[实用新型]一种新型结构超硬材料砂轮

说明书

技术领域    

本实用新型属于砂轮技术领域，具体涉及一种新型结构超硬材料砂轮。

背景技术  

作为一种刀具，集高强度、长寿命、高精度等诸多优点于一身的超硬材料砂轮在难加工材料的磨削加工领域占据着主导地位，尤其是陶瓷结合剂超硬材料砂轮，高气孔率和高自锐性使其应用越来越广泛。陶瓷结合剂超硬材料砂轮的制备工艺直接影响其使用性能和工件的加工质量，而砂轮的结构决定着其制备工艺的复杂性和难易程度，因此，优化自身结构对超硬材料砂轮的推广应用有着重要意义。

超硬材料砂轮通常由磨料层1、粘接层2和基体3等构成，如图1、2、3所示。在陶瓷结合剂超硬材料砂轮（尤其是大直径砂轮）制备过程中，整体式磨料层制备工艺较难实现，通常将磨料层1做成若干磨料块，后续通过粘接将磨料块固结在砂轮基体3上拼接成整体磨料层1。传统陶瓷结合剂超硬材料砂轮的基体外轮廓通常为圆柱状，砂轮的制备工艺对磨料块要求较高，磨料块形状是具有一定弦长且与成品砂轮形状近似的扇形，其尺寸与成品砂轮极为接近，即扇形内圆弧直径与砂轮基体外圆直径相近，扇形外圆直径稍大于砂轮成品的外圆直径，如图6所示；为实现以上目的，传统陶瓷结合剂超硬材料砂轮的磨料块制备工艺如下：首先选择具有与砂轮成品的磨料块形状、尺寸相近的成型模具，将型料利用成型模具压制成磨料块，经烘干、烧结固化后，由于内、外圆弧的存在，磨料块变形较大，为增大磨料块与砂轮基体的粘接面积，后续需将内圆弧面B2加工成与砂轮基体相匹配的形状，然后将磨料块拼接固结在砂轮基体上，最后将磨料块外圆弧面B1修整成成品尺寸。

以上这样的传统超硬材料砂轮的结构存在以下问题：

（1）成型模具问题：首先，成型模具结构复杂，其加工制造成本较高；其次，复杂的模具结构使得压制的磨料块密度均匀性难以控制；同时，由于压头或模腔的圆弧面通常由线切割加工而成，难以磨削，粗糙的表面使得模具在使用过程中易磨损，使用寿命大大缩短。此外，由于结构复杂，模具的组装和卸模操作繁琐，生产效率较低。

（2）磨料块的修整问题：磨料块烧结固化后，由于形状、尺寸变形量较大，需将磨料块的内圆弧面修整成规定形状和尺寸，需要专用设备进行加工，工序繁琐，工作量较大，砂轮规格型号较多情况下，对专用设备的功能要求越来越高。

（3）磨料块的粘接问题：由于在粘接过程中需要手工对磨料块进行修形，目前采用手工粘接方法进行磨料块与砂轮基体的粘接。利用专用树脂胶将磨料块的内圆弧面与砂轮基体的外圆面粘接，磨料块之间也是通过胶结连接，手工粘接条件下，磨料块在基体上的位置一致性难以保证；同时，由于磨料块只有内圆弧面与砂轮基体粘接，粘接面较少，与基体粘接强度不高。

为解决以上问题，亟需对传统砂轮的结构进行优化。

发明内容    

本实用新型提供一种新型结构的超硬材料砂轮，以解决传统陶瓷结合剂超硬材料砂轮制备过程中模具结构复杂、磨料块修整难以及磨料块与基体连接强度不高的问题。

本实用新型采用以下技术方案：

一种新型结构超硬材料砂轮，包括砂轮基体，砂轮基体的外缘上设有若干个固定槽，每个固定槽内设有磨料块，固定槽与磨料块之间设有粘接层，固定槽与磨料块之间通过粘接层紧密连接在一起，磨料块与粘接层的接触面均为平面，磨料块的外周面为圆弧面，所有磨料块的外周面位于同一圆周上。

固定槽呈大小相同、均匀分布的方式设置在砂轮基体的外缘上。

固定槽截面的形状为长方形或上宽下窄的梯形。

固定槽底面和侧面为平面或锯齿面。

相邻两个固定槽之间形成一个隔断，隔断的截面为三角形、梯形或长方形；隔断的形状以三角形为最优的方式，这样可以保证相邻磨料块的最外缘紧密接触；当隔断的形状为梯形或长方形时，隔断的厚度不能太大，要保证相邻磨料块的最外缘之间的距离不能太大，以不影响砂轮的磨削加工效果为准。固定槽的数量、大小本领域技术人员可以根据基体的大小进行调整，以不影响砂轮的磨削加工效果为准。

设置在固定槽内的磨料块的外缘不低于其两侧隔断的外缘，避免隔断高出磨料块影响砂轮磨削功能。