本發(fā)明涉及研磨材料領(lǐng)域，尤其涉及能夠快速制備磨粒圖案分布磨盤(pán)的方法。

背景技術(shù)：

磨削加工是機(jī)械零件精密成型與高質(zhì)量表面獲得的主要加工方式，廣泛應(yīng)用于金屬，陶瓷，光學(xué)晶體等材料的高效精密加工。對(duì)磨削加工而言，磨輪對(duì)加工過(guò)程及加工后工件表面質(zhì)量以及加工成本極為重要，是構(gòu)成高效、精密磨削技術(shù)的關(guān)鍵。由于磨削技實(shí)際上是通過(guò)固定在磨輪表面的眾多磨料對(duì)材料的微量去除從而實(shí)現(xiàn)工件材料的整體去除加工，因此磨輪表面磨粒的分布對(duì)磨輪性能影響巨大。一直以來(lái)，人們都在努力如何使得磨料或者微磨粒群能夠按照一定的方式分布在磨輪表面，以確保磨粒間能夠均勻的承擔(dān)切削載荷，從而有效的提高磨粒的磨削性能，如中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)號(hào)cn1528565a中公布了一種基于殼膜布料的帶圖案優(yōu)化的磨料制備技術(shù)，中國(guó)發(fā)明專利cn101073882公布了一種磨料三維多層可控優(yōu)化排布電鍍工具制備方法等。這些方法從不同方面上針對(duì)磨粒圖案排布磨輪制作中的磨料的排布實(shí)施問(wèn)題進(jìn)行了突破，但是所制工具依然與預(yù)期的設(shè)計(jì)目的相差甚遠(yuǎn)。究其原因，在于現(xiàn)有方法大都只是針對(duì)磨粒排布方式，而忽略了高性能磨輪的另一個(gè)重要問(wèn)題——磨輪輪廓精度問(wèn)題。磨輪輪廓的高精度是高精度工件成型的基本保證，但受結(jié)合劑層厚度的影響很大。cn105965408a公開(kāi)了一種單層磨粒砂輪的制作方法，其核心點(diǎn)在于通過(guò)跳動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)間接控制結(jié)合劑均勻涂敷以解決磨粒等高性問(wèn)題，但是其設(shè)備復(fù)雜，操作繁瑣。另一方面，現(xiàn)有的網(wǎng)篩，孔板，模板法材料主要是金屬，陶瓷等，成本高且難加工，排布圖案樣式少，而且也僅是起到動(dòng)磨粒位置限制的作用，并沒(méi)有起到控制結(jié)合劑厚度的作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種能夠便捷高效實(shí)現(xiàn)磨粒定位又能實(shí)現(xiàn)結(jié)合劑厚度控制的磨粒圖案分布磨盤(pán)制備的方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種快速制備磨粒圖案分布磨盤(pán)的方法，包括以下步驟：

1)首先根據(jù)所需結(jié)合劑層的厚度確定臨時(shí)覆蓋層的厚度；

2)根據(jù)磨粒排布圖案對(duì)臨時(shí)覆蓋層進(jìn)行鏤空，即在將要設(shè)置磨粒的位置進(jìn)行鏤空處理；

3)將鏤空處理后的臨時(shí)覆蓋層粘附在磨輪基體上；

4)將結(jié)合劑和磨粒充分混合后填入臨時(shí)覆蓋層的鏤空處，形成與磨粒排布圖案一致的鏤空填充層，并使得填充層與臨時(shí)覆蓋層外沿平齊，以達(dá)到通過(guò)臨時(shí)覆蓋層厚度來(lái)控制填充層厚度的效果，也可以先將結(jié)合劑填入鏤空處形成結(jié)合劑層，再將磨粒填充入內(nèi)，也可先將磨粒填入鏤空處，再將結(jié)合劑填入向；

