專利名稱：帶有支撐層結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂磨盤(pán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于磨料磨削技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種使用普通磨料層作為支撐層結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂磨盤(pán)。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來(lái)，大直徑寬工作面的磨盤(pán)產(chǎn)品由于在通過(guò)式磨削加工過(guò)程中具有加工連續(xù)性、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)得到了廠家的廣泛采用。然而此類磨盤(pán)產(chǎn)品在通過(guò)式磨削過(guò)程中存在以下問(wèn)題:內(nèi)外圈磨料層消耗不均勻，且不易修整。該問(wèn)題阻礙了磨盤(pán)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的進(jìn)一步應(yīng)用發(fā)展。經(jīng)分析，出現(xiàn)這些問(wèn)題的原因在于磨盤(pán)產(chǎn)品端面面積大，在磨削過(guò)程中內(nèi)外線速度差異大(外圈線速度較高，內(nèi)圈線速度較低)，外徑越大或者轉(zhuǎn)速越高，差異越明顯。以目前生產(chǎn)的外徑500mm，內(nèi)孔60mm的磨盤(pán)產(chǎn)品為例，廠家在加工過(guò)程中的使用轉(zhuǎn)速為900rpm/min,經(jīng)計(jì)算,此時(shí)磨盤(pán)最外圈線速度為23.55m/s,而內(nèi)孔圓周處線速度僅為2.826m/s,內(nèi)外線速度差8.33倍。如此大的線速度差會(huì)大幅度增加磨盤(pán)在磨削過(guò)程中內(nèi)外圈磨料消耗的不均衡程度，呈現(xiàn)外高內(nèi)低的現(xiàn)象(內(nèi)圈磨料層消耗較快，外圈磨料層消耗慢)。此時(shí)就需要對(duì)整個(gè)磨盤(pán)面進(jìn)行修平，但由于磨盤(pán)端面面積大，修整過(guò)程耗時(shí)耗力，降低了加工效率。目前廠家普遍采用的解決方法有以下兩種:(1)內(nèi)圈采用鐵板做支撐，在通過(guò)式磨削過(guò)程中，外圈磨料層磨削工件，內(nèi)圈鐵板做支撐。這樣做的好處是減小了線速度差，進(jìn)而降低了內(nèi)外圈磨料的消耗不均勻程度；缺點(diǎn)是作為支撐層的鐵板不磨損，需要不斷的對(duì)鐵板的高度進(jìn)行調(diào)整；(2)廠家采購(gòu)多環(huán)粘結(jié)工藝成型的磨盤(pán)，該種結(jié)構(gòu)磨盤(pán)多采用馬賽克片、圓環(huán)、扇形塊磨料粘結(jié)而成。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于可通過(guò)砂輪塊硬度非線性設(shè)計(jì)減小內(nèi)外圈磨料的硬度差，降低磨料層消耗不均勻程度；缺點(diǎn)是磨盤(pán)產(chǎn)品制作周期長(zhǎng)，并且制作成本高，采購(gòu)廠家的成本也相應(yīng)提高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的是磨盤(pán)產(chǎn)品在通過(guò)式磨削過(guò)程中內(nèi)外圈磨料層消耗不均勻、產(chǎn)品不易修整的技術(shù)問(wèn)題，從而提供一種新型、合理的帶有支撐層結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂磨盤(pán)。為了解決上述問(wèn)題采用以下技術(shù)方案:一種帶有支撐層結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂磨盤(pán)，包括鋁基體，鋁基體中心處設(shè)有軸向中心孔，中心孔側(cè)面設(shè)有凸臺(tái)，鋁基體上表面的內(nèi)圈和外圈分別設(shè)有磨料層和支撐層，磨料層和支撐層均為圓環(huán)狀且同心設(shè)置，磨料層內(nèi)壁與支撐層外壁相匹配，支撐層內(nèi)壁與凸臺(tái)緊密配合。所述的磨料層為金剛石或立方氮化硼制成的工作層，并通過(guò)熱壓法直接成型于鋁基體上。所述的支撐層主要由碳化硅、碳化硼及結(jié)合劑混合制成的片狀物，片狀物粘接在招基體上。所述的磨料層及支撐層上設(shè)有徑向開(kāi)設(shè)的排屑槽。[0010]本實(shí)用新型的內(nèi)圈支撐層能夠與外圈磨料層同步消耗，減少磨盤(pán)修整時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；可通過(guò)調(diào)整磨盤(pán)產(chǎn)品磨料層內(nèi)徑大小實(shí)現(xiàn)對(duì)磨盤(pán)內(nèi)外線速度差的控制；磨料層和支撐層上開(kāi)出排屑槽，便于磨削時(shí)的工件冷卻和排屑。與采用多環(huán)粘結(jié)工藝成型的磨盤(pán)相比,成本低,修整容易。