率成正比，根據(jù)三者的參數(shù)、要求確定函數(shù)關(guān)系，并進(jìn)一步確定最佳切割斜面，所優(yōu)化選擇區(qū)間范圍為3. 5mm 12mm,最優(yōu)值6mm。切割斜面的寬度與排屑、散熱、打磨效率參數(shù)三者確定函數(shù)關(guān)系原理為在打磨過程中，切磨片磨削船體焊接表面，由于有材料去除，產(chǎn)生了大量的熱量，其中大部分熱量由切屑排出，一部分熱量被船體鋼材吸收，由于金剛石熱傳導(dǎo)系數(shù)最高，傳導(dǎo)到切磨片上的熱量較少。為了保證打磨時磨屑能夠順利排出，并將熱量帶走，進(jìn)行打磨的切割斜面的寬度與排屑、散熱之間是一個反比關(guān)系，即切割斜面寬度越小，散熱、排屑效果越好；但另一方面，在單位面積內(nèi)磨粒數(shù)目越多，參與磨削的磨粒數(shù)目越多，但單位時間內(nèi)打磨去除量就越大，可以將打磨效率與磨粒數(shù)目看作是一個線性增長的關(guān)系。而單位面積內(nèi)的磨粒數(shù)目又與切割斜面是一致的，因此切割斜面與打磨效率可看作一個線性增長的關(guān)系。所述切磨片的切割斜面外端為倒圓角6，最佳圓角半徑為所述切磨片厚度的一半，這是由于在使用過程中，切磨片外端邊高速轉(zhuǎn)動邊向前推進(jìn)，因此在切磨片最外端受力最大，則要求金剛石釬焊強(qiáng)度更高，結(jié)合面適合切磨加工，若不進(jìn)行倒角，則很容易在邊緣棱邊處出現(xiàn)金剛石脫落現(xiàn)象，降低打磨效率。根據(jù)圖2所示，所述切磨片打磨平面上固定打磨料7，打磨料采用區(qū)分布料方式排布，盤面外端邊緣均勻密布打磨料，打磨平面處按照簇點(diǎn)環(huán)狀排布，其它部位不排布打磨料，所述打磨料為金剛石，所述打磨料在打磨平面上呈簇點(diǎn)環(huán)狀排布，所述打磨料的每一簇點(diǎn)形狀為圓形，面積2. 5 4_2，簇點(diǎn)內(nèi)密布金剛石，所述圓形相鄰兩簇點(diǎn)中心間距8 15mm,最佳為IOmm,相鄰兩圓周間距6 IOmm,最佳為6mm,外端邊緣均布金剛石,打磨平面進(jìn)行簇狀環(huán)形排布提高了打磨平面打磨的排屑空間，保證散熱空間，亦提高了打磨效率，從而保證了切磨片對焊縫切、磨的工作要求。所述打磨料通過釬焊技術(shù)固定在打磨平面上，釬焊技術(shù)是用比母材熔點(diǎn)低的釬料和焊件一同加熱，使釬料熔化后潤濕并填滿母材連接的間隙，釬料與母材相互擴(kuò)散形成牢固連接的方法。利用釬焊技術(shù)固著金剛石的原理是將金剛石與切磨片看作母材，中間加入焊料，經(jīng)過高溫加熱焊料熔化將金剛石與基體焊接在一起。這種固著金剛石的方式最大的特點(diǎn)是焊料與磨料之前發(fā)生了化學(xué)冶金結(jié)合，磨料焊接強(qiáng)度高，因此磨料便能在出露較高的情況下被牢牢把持，因此磨削鋒利，排屑空間大，磨削溫度也會相應(yīng)降低。
所述切磨片為沖壓件，所述打磨平面與U形底部凹平面8之間的沖壓斜面邊緣均需要圓角9,圓角半徑范圍2. 5 5mm,最佳值4mm,使得基體在沖壓制作過程中不至于在彎角處應(yīng)力集中造成基體裂紋，開裂等現(xiàn)象。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種切磨片，其特征在于所述基體橫截面為U形的盤面，盤面U形的兩端為切磨面，切磨面包括打磨平面和切割斜面，打磨平面的邊緣傾斜形成切割斜面，所述打磨平面與切割斜面上固定打磨料，盤面的U形底端為固定孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切磨片，其特征在于所述基體盤面為圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切磨片，其特征在于所述打磨平面的邊緣向下傾斜形成切割斜面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的切磨片，其特征在于所述切割斜面與打磨平面之間形成斜面角度Θ。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的切磨片，其特征在于所述打磨平面的邊緣向下傾斜形成切割斜面，所述切割斜面與打磨平面之間形成斜面角度Θ的范圍是15至25°。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的切磨片，其特征在于所述切磨片的切割斜面外端為倒圓角。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切磨片，其特征在于所述切磨片打磨平面上固定打磨料，打磨料采用區(qū)分布料方式排布，盤面外端邊緣均勻密布打磨料，打磨平面處按照簇點(diǎn)環(huán)狀排布，其它部位不排布打磨料。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切磨片，其特征在于所述打磨料為金剛石。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切磨片，其特征在于所述打磨料的每一簇點(diǎn)形狀為圓形，面積2. 5 4mm2，簇點(diǎn)內(nèi)密布金剛石。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的切磨片，其特征在于所述圓形相鄰兩簇點(diǎn)中心間距8 15mm,相鄰兩圓周間距6 10mm。
全文摘要
一種切磨片，所述基體橫截面為U形的盤面，盤面U形的兩端為切磨面，切磨面包括打磨平面和切割斜面，打磨平面的邊緣傾斜形成切割斜面，所述打磨平面與切割斜面上固定打磨料，盤面的U形底端為固定孔，本發(fā)明提供的切磨片，基體外形結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，能夠較好地適用于釬焊超硬工具的制備，所設(shè)計(jì)的金剛石打磨料排布外形美觀，效率高，節(jié)約成本，并對打磨對象有優(yōu)異的適應(yīng)性，起到打磨效率高，打磨壽命長，手感輕的最終使用效果，在金屬打磨領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用。
文檔編號B24D5/12GK102873645SQ20121037600
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者茆俊峰, 王波 申請人:上海磐鋒超硬工具科技有限公司