一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結裝置及方法
【專利摘要】一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結裝置，包括底環(huán)、轉盤、粘接劑涂覆機構、彈性磁性壓環(huán)和電磁環(huán)。超硬材料砂輪磨料塊與基體固結方法，包括以下具體步驟：（1）將砂輪基體安裝到轉盤上并涂覆粘接劑；（2）將磨料塊定位并粘接到砂輪基體上；（3）對磨料塊和砂輪基體之間的粘接層進行固化。本發(fā)明的粘接層厚度可控，粘接劑在砂輪基體及砂輪塊上的厚度均勻程度一致；砂輪塊的粘接壓緊力可控，提高了磨料塊的粘接效率；磨料塊與砂輪基體之間的固化強度一致性得到保證，節(jié)省能源，生產效率高。
【專利說明】一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于砂輪生產制造【技術領域】，特別涉及一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結裝置及方法。
【背景技術】
[0002]由于超硬材料砂輪具強度高、使用壽命長、加工精度高等優(yōu)點，作為首選工具，在難加工材料加工領域發(fā)揮著不可替代的作用。超硬材料砂輪通常由砂輪基體、磨料層和粘接層等構成，在超硬材料砂輪(尤其是大直徑砂輪)制備過程中，整體式磨料層制備工藝較難實現(xiàn)，通常將磨料層做成若干磨料塊，后續(xù)通過粘接將磨料塊拼接成整體磨料層，然后固結在砂輪基體上。
[0003]超硬材料砂輪磨料層與基體的固結工藝對砂輪的壽命和安全使用性能有著重要影響。目前，超硬材料砂輪的磨料層與基體的固結通常采用手工操作完成，首先將磨料塊與砂輪基體的粘接面涂上一層液態(tài)粘接劑，然后將磨料塊一塊一塊貼靠在砂輪基體上，每塊磨料塊與固定圈上的壓緊螺栓一一對應，粘貼一塊砂輪塊并用螺栓壓緊，直至整個磨料層拼接完成。最后將整個帶有固定圈的拼接砂輪放入烘箱中對粘接層進行固化，完成磨料層與砂輪基體的固結工藝。
[0004]目前這種超硬材料砂輪磨料層與基體固結工藝存在以下問題:
(1)、粘接層難以控制，由于手工涂抹粘接劑，粘接劑在砂輪基體及砂輪塊上的均勻程度一致性難以保證；
(2)、砂輪塊的壓緊力不一致，尤其是在粘接劑固化過程中，壓緊力不斷發(fā)生變化，造成磨料塊與基體之間的粘接強度各異；
(3)、效率低，由于每塊磨料塊都要由螺栓壓緊，操作繁瑣，生產效率低；
(4)、磨料塊與砂輪基體之間的固化強度不同，由于烘箱內的溫度場不均勻，粘接層的固化速度不等，造成磨料塊與基體之間存在較大粘接應力；
(5)、能源浪費嚴重，由于在粘接劑固化過程中，砂輪基體及粘接相關零部件均處于烘箱中，溫升慢，未能有效利用能源。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種操作簡便、粘接強度高且一致、節(jié)約能源、生產效率高的超硬材料砂輪磨料塊與基體固結裝置及方法。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案:一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結裝置，包括底環(huán)、轉盤、粘接劑涂覆機構、彈性磁性壓環(huán)和電磁環(huán)，轉盤上表面中心設有用于安裝定位砂輪基體的定位軸，底環(huán)、轉盤、彈性磁性壓環(huán)和電磁環(huán)均同軸心設置，彈性磁性壓環(huán)設在轉盤上，電磁環(huán)套在彈性磁性壓環(huán)外，粘接劑涂覆機構設在轉盤側部，底環(huán)設在轉盤下表面，底環(huán)上設有環(huán)形的氣流通道。
[0007]所述轉盤上表面設有環(huán)形槽，環(huán)形槽內設有環(huán)形加熱體，轉盤上設有用于連通環(huán)形槽與氣流通道的氣孔，氣孔沿環(huán)形槽均勻設置一圈。
[0008]所述粘接劑涂覆機構包括刮料板、接料板和用于調節(jié)刮料板位置的調節(jié)機構，接料板設在刮料板下部。