5)待鏤空填充層干燥后，去除臨時(shí)覆蓋層，將帶有鏤空填充層的基體進(jìn)行加熱處理，通過(guò)結(jié)合劑將磨粒牢固的連接在基體上，停止加熱并冷卻后得到所需的磨料圖案排布的磨盤(pán)；也可以將帶有臨時(shí)覆蓋層的基體進(jìn)行加熱處理，在此期間，一方面通過(guò)結(jié)合劑將磨粒牢固的連接在基體上，另一方面臨時(shí)覆蓋層在加熱過(guò)程燒蝕消失或變軟，停止加熱清除臨時(shí)覆蓋層得到所需的磨粒圖案排布磨盤(pán)

在一較佳的實(shí)施例當(dāng)中，所述磨粒材料包括不限于金剛石、立方碳化硼、氧化鋯、氧化鋁、硬質(zhì)合金、氮化硅、碳化硅，直徑為1-2000um。

在一較佳的實(shí)施例當(dāng)中，所述結(jié)合劑是加熱可熔化的金屬合金焊料，其組分至少包括鉻(cr)、鈷(co)、鈦(ti)、鐵(fe)、鋁(al)金屬元素中的一種；所述金屬合金焊料包括但不限于nicrp,nicrbsi,agcuti,cusnti,feconi,snti。

在一較佳的實(shí)施例當(dāng)中，所述基體為金屬，或陶瓷，或復(fù)合材料。

在一較佳的實(shí)施例當(dāng)中，所述臨時(shí)覆蓋層由面材，不干黏膠層，以及底紙構(gòu)成。

在一較佳的實(shí)施例中，所述面材材料包括但不限于：銅版紙，pvc，pet，鐳射紙，耐溫紙，聚丙烯，聚碳酸酯，牛皮紙，熒光紙，鍍金紙，鍍銀紙，合成紙，鋁箔紙，易碎紙，防偽紙，美紋紙，布標(biāo)紙，珠光紙，夾心銅版紙，熱敏紙；所述面材厚度為25-500um；

所述黏膠層層具有膠黏劑，所述膠黏劑可為丙烯酸乳膠，或熱熔膠，或橡膠基類乳膠，或溶劑型丙烯酸；

所述底紙為涂有硅保護(hù)的底紙，可為格拉辛紙、蒜皮紙、牛皮紙、聚酯pet、銅版紙、聚乙烯、塑料薄膜。

本發(fā)明的有益效果為：1)臨時(shí)覆蓋層以及其圖案的鏤空處理成本低且速度快。2)磨粒表面圖案更換自由。3)可以依據(jù)臨時(shí)覆蓋層的厚度來(lái)確定后續(xù)填充的厚度，從而控制結(jié)合劑的等高性。

附圖說(shuō)明

圖1為臨時(shí)覆蓋層橫截面示意圖；

圖2為鏤空臨時(shí)覆蓋層橫截面示意圖；

圖3為鏤空后臨時(shí)覆蓋層粘附在基體上橫截面示意圖；

圖4為填充完結(jié)合劑和磨粒橫截面示意圖；

圖5為去除臨時(shí)覆蓋層示意圖；

圖6為另一實(shí)施例臨時(shí)覆蓋層橫截面示意圖；

圖7為另一實(shí)施例鏤空臨時(shí)覆蓋層橫截面示意圖；

圖8為另一實(shí)施例鏤空臨時(shí)覆蓋層粘附基體橫截面示意圖；

圖9為另一實(shí)施例填充結(jié)合劑示意圖；

圖10為另一實(shí)施例填充磨粒示意圖；

圖11為另一實(shí)施例去除臨時(shí)覆蓋層后示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明技術(shù)方案更加清楚，現(xiàn)將本發(fā)明結(jié)合實(shí)施例和附圖做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

實(shí)施例一如圖1-5所示，本發(fā)明為一種能夠快速制備磨粒圖案分布磨盤(pán)的方法，主要過(guò)程如下：

如圖1所示，首先確定臨時(shí)覆蓋層1，在本實(shí)施例中，臨時(shí)覆蓋層由3層組成，分別是面材11，其材料為銅版紙，膠層12具有粘合劑，材料為丙烯酸乳膠，底紙13，為涂有硅涂層的格拉辛紙，在其他實(shí)施例中，面材11可以為pvc，pet，鐳射紙，耐溫紙，聚丙烯，聚碳酸酯，牛皮紙，熒光紙，鍍金紙，鍍銀紙，合成紙，鋁箔紙，易碎紙，防偽紙，美紋紙，布標(biāo)紙，珠光紙，夾心銅版紙，熱敏紙；所述面材厚度為25-500um；

