一种砂轮及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN105538176B(45)授权公告日2018.05.15(21)申请号201510892167.8B24D3/28(2006.01)(22)申请日2015.12.07B24D18/00(2006.01)(65)同一申请的已公布的文献号审查员徐韡申请公布号CN105538176A(43)申请公布日2016.05.04(73)专利权人郑州磨料磨具磨削研究所有限公司地址450000河南省郑州市高新区梧桐街121号(72)发明人叶腾飞熊华军(74)专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司41119代理人牛爱周(51)Int.Cl.B24D3/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种砂轮及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种砂轮及其制备方法，该砂轮包括基体和磨料层，基体的表面开设有规则排列的凹槽，磨料层嵌在所述凹槽中；磨料层由以下体积百分含量的原料制成：金刚石磨料16％～22％、碳化硼磨料18％～22％、聚酰亚胺树脂28％～32％、石墨19％～22％、氧化锌7％～10％。本发明的砂轮，磨料层嵌在基体表面的凹槽中，增强了基体对磨料层的把持力，磨料层与基体结合强度高，砂轮性能稳定，使用寿命长；该砂轮具有良好的尺寸稳定性、热稳定性和锋利的切削性，用作蓝宝石开槽磨槽砂轮，能满足1英寸以下的蓝宝石晶体的磨削，在磨削过程中无崩边、裂纹、划痕和麻点现象，加工成品率高，性能优越。CN105538176BCN105538176B权利要求书1/1页1.一种用于蓝宝石工件加工的砂轮，其特征在于：由包括下列步骤的方法制备得到：1）取配方量的金刚石磨料、碳化硼磨料、聚酰亚胺树脂粉、石墨粉和氧化锌混合制成混合料；2）将步骤1）所得混合料置于表面开设有凹槽的砂轮基体的表面，在温度为150℃、压力为2.5～4.0MPa条件热压成型，混合料被压制填入基体表面的凹槽内，得成型品；3）将步骤2）所得成型品进行固化处理，即得所述砂轮；所述混合料由以下体积百分含量的原料组成：金刚石磨料16%～22%，碳化硼磨料18%～22%，聚酰亚胺树脂28%～32%，石墨19%～22%，氧化锌7%～10%；所述金刚石磨料为镀镍金刚石磨料，所述镀镍金刚石磨料的粒度为70/80～325/400；所述碳化硼磨料的粒度为150#～320#；所述石墨为粒径30～80μm的球形石墨；所述凹槽规则排列在砂轮基体的表面。2.根据权利要求1所述的砂轮，其特征在于：所述砂轮基体为高锰钢基体。3.根据权利要求1所述的砂轮，其特征在于：所述凹槽为斜槽，所述斜槽的槽深方向与基体表面的夹角为锐角。4.根据权利要求3所述的砂轮，其特征在于：所述凹槽的宽度为0.4mm，深度为1～5mm，相邻槽口间距为0.20～1.60mm。5.一种如权利要求1所述砂轮的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：1）取配方量的金刚石磨料、碳化硼磨料、聚酰亚胺树脂粉、石墨粉和氧化锌混合制成混合料；2）将步骤1）所得混合料置于表面开设有凹槽的砂轮基体的表面，在温度为150℃、压力为2.5～4.0MPa条件热压成型，混合料被压制填入基体表面的凹槽内，得成型品；3）将步骤2）所得成型品进行固化处理，即得所述砂轮。6.根据权利要求5所述的砂轮的制备方法，其特征在于：步骤3）中，所述固化处理包括将成型品依次在120℃条件下保温60min、在150℃条件下保温60min、在180℃条件下保温60min、在210℃条件下保温60min。2CN105538176B说明书1/7页一种砂轮及其制备方法技术领域[0001]本发明属于机械加工的超硬材料及制品技术领域，具体涉及一种砂轮，同时还涉及该砂轮的制备方法。背景技术[0002]蓝宝石具有耐高温、耐磨损、导热性好、电绝缘性能优良、化学性能稳定、高硬度和高强度以及宽的透光频带等诸多优良特性，被广泛应用于多个技术领域，如在航天工业作红外透光材料，用作半导体GaN的衬底材料，半导体硅的外延基片，绝缘衬底的集成芯片，激光器的窗口和反射镜等。随着电子行业的发展，特别是电子通讯、LED、精密仪器仪表的发展，蓝宝石材料作为窗口片、耐磨轴承、精密异形机械工件，发展迅速。由于蓝宝石的硬度高且脆性大，机械加工比较困难。蓝宝石材料的加工应用日渐广泛，其中蓝宝石晶棒的磨削和切削加工较为普遍，技术难度高，所用切割、磨削工具种类繁多。[0003]1英寸以下的蓝宝石工件多用于电子仪器仪表中的轴承、盖板、轴套以及精密机床中的小型丝杠等。蓝宝石轴承是指用蓝宝石材料制成的轴承，主要用于精密仪器仪表中。精密仪器仪表轴承承载载荷很小，但要求旋转精度高、灵敏度好、使用寿命长。蓝宝石所具有的摩擦系数小、硬度高、耐腐蚀、热膨胀系数小、抗压强度高等性能，使