一种超细磨粒簇有序排布的电镀砂轮及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113787467A(43)申请公布日2021.12.14(21)申请号202110299919.5(22)申请日2021.03.22(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人冯俊元岳帅朋万珍平唐鹏卜颖滨(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人蔡克永(51)Int.Cl.B24D18/00(2006.01)C25D15/00(2006.01)C25D5/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种超细磨粒簇有序排布的电镀砂轮及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种超细磨粒簇有序排布的电镀砂轮及其制备方法；先机械加工方式制出砂轮基体；对砂轮基体进行超声清洗干燥处理；对旋转的砂轮基体进行绝缘层涂覆；对砂轮基体激光盲孔加工，激光对砂轮基体的绝缘层进行相同或者不同几何形状，以及相同或者不同排布方式的绝缘层去除加工；激光加工完成之后，对砂轮基体进行超声清洗，随后放置电镀溶液里面进行超细磨粒电镀，电镀液里的磨粒为CBN或金刚石；在电镀过程中，砂轮基体外圆周面被去除绝缘层的部位，形成相同或者不同几何形状，以及相同或者不同排布方式的超细磨粒簇的有序排布。本发明有利于增加容屑空间，有效减轻磨削过程中的震动，确保砂轮磨粒分布密度，提高砂轮磨削质量。CN113787467ACN113787467A权利要求书1/2页1.一种超细磨粒簇有序排布的电镀砂轮制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：先机械加工方式制出砂轮基体，砂轮基体圆跳动为0.01～0.05mm；加工完成后，并对砂轮基体进行超声去油清洗及干燥处理；步骤二：将砂轮基体固定在旋转轴上，旋转速度V1为20～30r/min；对旋转的砂轮基体进行绝缘层的均匀涂覆；完成绝缘层均匀涂覆后的砂轮基体，置于80～120℃的环境下，进行1～1.5h烘干处理；步骤三：完成步骤二后，接着对砂轮基体激光盲孔加工，具体是：设定砂轮基体旋转速度和激光器移动速度，激光对砂轮基体的绝缘层进行相同或者不同几何形状，以及相同或者不同排布方式的去除加工；激光加工完成之后，对砂轮基体进行超声清洗，随后放置电镀溶液里面进行超细磨粒电镀，电镀液里的磨粒为CBN或金刚石；电镀过程中，在砂轮基体外圆周面被去除绝缘层的部位，形成相同或者不同几何形状，以及相同或者不同排布方式的超细磨粒簇的有序排布；直至完成砂轮磨粒电镀。2.根据权利要求1所述超细磨粒簇有序排布的电镀砂轮制备方法，其特征在于，步骤三中，砂轮基体激光盲孔加工中，激光加工盲孔的深度为去除绝缘层直至砂轮基体表面下方1～2um。3.根据权利要求2所述超细磨粒簇有序排布的电镀砂轮制备方法，其特征在于，步骤三激光盲孔加工中，磨粒簇排布角度在60～70°，间距为磨粒簇直径的2～3倍。4.根据权利要求3所述超细磨粒簇有序排布的电镀砂轮制备方法，其特征在于，步骤三激光盲孔加工中，盲孔的形状为三角形、矩形、多边形或者圆形。5.根据权利要求4所述超细磨粒簇有序排布的电镀砂轮制备方法，其特征在于，步骤二绝缘层涂覆层数为3～4层，涂覆层总厚度为5um～10um。6.根据权利要求3所述超细磨粒簇有序排布的电镀砂轮制备方法，其特征在于，所述超细磨粒簇有序排布的电镀砂轮制备方法，还包括一个电镀砂轮修整步骤：砂轮磨粒电镀完成后，对电镀砂轮表面磨粒簇进行两道修整工序；第一道修整工序为粗修整，降低电镀砂轮的圆跳动，使电镀砂轮磨粒簇的出刃高度的一致性达到80％；然后进行第二道修整工序为精修整，使电镀砂轮磨粒簇的出刃高度一致性达到90％以上。7.根据权利要求6所述超细磨粒簇有序排布的电镀砂轮制备方法，其特征在于，所述修整工序中，采用修整轮实现；粗修整中使用的修整轮表面磨粒的粒度为15～30um，精修整轮表面磨粒的粒度为2.5～15um；修整过程中，修整轮的外圆周面与电镀砂轮的外圆周面相切，并彼此反向转动；电镀砂轮和修整轮的转速V4和V5为300～3000r/min。8.根据权利要求7所述超细磨粒簇有序排布的电镀砂轮制备方法，其特征在于，步骤三激光盲孔加工中，激光加工参数为：激光波长为532～1064nm，脉宽为50～100ns，焦斑直径为10～50um，脉冲重复频率为50～100kHz，单脉冲能量为1～3mJ。9.根据权利要求8所述超细磨粒簇有序排布的电镀砂轮制备方法，其特征在于，步骤一所述砂轮基体材料为合金钢；所述砂轮基体直径为30～100mm，厚度为3～50mm，磨粒最大尺2CN113787467A权利要求书2/2页寸为40um。10.一种超细磨粒簇有序排布的电镀砂轮，其特征在于，由权利要求1‑9中任一项所述制备方法获得。3CN113