[0009]一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結方法，包括以下具體步驟，
(1)、將砂輪基體安裝到轉盤上并涂覆粘接劑；
(2)、將磨料塊定位并粘接到砂輪基體上；
(3 )、對磨料塊和砂輪基體之間的粘接層進行固化。
[0010]所述步驟(I)具體過程為:
①、將砂輪基體清洗干凈，然后放置于轉盤上，砂輪基體的中心孔與轉盤中部的定位軸配合定位；
②、調節(jié)粘接劑涂覆機構的位置，按照粘接劑的設計厚度調整刮料板與砂輪基體圓周邊沿之間的距離，啟動用于驅動轉盤轉動的電機，使砂輪基體在轉盤帶動下按照一定速度進行旋轉，手工將液態(tài)粘接劑涂在旋轉的砂輪基體的外圓周上，在刮料板作用下將砂輪基體外圓周上的粘接劑刮抹平整，多余的粘接劑落在刮料板下面的接料板上；粘接劑的涂覆操作完成后，將粘接劑涂覆機構位置復位。
[0011]所述步驟(2)具體過程為:操控用于驅動轉盤轉動的電機，使轉盤停止旋轉，依次將磨料塊粘接到涂有粘接劑的砂輪基體的外圓周上，然后選擇合適的彈性磁性壓環(huán)套在磨料塊拼接成的磨料層的外圈，將電磁環(huán)位置降至彈性磁性壓環(huán)外，緩慢增加電流，使彈性磁性壓環(huán)對磨料塊的壓緊力增加至設定值。
[0012]所述步驟(3)具體過程為:啟動用于驅動轉盤轉動的電機，使轉盤按照一定的速度旋轉，同時開啟加熱系統(tǒng)和鼓風系統(tǒng)，鼓風系統(tǒng)的氣流依次通過底環(huán)上的氣流通道、轉盤上的氣孔向上進入到環(huán)形槽內，同時加熱系統(tǒng)中的環(huán)形加熱體開始工作，使氣流吹向環(huán)形加熱體，經過加熱體作用，高溫氣流吹向粘接層部位，使粘接層在規(guī)定的時間內完成砂輪基體與磨料塊的固結。
[0013]采用上述技術方案，本發(fā)明中的各個部件的具體作用具體如下:
底環(huán):在上表面沿圓周方向設置有環(huán)形的氣流通道，內置環(huán)形電極，同時作為鼓風系統(tǒng)氣流通道；
轉盤:承載砂輪基體，中部設有定位軸，外圓周設有環(huán)形槽，該環(huán)形槽位置與氣流通道相對應，環(huán)形槽內設置有環(huán)形加熱體，環(huán)形槽底部設有若干個氣孔，氣流通過氣孔吹向環(huán)形加熱體，從而對粘接層進行加熱和風干固化；
粘接劑涂覆機構:用于粘接劑的涂覆，由刮料板、接料板和調節(jié)機構等構成，刮料板與砂輪基體直徑方向成一傾角，接料板用于承接多余的粘接劑，調節(jié)機構調整刮料板的位置，控制粘接劑的涂覆厚度；
砂輪基體:通過粘接層與磨料塊固結形成砂輪工具；
粘接層:用于連接砂輪基體與磨料塊；
磨料塊:通過粘接層與砂輪基體固結，是參與磨削加工的主體部分，在粘接時由一片一片組成；
彈性磁性壓環(huán):由若干磁性體通過彈性體連接形成環(huán)狀，用于壓緊磨料塊；
電磁環(huán):通過調節(jié)電流大小控制彈性磁性壓環(huán)對磨料塊施加的壓力，可調節(jié)其高度位置。
[0014]綜上所述，與傳統(tǒng)超硬材料砂輪磨料層與基體固結工藝相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢:
(1)粘接層厚度可控，在粘接劑涂覆機構作用下，粘接劑在砂輪基體及砂輪塊上的厚度均勻程度一致性得到保證；
(2)砂輪塊的粘接壓緊力可控，在電磁環(huán)和彈性磁性體相互作用下，加上轉盤的旋轉，使磨料塊與基體之間的壓緊力趨于一致，同時提高了磨料塊的粘接效率；
(3)磨料塊與砂輪基體之間的固化強度一致性得到保證，加熱系統(tǒng)在鼓風系統(tǒng)和轉盤旋轉作用下，粘接層所處溫度場趨于均勻一致，固化速度得到控制；
(4)節(jié)省能源，生產效率高，由于針對性只對粘接層部位進行加熱，節(jié)省了能源消耗，同時加快了粘接劑的固化過程，提高了生產效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明的分解示意圖；
圖3是本發(fā)明中轉盤的俯視圖；
