一種氮化硅陶瓷球精研專用大直徑金剛石砂輪及制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及研磨材料，即一種氮化硅陶瓷球精研專用大直徑金剛石砂輪及制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來，隨著社會(huì)進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，軸承的使用環(huán)境和條件越來越多樣化，對(duì)軸承的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)性能要求也越來越高，一些高科技領(lǐng)域和某些特殊環(huán)境下工作的機(jī)械，如航空航天、核能、冶金、化工、石油、儀器、電子、制藥等工業(yè)，需要在高溫、高速、高精度、真空、無磁性、無油潤滑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等特殊環(huán)境下工作。這些特殊環(huán)境下新的要求僅僅依靠傳統(tǒng)的金屬軸承已經(jīng)不能滿足，因此氮化硅陶瓷軸承成為機(jī)械工作材料技術(shù)革命的
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[0003]氮化硅陶瓷軸承球是氮化硅陶瓷軸承的關(guān)鍵零件。它的研磨分為粗研和精研兩個(gè)階段，因?yàn)榈杼沾奢S承球的硬度、耐磨度很高，不圓度較大，氮化硅陶瓷軸承球的精研有其獨(dú)特的特點(diǎn)，國內(nèi)現(xiàn)有的加工方式多采用鑄鐵板研磨，在研磨過程中添加磨削液、金剛石微粉、碳化硼等磨料，從而達(dá)到對(duì)氮化硅陶瓷球的研磨，這種方法相對(duì)落后而且污染嚴(yán)重。目前國外先進(jìn)的氮化硅陶瓷球精加工都使用專用的金剛石研磨砂輪，雖其磨削加快、精度較高、耗能低、污染小。但其砂輪直徑不大，僅200-300mm，效率低，環(huán)端工作面是多次成型、拼接而成的，從而影響了其磨削速度和精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種氮化硅陶瓷球精研專用大直徑金剛石砂輪及制作方法。
[0005]這種氮化硅陶瓷球精研專用大直徑金剛石砂輪，為圓形板材，所述砂輪包括基材和研磨體，中間有安裝孔，基材為[形，基材一側(cè)的凹槽中為研磨體，其特征在于，基材為鋁制基板，研磨體為金剛石和樹脂經(jīng)加熱壓制硬化成型在鋁制基板的凹槽中，鋁制基板和研磨體兩者緊密結(jié)合在一起，產(chǎn)品直徑800-1000mm，研磨體環(huán)端工作面徑向200-240MM，氣孔率在5%以下，產(chǎn)品表面平整，無變形現(xiàn)象，用于氮化硅陶瓷軸承球的精研工序。
[0006]這種氮化硅陶瓷球精研專用大直徑金剛石砂輪制作方法，其特征在于，步驟如下:
一、備銷制基板:
根據(jù)客戶需求產(chǎn)品的尺寸加工鋁制基板；
二、備研磨料和結(jié)合劑:
A、研磨料:金剛石微粉，研磨體的金剛石濃度為75%-200%，即金剛石微粉體積占研磨體體積的18.75%-50%，其粒度范圍是1000目-5000目；
B、結(jié)合劑:其體積占研磨體部分的50%-81.25%，結(jié)合劑的具體成分及重量比例如下: 酚醛樹脂，重量占結(jié)合劑總重量的45%-70%，；
氧化鉻粉，重量占結(jié)合劑總重量的2%-10% ; 氧化鎂粉，重量占結(jié)合劑總重量的6%-15% ;
銅粉，重量占結(jié)合劑總重量的10%-15% ；
綠碳化硅微粉，重量占結(jié)合劑總重量的5%-10% ;
碳化硼微粉，重量占結(jié)合劑總重量的6-10% ;
三、混料:
1、將金剛石微粉及酚醛樹脂加入球磨機(jī)研磨、混合3小時(shí)；
2、再將氧化鉻、氧化鎂加入球磨機(jī)研磨、混合2小時(shí)；
3、最后加入銅粉、綠碳化硅、碳化硼，再研磨、混合I小時(shí)；