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的俯視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:如圖1、2所示，一種帶有支撐層結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂磨盤(pán)，主要由鋁基體1、磨料層2和支撐層3組成，磨料層及支撐層上設(shè)有徑向開(kāi)設(shè)的排屑槽5，排屑槽從支撐層內(nèi)壁直通到磨料層外壁。鋁基體中心處設(shè)有軸向中心孔，中心孔側(cè)面設(shè)有凸臺(tái)4。磨料層和支撐層均為圓環(huán)狀且同心設(shè)置，磨料層和支撐層分別設(shè)置在鋁基體上表面的內(nèi)圈和外圈。磨料層為金剛石或立方氮化硼制成的工作層，并通過(guò)熱壓法直接成型于鋁基體上；支撐層主要由碳化硅、碳化硼及結(jié)合劑混合制成的片狀物，片狀物粘接在鋁基體上。磨料層內(nèi)壁與支撐層外壁相匹配，支撐層內(nèi)壁與凸臺(tái)緊密配合。實(shí)施例2:—種帶有支撐層結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂磨盤(pán)，其外徑為500mm。包括以下部分:①位于磨盤(pán)的底層鋁基體，作為磨料層和支撐層的載體。②磨料層:起磨削作用的部分，根據(jù)加工材料材質(zhì)的不同磨料可選用立方氮化硼或者金剛石，磨料層厚度為3-10mm,外徑大小500mm,內(nèi)徑大小為305mm?？刹捎矛F(xiàn)有成熟的熱壓工藝將磨料層直接壓制成型于鋁基體支撐面上的外圈位置。③支撐層,外徑305mm,內(nèi)孔徑60mm。制備方法是首先將10-28份碳化娃、15-30份碳化硼、42-75份聚酰亞胺結(jié)合劑混合均勻，經(jīng)熱壓壓制成型為1A8片狀產(chǎn)品，1A8片狀產(chǎn)品再粘結(jié)于鋁基體上的內(nèi)圈位置處。④凸臺(tái):支撐層外壁與磨料層內(nèi)壁緊密連結(jié)，內(nèi)孔徑處有一高2.5mm的凸臺(tái)，該凸臺(tái)內(nèi)沿55_，外沿60_，凸出基體端面平面2_，其外圈與支撐層內(nèi)圈緊密配合，用于定位支撐層。⑤排屑槽:在固定好的磨料層和支撐層上，開(kāi)出排屑槽，便于磨削時(shí)的工件冷卻和排屑。此后，磨盤(pán)再經(jīng)精密加工過(guò)程，即制作完成該產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種帶有支撐層結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂磨盤(pán)，包括鋁基體，鋁基體中心處設(shè)有軸向中心孔，中心孔側(cè)面設(shè)有凸臺(tái)，其特征是:鋁基體上表面的內(nèi)圈和外圈分別設(shè)有磨料層和支撐層，磨料層和支撐層均為圓環(huán)狀且同心設(shè)置，磨料層內(nèi)壁與支撐層外壁相匹配，支撐層內(nèi)壁與凸臺(tái)緊密配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有支撐層結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂磨盤(pán)，其特征是:所述的磨料層為金剛石或立方氮化硼制成的工作層，并通過(guò)熱壓法直接成型于鋁基體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有支撐層結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂磨盤(pán)，其特征是:所述的支撐層主要由碳化硅、碳化硼及結(jié)合劑混合制成的片狀物，片狀物粘接在鋁基體上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有支撐層結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂磨盤(pán)，其特征是:所述的磨料層及支撐層上設(shè)有徑向開(kāi)設(shè)的排屑槽。
專利摘要一種帶有支撐層結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂磨盤(pán)，包括鋁基體，鋁基體中心處設(shè)有軸向中心孔，中心孔側(cè)面設(shè)有凸臺(tái)，鋁基體上表面的內(nèi)圈和外圈分別設(shè)有磨料層和支撐層，磨料層和支撐層均為圓環(huán)狀且同心設(shè)置，磨料層內(nèi)壁與支撐層外壁相匹配，支撐層內(nèi)壁與凸臺(tái)緊密配合。本實(shí)用新型的內(nèi)圈支撐層能夠與外圈磨料層同步消耗，減少磨盤(pán)修整時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；可通過(guò)調(diào)整磨盤(pán)產(chǎn)品磨料層內(nèi)徑大小實(shí)現(xiàn)對(duì)磨盤(pán)內(nèi)外線速度差的控制；磨料層和支撐層上開(kāi)出排屑槽，便于磨削時(shí)的工件冷卻和排屑。與采用多環(huán)粘結(jié)工藝成型的磨盤(pán)相比，成本低，修整容易。
文檔編號(hào)B24D13/14GK203003701SQ20122068696
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者李克華, 史冬麗, 郭鳳英 申請(qǐng)人:鄭州磨料磨具磨削研究所, 鄭州三磨超硬材料有限公司