圖4是圖3的后視圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明的一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結裝置，包括底環(huán)1、轉盤2、粘接劑涂覆機構、彈性磁性壓環(huán)3和電磁環(huán)4，轉盤2上表面中心設有用于安裝定位砂輪基體5的定位軸6,底環(huán)1、轉盤2、彈性磁性壓環(huán)3和電磁環(huán)4均同軸心設置，彈性磁性壓環(huán)3設在轉盤2上，電磁環(huán)4套在彈性磁性壓環(huán)3外，粘接劑涂覆機構設在轉盤2側部，底環(huán)I設在轉盤2下表面，底環(huán)I上設有環(huán)形的氣流通道7。
[0017]轉盤2上表面設有環(huán)形槽8，環(huán)形槽8內設有環(huán)形加熱體9，轉盤2上設有用于連通環(huán)形槽8與氣流通道7的氣孔10，氣孔10沿環(huán)形槽8均勻設置一圈。
[0018]粘接劑涂覆機構包括刮料板11、接料板12和用于調節(jié)刮料板11位置的調節(jié)機構13，接料板12設在刮料板11下部。
[0019]一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結方法，包括以下具體步驟，
(1)、將砂輪基體5安裝到轉盤2上并涂覆粘接劑；
(2)、將磨料塊14定位并粘接到砂輪基體上5上；
(3)、對磨料塊14和砂輪基體5之間的粘接層15進行固化。
[0020]步驟(I)具體過程為:
①、將砂輪基體5清洗干凈，然后放置于轉盤2上，砂輪基體5的中心孔與轉盤2中部的定位軸6配合定位；
②、調節(jié)粘接劑涂覆機構的位置，按照粘接劑的設計厚度調整刮料板11與砂輪基體5圓周邊沿之間的距離，啟動用于驅動轉盤2轉動的電機，使砂輪基體5在轉盤2帶動下按照一定速度進行旋轉，手工將液態(tài)粘接劑涂在旋轉的砂輪基體5的外圓周上，在刮料板11作用下將砂輪基體5外圓周上的粘接劑刮抹平整，多余的粘接劑落在刮料板11下面的接料板12上；粘接劑的涂覆操作完成后，將粘接劑涂覆機構位置復位。
[0021]步驟(2)具體過程為:操控用于驅動轉盤2轉動的電機，使轉盤2停止旋轉，依次將磨料塊14粘接到涂有粘接劑的砂輪基體5的外圓周上，然后選擇合適的彈性磁性壓環(huán)3套在磨料塊14拼接成的磨料層的外圈，將電磁環(huán)4位置降至彈性磁性壓環(huán)3外，緩慢增加電流，使彈性磁性壓環(huán)3對磨料塊14的壓緊力增加至設定值。
[0022]步驟(3)具體過程為:啟動用于驅動轉盤2轉動的電機，使轉盤2按照一定的速度旋轉，同時開啟加熱系統(tǒng)和鼓風系統(tǒng)，鼓風系統(tǒng)的氣流依次通過底環(huán)I上的氣流通道7、轉盤2上的氣孔10向上進入到環(huán)形槽8內，同時加熱系統(tǒng)中的環(huán)形加熱體9開始工作，使氣流吹向環(huán)形加熱體9,經過加熱體作用，高溫氣流吹向粘接層15部位,使粘接層15在規(guī)定的時間內完成砂輪基體5與磨料塊14的固結。
[0023]本發(fā)明中的各個部件的具體作用具體如下:
底環(huán)1:在上表面沿圓周方向設置有環(huán)形的氣流通道7，內置環(huán)形電極，同時作為鼓風系統(tǒng)氣流通道7 ；
轉盤2:承載砂輪基體5，中部設有定位軸6，外圓周設有環(huán)形槽8，該環(huán)形槽8位置與氣流通道7相對應，環(huán)形槽8內設置有環(huán)形加熱體9，環(huán)形槽8底部設有若干個氣孔10，氣流通過氣孔10吹向環(huán)形加熱體9，從而對粘接層15進行加熱和風干固化；
粘接劑涂覆機構:用于粘接劑的涂覆，由刮料板11、接料板12和調節(jié)機構13等構成，刮料板11與砂輪基體5直徑方向成一傾角，接料板12用于承接多余的粘接劑，調節(jié)機構13調整刮料板11的位置，控制粘接劑的涂覆厚度；
砂輪基體5:通過粘接層15與磨料塊14固結形成砂輪工具；
粘接層15:用于連接砂輪基體5與磨料塊14 ；
磨料塊14:通過粘接層15與砂輪基體5固結，是參與磨削加工的主體部分，在粘接時由一片一片組成；
彈性磁性壓環(huán)3:由若干磁性體通過彈性體連接形成環(huán)狀，用于壓緊磨料塊14 ；