4、將研磨、混好的料用超聲波振動(dòng)篩過篩，將原料中結(jié)團(tuán)的顆粒充分分散，保證原料的均勻與松散；
四、裝模:
1、清洗鋁制基板，保證鋁制基板凹槽內(nèi)無油漬、無雜質(zhì)；
2、取混好的研磨料，加入到鋁制基板的凹槽內(nèi)，用料耙將原料耙均勻，然后用刮模工裝將料刮平；
3、將上壓板覆蓋在盛有研磨料的凹槽之內(nèi)；
五、壓制:
1、將裝好研磨料的鋁制基板放入壓機(jī)內(nèi)；
2、將裝好研磨料的鋁制基板溫度加熱到100°C_120°C，保溫8小時(shí)，使研磨料中的酚醛樹脂完全軟化，此時(shí)使用3000T以上壓機(jī)加壓，根據(jù)設(shè)計(jì)要求將研磨料壓制到規(guī)定厚度；
3、提高鋁制基板溫度，當(dāng)溫度升至150°C-200°C時(shí)酚醛樹脂開始凝固并硬化，保溫保壓10小時(shí)使其完全硬化成型；
六、出模:待鋁制基板冷卻至室溫后將上壓板取出；
七、機(jī)械加工，根據(jù)設(shè)計(jì)加工使其外形達(dá)到客戶及企業(yè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)；
八、通過外觀、硬度、尺寸、平行度、同軸度、平面度檢驗(yàn)，合格后包裝、入庫。
[0007]現(xiàn)在氮化硅陶瓷球的需求越來越大，而氮化硅陶瓷球的加工工藝要求較高，需要較大工作面的金剛石砂輪，本發(fā)明的氮化硅陶瓷球精研專用大直徑金剛石砂輪直徑可達(dá)到1000麗，整體環(huán)端工作面徑向可達(dá)240麗，加工球精度達(dá)到G2國際標(biāo)準(zhǔn)，使用時(shí)環(huán)保無污染。
[0008]【附圖說明】:
圖1:是本發(fā)明的砂輪結(jié)構(gòu)示意圖圖中:1.鋁制基板，2.研磨體，3.安裝孔。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合具體實(shí)施例說明如下:
實(shí)施例一，這種氮化硅陶瓷球精研專用大直徑金剛石砂輪，為圓形板材，所述砂輪包括基材和研磨體，中間有安裝孔，基材為[形，基材一側(cè)的凹槽中為研磨體，基材為鋁制基板，研磨體為金剛石和樹脂經(jīng)加熱壓制硬化成型在鋁制基板的凹槽中，鋁制基板和研磨體兩者緊密結(jié)合在一起，產(chǎn)品直徑800mm，研磨體環(huán)端工作面徑向200MM，氣孔率在3%，產(chǎn)品表面平整，無變形現(xiàn)象，用于氮化硅陶瓷軸承球的精研工序。
[0010]這種氮化硅陶瓷球精研專用大直徑金剛石砂輪制作方法，其特征在于，步驟如下:
一、備銷制基板:
根據(jù)客戶需求產(chǎn)品的尺寸加工鋁制基板；
二、備研磨料和結(jié)合劑:
A、研磨料:金剛石微粉，研磨體的金剛石濃度為80%，即金剛石微粉體積占研磨體體積的20%，其粒度是1500目；
B、結(jié)合劑:其體積占研磨體部分的80%，結(jié)合劑的具體成分及重量比例如下:
酚醛樹脂，重量占結(jié)合劑總重量的57% ;
氧化鉻粉，重量占結(jié)合劑總重量的6% ;
氧化鎂粉，重量占結(jié)合劑總重量的10% ;
銅粉，重量占結(jié)合劑總重量的12% ;
綠碳化硅微粉，重量占結(jié)合劑總重量的7% ;
碳化硼微粉，重量占結(jié)合劑總重量的8% ;
三、混料:
1、將金剛石微粉及酚醛樹脂加入球磨機(jī)研磨、混合3小時(shí)；
2、再將氧化鉻、氧化鎂加入球磨機(jī)研磨、混合2小時(shí)；
3、最后加入銅粉、綠碳化硅、碳化硼，再研磨、混合I小時(shí)；
4、將研磨、混好的料用超聲波振動(dòng)篩過篩，將原料中結(jié)團(tuán)的顆粒充分分散，保證原料的均勻與松散；
四、裝模:
1、清洗鋁制基板，保證鋁制基板凹槽內(nèi)無油漬、無雜質(zhì)；
2、取混好的研磨料，加入到鋁制基板的凹槽內(nèi)，用料耙將原料耙均勻，然后用刮模工裝將料刮平；
3、將上壓板覆蓋在盛有研磨料的凹槽之內(nèi)；
五、壓制:
1、將裝好研磨料的鋁制基板放入壓機(jī)內(nèi)；