在其他實(shí)施例中所述黏膠層12的膠黏劑可為熱熔膠，或橡膠基類乳膠，或溶劑型丙烯酸；

在其他實(shí)施例中所述底紙13可為蒜皮紙、牛皮紙、聚酯pet、銅版紙、聚乙烯、塑料薄膜。

所述臨時(shí)覆蓋層1的厚度是根據(jù)后續(xù)所需結(jié)合劑層的厚度來(lái)確定的，在本實(shí)施例中，臨時(shí)覆蓋層1的面材厚度為0.125mm。

之后如圖2所示，在臨時(shí)覆蓋層1上進(jìn)行鏤空處理，鏤空空間2貫通面材11,膠層12,底紙13。接著如圖3所示，將底紙13去除，然后將經(jīng)過(guò)鏤空處理的臨時(shí)覆蓋層1粘附在磨輪基體3上，本實(shí)施例中，所述磨輪基體3為45號(hào)鋼，在其他實(shí)施例中，基體3的材料可以為陶瓷或復(fù)合材料。

之后如圖4所示，將結(jié)合劑41與磨粒42混合后填入鏤空處2，形成填充層，并且使得填充層與臨時(shí)覆蓋層1外沿平齊，從而實(shí)現(xiàn)磨粒圖案分布并且可以通過(guò)臨時(shí)覆蓋層來(lái)控制結(jié)合劑層厚度的效果，所述結(jié)合劑41為加熱可融化的金屬合金焊料，其組分至少包括鉻、鈷、鈦、鐵、鋁金屬合金中的一種，在本實(shí)施例中，所述結(jié)合劑41為nicrp。磨粒42在本實(shí)施例中為金剛石顆粒，直徑為250-350um，在其他實(shí)施例中，磨粒可為方碳化硼、氧化鋯、氧化鋁、硬質(zhì)合金、氮化硅、碳化硅，直徑為1-2000um。

如圖5所示，待鏤空處的填充層干燥后，去除臨時(shí)覆蓋層1，將帶有填充層的基體進(jìn)行加熱至970-1050攝氏度并保溫5-10分鐘，通過(guò)結(jié)合劑將磨粒牢固的連接在基體上，停止加熱并且冷卻后得到所磨粒圖案排布的磨盤(pán)。根據(jù)本方法所制得的磨盤(pán)磨粒等高性比傳統(tǒng)方法提高至少23％。

實(shí)施例二如圖6-11所示，本實(shí)施例中，臨時(shí)覆蓋層1的面材11為聚酯膜(pet)，其他同實(shí)施例一；基體材料為40crmo鋼。

如圖6，圖7所示，取臨時(shí)覆蓋層1進(jìn)行鏤空處理，臨時(shí)覆蓋層面材11的厚度為0.150mm，依據(jù)預(yù)設(shè)的磨粒圖案排布對(duì)臨時(shí)覆蓋層1進(jìn)行激光雕刻鏤空處理，之后如圖8所示，去除底紙13將鏤空后的臨時(shí)覆蓋層1粘附于基體3上。

如圖9所示，將結(jié)合劑41先填入鏤空處，并且形成與磨粒排布圖案一致的鏤空填充層，并且外沿與臨時(shí)覆蓋層1平齊，本實(shí)施例中，結(jié)合劑41為agcuti，之后如圖10將磨粒42覆蓋在填充好的結(jié)合劑41上，本實(shí)施例中，磨粒42為cbn，直徑為140-255um。

最后待填充層干燥后，將帶有臨時(shí)覆蓋層1，結(jié)合劑41與磨粒42的填充層的基體進(jìn)行加熱至890攝氏度并保溫15分鐘處理，通過(guò)結(jié)合劑將磨粒牢固的連接在基體上，停止加熱并冷卻后去除臨時(shí)覆蓋層1后便得到所需圖案排布的磨盤(pán)如圖11。