電磁環(huán)4:通過調節(jié)電流大小控制彈性磁性壓環(huán)3對磨料塊14施加的壓力，可調節(jié)其
高度位置。
[0024]本實施例并非對本發(fā)明的形狀、材料、結構等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。
【權利要求】
1.一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結裝置，其特征在于:包括底環(huán)、轉盤、粘接劑涂覆機構、彈性磁性壓環(huán)和電磁環(huán)，轉盤上表面中心設有用于安裝定位砂輪基體的定位軸，底環(huán)、轉盤、彈性磁性壓環(huán)和電磁環(huán)均同軸心設置，彈性磁性壓環(huán)設在轉盤上，電磁環(huán)套在彈性磁性壓環(huán)外，粘接劑涂覆機構設在轉盤側部，底環(huán)設在轉盤下表面，底環(huán)上設有環(huán)形的氣流通道。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結裝置，其特征在于:所述轉盤上表面設有環(huán)形槽，環(huán)形槽內設有環(huán)形加熱體，轉盤上設有用于連通環(huán)形槽與氣流通道的氣孔，氣孔沿環(huán)形槽均勻設置一圈或多圈。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結裝置，其特征在于:所述粘接劑涂覆機構包括刮料板、接料板和用于調節(jié)刮料板位置的調節(jié)機構，接料板設在刮料板下部。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結方法，其特征在于:包括以下具體步驟， (1)、將砂輪基體安裝到轉盤上并涂覆粘接劑； (2)、將磨料塊定位并粘接到砂輪基體上； (3 )、對磨料塊和砂輪基體之間的粘接層進行固化。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結裝置及方法，其特征在于:所述步驟(I)具體過程為: ①、將砂輪基體清洗干凈，然后放置于轉盤上，砂輪基體的中心孔與轉盤中部的定位軸配合定位； ②、調節(jié)粘接劑涂覆機構的位置，按照粘接劑的設計厚度調整刮料板與砂輪基體圓周邊沿之間的距離，啟動用于驅動轉盤轉動的電機，使砂輪基體在轉盤帶動下按照一定速度進行旋轉，手工將液態(tài)粘接劑涂在旋轉的砂輪基體的外圓周上，在刮料板作用下將砂輪基體外圓周上的粘接劑刮抹平整，多余的粘接劑落在刮料板下面的接料板上；粘接劑的涂覆操作完成后，將粘接劑涂覆機構位置復位。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結裝置及方法，其特征在于:所述步驟(2)具體過程為:操控用于驅動轉盤轉動的電機，使轉盤停止旋轉，依次將磨料塊粘接到涂有粘接劑的砂輪基體的外圓周上，然后選擇合適的彈性磁性壓環(huán)套在磨料塊拼接成的磨料層的外圈，將電磁環(huán)位置降至彈性磁性壓環(huán)外，緩慢增加電流，使彈性磁性壓環(huán)對磨料塊的壓緊力增加至設定值。
7.根據(jù)權利要求4所述的一種超硬材料砂輪磨料塊與基體固結裝置及方法，其特征在于:所述步驟(3)具體過程為:啟動用于驅動轉盤轉動的電機，使轉盤按照一定的速度旋轉，同時開啟加熱系統(tǒng)和鼓風系統(tǒng)，鼓風系統(tǒng)的氣流依次通過底環(huán)上的氣流通道、轉盤上的氣孔向上進入到環(huán)形槽內，同時加熱系統(tǒng)中的環(huán)形加熱體開始工作，使氣流吹向環(huán)形加熱體，經過加熱體作用，高溫氣流吹向粘接層部位，使粘接層在規(guī)定的時間內完成砂輪基體與磨料塊的固結。
【文檔編號】B24D18/00GK103949989SQ201410185318
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權日:2014年5月5日
【發(fā)明者】邢波, 閆寧, 魯濤, 王愛珍 申請人:鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司