[发明专利]一种应用于陶瓷插芯同轴度磨削的砂轮及其制备方法

说明书

一种应用于陶瓷插芯同轴度磨削的砂轮的制备方法，属于光纤连接材料超精密加工技术领域包括如下步骤：（1）将稀释后的改性酚醛树脂液、氧化锆空心微球和氟化钙加入乙酸乙酯中，在50℃‑90℃搅拌1‑3小时，加入氯化钠溶液，75‑85℃加热45‑90nin，得到块状混合物，加入改性聚酰亚胺树脂，球磨，过筛得到结合剂；（2）将金刚石和步骤（1）所制得的结合剂按照质量比为1:（3‑8）的比例称重，过筛，在280℃‑360℃、5MPa‑15MPa压制，保压时间为30‑80分钟，得到磨削层；（3）将磨削层粘接到氟硅橡胶上，将氟硅橡胶粘接到砂轮基体上，得到砂轮半成品；（4）把砂轮半成品的进料口和出料口进行倒角，即得。

技术领域

本发明属于光纤连接材料超精密加工领域，具体涉及一种应用于陶瓷插芯同轴度磨削的砂轮及其制备方法。

背景技术

陶瓷插芯是一种光纤连接器插头中精密对中的高精度圆柱体特种氧化锆陶瓷原件，硬度高，熔点高，磨削加工难度较大。此类工件的外圆同轴度和外表面光洁度要求极高，才能满足光纤的固定，符合生产使用的装配要求。一般要求外圆光洁度Ra＜0.1μm，同轴度要求≤1μm。

目前对于此外圆同轴度加工的砂轮主要是陶瓷结合剂金刚石磨料砂轮。但是在加工过程中存在以下三个问题：一、批量生产过程中外圆表面光洁度部分达不到Ra0.1。二、外圆同轴度＞1μm；三、对于单颗粒磨削加工，顶针断裂频次较高，约磨400个插芯就断针；对于穿线磨削加工，断线现象严重，约磨削10-13组插芯，就会出现断线。以上问题不仅影响产品质量，且造成生产成本较高，生产效率较低。

陶瓷结合剂金刚石砂轮强度高，耐磨削热，使用寿命长，但是在磨削硬而脆的氧化锆陶瓷插芯时，却会由于匹配硬度较高，而导致砂轮的自锐性不好，容易出现上述谈到的三个问题。

发明内容

本发明针对陶瓷插芯材料的硬度，强度，并且为了满足陶瓷插芯同轴度要求，发明一种应用于陶瓷插芯同轴度磨削的砂轮，该砂轮为树脂结合剂金刚石砂轮，自锐性好，磨削锋利，最终磨削产品光洁度ra＜0.08，磨削出插芯同轴度达到0.3μm以下，且砂轮在使用过程中，无论采取单颗粒磨削或者穿线磨削，都不会断针断线，最终达到满足质量要求的同时，提高生产效率，降低加工成本。本发明同时还提供一种应用于陶瓷插芯同轴度磨削的砂轮的制备方法。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

（1）将稀释后的改性酚醛树脂液、氧化锆空心微球和氟化钙加入乙酸乙酯中，在50℃-90℃搅拌1-3小时，加入氯化钠溶液，75-85℃加热45-90nin，得到块状混合物，加入改性聚酰亚胺树脂，球磨，过筛得到结合剂；

（2）将金刚石和步骤（1）所制得的结合剂按照质量比为1:（3-8）的比例称重，过筛，在280℃-360℃、5MPa-15MPa压制，保压时间为30-80分钟，得到磨削层；

（3）将磨削层粘接到氟硅橡胶上，将氟硅橡胶粘接到砂轮基体上，得到砂轮半成品；

（4）把砂轮半成品的进料口和出料口进行倒角，即得。

较好地，所述步骤（1）中稀释后的改性酚醛树脂液、氧化锆空心微球、氟化钙的质量比为1:（18~22）:（28~32），改性聚酰亚胺树脂的重量为干燥后的块状混合物重量的1.5-2倍.

较好地，所述步骤（1）中所述稀释后的改性酚醛树脂液是指按照1:20质量比的改性酚醛树脂和混合甲酚进行的稀释，所述氯化钠溶液的浓度为40-50wt%，氯化钠溶液的加入量为稀释后的改性酚醛树脂液、氧化锆空心微球和氟化钙总重的2~8倍。

较好地，氧化锆空心微球粒径为50μm-65μm，球壁断裂厚度为5μm-9μm；氟化钙为分析纯，要求中值粒径D50为60μm，D95不超过100μm；改性聚酰亚胺树脂粉的粒径为24μm-48μm。