新型单层超硬磨料成形砂轮及其制造方法.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CN106392912A(43)申请公布日2017.02.15(21)申请号201610867682.5(22)申请日2016.09.30(71)申请人河南工业大学地址450001河南省郑州市高新技术产业开发区莲花街100号(72)发明人赫青山崔仲鸣王星冯创举杨摩西(74)专利代理机构郑州德勤知识产权代理有限公司41128代理人黄军委(51)Int.Cl.B24D5/00(2006.01)B24D18/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称新型单层超硬磨料成形砂轮及其制造方法(57)摘要本发明提供一种新型单层超硬磨料成形砂轮，它包括砂轮基体、粘结在砂轮基体外周面的粘结层、粘结在粘结层外周的钎料层和固定在钎料层外周的磨料层，所述磨料层通过内镀方法固结在所述阴模内形面后获得，钎料层通过钎料粉末经液相烧结与所述磨料层固定。所述成形砂轮通过以下步骤制得：1）、制造阴模；2）、制造磨料层；3）、制造钎料层；4）、去除芯模；5）、制造砂轮基体；6）、精加工；7）、去除阴模和电镀层，获得成形砂轮。采用上述方法制备出的成形砂轮具有精度高、锋利性好、使用寿命长的优点，特别适合用于各类材料的高效精密成形磨削。CN106392912ACN106392912A权利要求书1/1页1.一种新型单层超硬磨料成形砂轮，其特征在于：它包括砂轮基体和通过粘接层粘结在所述砂轮基体外周的砂轮工作层、所述砂轮工作层包括粘结在所述粘结层外周的钎料层和固定在所述钎料层外周的磨料层，所述磨料层通过内镀方法制造，所述钎料层通过钎料粉末液相烧结形成，所述磨料层在液相烧结过程中与所述钎料层发生化学冶金反应并固定。2.一种制造权利要求1所述的新型单层超硬磨料成形砂轮的方法，其特征在于：包括以下步骤：1）、制造阴模，所述阴模呈环状，所述阴模的内形面上加工出与磨料层形面相反的形面，同时根据加工所述内形面的加工基准，在所述阴模上设置参照面；2）、制造磨料层，将磨粒采用点胶的方式粘结在所述阴模的内形面上，然后通过电镀的方法将所述磨粒固定在所述内形面上；3）、制造钎料层，将芯模按照参照面固定在所述阴模中部，保持同轴度，将钎料粉末填置于芯模与阴模之间的空隙，进行液相烧结；4）、去除芯模，对钎料层整形；5）、制造砂轮基体，将钎料层与砂轮基体通过粘结层粘结在一起；6）、利用阴模上的参照表面对砂轮基体内孔及端面进行二次加工，保证砂轮基体内孔、端面与阴模内形面之间的同轴度、垂直度要求；7）、去除阴模和电镀层。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤1）中，所述阴模采用高纯石墨制造。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤2）中，所述磨粒为金刚石或立方氮化硼，所述磨粒的粒径大于100μm，点胶材料为导电胶，用于固定单颗磨粒的点胶面积为0.001～0.01mm2。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤2）中，电镀材料为金属镍，镀层厚度为所述磨粒粒径大小的50%～70%。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：步骤3）中，在钎料填装时在其上部空间留有补偿量。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤3）中，所述芯模采用陶瓷或耐热玻璃制造，所述芯模外周面与所述阴模上最近磨粒之间的距离为1～3mm。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤5）中，所述粘结层材料为A/B胶与金属铝粉的混合物，所述A/B胶与所述金属铝粉按体积比1：（0.5～1）进行配制，所述粘结层的厚度为0.025～0.1mm。9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤7）中，采用磨削方法去除所述阴模，采用电化学方法去除所述电镀层。2CN106392912A说明书1/4页新型单层超硬磨料成形砂轮及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种砂轮，属于磨具领域，具体的说，涉及了一种新型单层超硬磨料成形砂轮，还涉及一种制造该砂轮的方法。背景技术[0002]目前，新型单层超硬磨料成形砂轮主要有电镀和钎焊两种制造方式。电镀砂轮的优势在于成形精度高，但缺点是外镀工艺尚无法有效控制砂轮表面磨粒的分布密度，砂轮容屑空间不充裕致使其锋利性差，同时结合剂对磨粒的机械镶嵌把持力较弱，从而造成电镀砂轮在进行高效磨削加工时易出现工件表面热损伤、砂轮堵塞以及磨粒过早脱落的问题。钎焊砂轮的优势在于可以有条件实现砂轮表面地貌优化，再加上磨粒与活性钎料之间存在化学冶金结合能够保证砂轮对磨粒高的把持力，所以砂轮的锋利性、使用寿命可获得大幅提高，但缺点是高温钎焊过程不可避免的会引起砂轮基体热变形，导致砂轮制造精度降低，并难以用于精密磨削加工。[0003]由此可见，电镀砂轮和钎焊砂轮存在的上述弊病，即无法同时满足砂轮工具高成形精度和高锋利性要