[实用新型]拼合式金刚石异形砂轮

说明书

（一）技术领域：

本实用新型涉及金属结合剂金刚石磨削工具，具体为一种拼合式金刚石异形砂轮。

（二）背景技术：

目前金属结合剂金刚石异形砂轮，一般采用粉末冶金烧结工艺制造金刚石工作环。常采用方式一：将金刚石工作环直接烧结到基体上。方式二：将烧结好的金刚石工作环通过机械或胶合等方式固结在基体上。方式三：对于一些间断齿式的异形轮，通常则采用钎焊的方式，将金刚石齿焊接固结到钢基体上。

为了提高金刚石砂轮加工时的效率水平以及被加工材料的表面光洁度，需要提高金刚石砂轮在工作过程中的排屑、冷却能力，其有效的方式是采用断续（冲击）磨削功能来提高磨削效率，通常的做法是在金刚石工作环工作面上设置一些有利于排屑（容屑）、冷却（容水）的槽、孔结构，目前一般采用通过模具预置或后加工（如电火花）或采用单齿焊接的方式来实现。

由于金刚石工作环是采用粉末冶金的工艺制造，在高温高压的制造过程中，金属粉体（结合剂）的流动性较差，如果模具结构过于复杂，压力传递就会受到影响，造成金刚石工作环的密实度不均匀而产生性能偏差。所以，现有技术的产品，通过模具预置实现所设置的槽、孔数量较少（例如，一般200mm直径的砂轮，设置少于12个），并且形状简单，作用十分有限；而采用后加工方式往往是将金刚石环的某些部分去除掉，去除掉的部分含有昂贵的金刚石无法回收（比如电火花方式）而造成浪费，并且由于有金刚石的存在，通常加工难度较大，造成成本增高；采用钎焊方式，焊接强度、安全性难以保证，并且不适合精细化加工。

（三）实用新型内容：

针对现有技术的局限性，本实用新型的目的是提出了一种结构简单、工艺合理、节省成本、高效安全的拼合式金刚石异形砂轮及其制作工艺。

能够实现上述目的的拼合式金刚石异形砂轮，包括夹紧于压板和基板之间且具有等形磨耗结构的磨环，与现有技术不同的是所述磨环由若干个单齿拼合而成，所述单齿与压板或∕和基板之间设有限制单齿径向、轴向和周向自由度的防飞机构；所述防飞机构包括凸缘和凹槽配合的卡嵌结构和金属体，所述凸缘和凹槽设置于单齿与压板、或与基板、或与压板和基板之间，所述金属体设置于拼合磨环与压板夹持面、或与基板夹持面、或与压板和基板夹持面之间。

有关“等形磨耗结构”的技术内容详见专利申请号为201210013303.8的《防失形异形砂轮》发明专利；所述单齿，是通过粉末冶金烧结工艺制造而成，由于粉末冶金压制方向的局限性以及复杂模具对压力传递的局限性被解除，单齿相对于整体磨环而言更容易制造出复杂的异形磨面形状，从而能够保证磨环等形磨耗的结构。

为了保证由单齿拼合而成的磨环能够正常工作，各单齿在径向、轴向和圆周的自由度都必须被可靠限制，确保使用中各单齿不会松动，否则，这种拼合式金刚石异形砂轮将可能失效甚至带来危险。

根据砂轮在加工时的受力大小、各单齿的强度等因素来选择金属体的软硬度，根据不同软硬度，所述金属体可采用金属片、或采用金属环、或采用金属线。

所述金属片、或金属环、或金属线的厚度选择范围在0.1mm～2mm之间，所述各单齿间的高低差越大，则金属体厚度越大。

所述压板用紧固螺钉紧固于基板上，压板上开设有环形进水槽；所述拼合磨环的等形磨耗结构采用断续式，从而于各单齿间形成有容屑槽以及出水口，所述环形进水槽、压板和基板之间形成的储水腔以及出水口形成砂轮的冷却水通道；具有这种结构的砂轮具有内冷却功能，能够在外冷式磨削机床上使用。

拼合式金刚石异形砂轮制作工艺，其特征在于包括以下几个步骤：

1、制造有等形磨耗结构的各单齿。

2、将若干个单齿拼合成磨环。

3、将拼合磨环夹紧于压板和基板之间，其中各单齿与压板或∕和基板之间设置限制各单齿径向、轴向和周向自由度的防飞机构。

所述防飞机构包括凸缘和凹槽配合的卡嵌结构和金属体，所述凸缘和凹槽设置于各单齿与压板、或与基板、或与压板和基板之间，所述金属体设置于拼合磨环与压板夹持面、或与基板夹持面、或与压板和基板夹持面之间；所述卡嵌结构限制了各单齿的径向自由度，而在夹紧力的作用下，金属体发生适度塑性变形，使高低不平的各单齿受力贴合或嵌入到金属体中，从而限制了各单齿的轴向自由度，与此同时金属体还填充进各单齿拼合缝的间隙中而形成挡边，因此各单齿的周向自由度也受到限制。

所述金属体采用金属片、或采用金属环、或采用金属线。

所述金属片、或金属环、或金属线厚度的选择范围在0.1mm～2mm之间。