一种含超硬磨料的复合砂轮及其制作方法.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CN108453636A(43)申请公布日2018.08.28(21)申请号201810049714.X(22)申请日2018.01.18(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人肖冰吴恒恒肖博肖皓中(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔(51)Int.Cl.B24D3/14(2006.01)B24D18/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种含超硬磨料的复合砂轮及其制作方法(57)摘要本发明公开了一种含超硬磨料的复合砂轮及其制作方法，属于钢铁磨削领域，本发明的复合砂轮中掺入的结合剂为树脂结合剂与金刚石用陶瓷结合剂或者树脂结合剂与立方氮化硼用金属陶瓷结合剂的组合；通过金属陶瓷结合剂结合较小粒径超硬磨料组成大粒度复合磨料，能够降低使用超硬磨料制作磨轮的生产成本；同时，既增加了磨轮对超硬磨料的把持力，也使超硬磨料本身更容易出刃，保持其锋利度，多重提升磨轮的磨削性能和磨轮寿命。复合磨轮相比陶瓷磨轮更不易碎裂，能适应多冲击重负荷磨削工况。CN108453636ACN108453636A权利要求书1/1页1.一种含超硬磨料的复合砂轮，其特征在于，所述的复合砂轮中包括超硬磨料的固结块，超硬磨料为金刚石或者立方氮化硼；所述的固结块为金刚石中加入金刚石用陶瓷结合剂或者立方氮化硼中加入立方氮化硼用金属陶瓷结合剂；所述的固结块为板形或长条形，所述的固结块经破碎处理后制作复合砂轮。2.根据权利要求1所述的一种含超硬磨料的复合砂轮，其特征在于，所述的树脂结合剂的树脂基为酚醛树脂或聚酰亚胺。3.一种含超硬磨料的复合砂轮的制作方法，其特征在于，步骤如下：步骤一：制作固结块；使用超硬磨料为金刚石或者立方氮化硼；使用金刚石用陶瓷结合剂固结金刚石磨料，使用立方氮化硼用金属陶瓷结合剂固结立方氮化硼磨料；步骤二：破碎固结块；使用破碎机对固结块进行破碎处理，破碎后得到复合磨料；筛选分类所得的复合磨料，依据粒度大小进行分储；步骤三：制作磨轮；选用设计制备的不同粒度复合磨料与树脂结合剂混合均匀，置入对应磨轮模具中，进行热压成型，之后对其外部进行防护纤维缠绕，对磨轮进行定时保温等后续磨轮制作。4.根据权利要求3所述的一种含超硬磨料的复合砂轮的制作方法，其特征在于，所述的金刚石或者立方氮化硼超硬磨料在固结前进行表面镀铜或镀钛处理。5.根据权利要求3所述的一种含超硬磨料的复合砂轮的制作方法，其特征在于，所述的超硬磨料粒度范围为30-100目；所述的超硬磨料浓度范围为固结块中25%-400%；所述的超硬磨料的使用质量为0.22g/cm3-3.52g/cm3；超硬磨料质量对应一定体积，剩余为金刚石用陶瓷结合剂或者立方氮化硼用金属陶瓷结合剂所占体积。6.根据权利要求3所述的一种含超硬磨料的复合砂轮的制作方法，其特征在于，所述的固结块形状制作为板形或长条形。7.根据权利要求3所述的一种含超硬磨料的复合砂轮的制作方法，其特征在于，所述的复合磨料粒度范围为8~16目，复合磨料形貌特征为多棱或多凸刃。2CN108453636A说明书1/4页一种含超硬磨料的复合砂轮及其制作方法技术领域[0001]本发明属于钢铁磨削领域，具体是指一种含超硬磨料的复合砂轮及其制作方法。背景技术[0002]钢轨打磨砂轮是钢轨打磨车对铁路钢轨打磨维护的磨削工具。现用砂轮为以刚玉作磨料的树脂砂轮。树脂砂轮本身具有一定的韧性，能够减缓瞬变冲击力对工件及本身造成的破损，适合铁路钢轨打磨这种偏重负荷磨削工况。刚玉与树脂间拥有较高的结合力，能相对牢固的固结于树脂磨轮中参与磨削。但随着我国铁路里程的不断增长，铁路打磨维护任务不断增多，对于打磨砂轮的打磨质量、磨削效率与磨轮寿命等方面，有了更高的需求。[0003]超硬磨料是指金刚石与立方氮化硼（CBN）。金刚石是自然界中硬度最高的材料，立方氮化硼是人工合成的硬度仅次于金刚石的物质。相较于刚玉，超硬磨料具有明显的高硬度、高锋利度、高磨削性能。现有超硬磨料砂轮主要有树脂超硬磨料砂轮、金属超硬磨料砂轮和陶瓷砂轮等几种。树脂超硬磨料砂轮对于超硬磨料的把持力较小，磨料多在未发挥出全部磨削效能前即脱落，损耗较大。金属超硬磨料砂轮，对磨料的把持力很强，结合密度大，但在磨削过程中不太易出刃，自锐性较差，长时间的干式磨削容易出现烧伤现象。陶瓷超硬磨料砂轮有较好的锋利度，但本身脆性较大，不适合冲击性大的重负荷磨削。发明内容[0004]本发明针对现有技术中树脂、金属、陶瓷超硬磨料砂轮存在的缺陷，公开了一种结合金属陶瓷结合剂与树脂结合剂的超硬磨料复合砂轮，该复合砂轮使用金属陶瓷结合剂固结超硬磨料，制备复合磨料替代原树脂磨轮中刚玉