[发明专利]一种三棱锥金刚石砂轮磨粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种三棱锥金刚石砂轮磨粒，原料的制备包括以下步骤：（1）用过200目分样筛的预熔玻璃粉和粒度为230/270的金刚石粉按照体积比为3:1‑3的比例混合均匀；（2）用白糊精和蒸馏水配置出浓度为8‑12wt.%的白糊精溶液；（3）在步骤（1）中制备的粉体中加入步骤（2）中制备的白糊精溶液，混合均匀后，过30‑50目分样筛。本发明中使用的预熔玻璃粉与金刚石的结合强度高，制备出的金刚石砂轮磨粒硬度大，预熔玻璃粉胎体对金刚石磨料的把持力大，因此本发明的金刚石砂轮磨粒的使用寿命更长，磨削效率更高。本发明的制备方法操作简单、工艺稳定、易于实现、成本低廉，有利于大规模的工业化生产。

技术领域

本发明涉及机械加工磨具领域，具体涉及一种三棱锥金刚石砂轮磨粒及其制备方法。

背景技术

磨具产品作为工业的牙齿，在产品的磨削、成型加工、抛光方面有着不可替代的作用。随着现代工业的发展，高性能的磨具在工业以及民用领域中的应用越来越广，尤其在航空发动机盘/轴类零件的精加工领域，较多的采用了高温合金、钛合金材料，而高温合金、钛合金材料磨加工上属于难磨材料，由于其材料性能特点，磨加工时磨削区温度高，使得砂轮磨削面容易被金属屑堵塞、磨粒不容易自行脱落或者成片脱落；此外，被磨材料表面容易被烧伤、产生微裂纹、且粗糙度较差，这些都影响磨削材料质量及砂轮磨削效率。

金刚石是目前已知自然界中最硬的物质，其绝对硬度是石英的1000倍， 从而金刚石以其无以伦比的高硬度和优良的机械物理性能，广泛应用于加工磨削各种坚硬材料的技术领域。目前，陶瓷、玻璃、宝石等硬脆材料的加工常使用金刚石磨粒，其中，树脂结合剂金刚石磨粒磨削效率高，但使用寿命短；电镀金刚石磨粒磨削锋利，但寿命过短，需要频繁更换磨粒，导致生产效率低下；传统的金属结合剂金刚石磨粒使用寿命长，但磨削效率低，容易发生堵塞或烧伤等缺陷。

发明内容

本发明提供了一种三棱锥金刚石砂轮磨粒及其制备方法以解决现有磨粒使用寿命短和磨削效率低等问题。

本发明的目的是以下述技术方案实现的：

一种三棱锥金刚石砂轮磨粒，原料的制备包括以下步骤：

（1）将预熔玻璃粉和粒度为230/270的金刚石粉按照体积比为3:1-3的比例混合均匀；

（2）用白糊精和蒸馏水配置出浓度为8-12wt.%的白糊精溶液；

（3）在步骤（1）中制备的粉体中加入步骤（2）中制备的白糊精溶液，混合均匀后，过30-50目分样筛。

优选的，所述的三棱锥金刚石砂轮磨粒，所述预熔玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：

（1）称取原料：SiO₂ 60-65wt%、CaO 0-5wt%、Al₂O₃ 5.20wt%、BaO 2.51wt%、K₂O 1.98wt%、B₂O₃ 16.17 wt%、Na₂O 7-12 wt%；

（2）将氧化铝磨球与步骤（1）中的原料按照质量比1.5:1球磨混料12h，之后再混料12h，保证混料均匀；

（3）将混合均匀的步骤（2）中的原料取出，按照以10℃/min的升温速度升温到1400℃，然后保温两小时，再迅速倒入水中水淬处理，放入鼓风干燥箱中80 ℃保温12 h干燥后得到陶瓷结合剂玻璃原料；

（4）将步骤（2）中的陶瓷结合剂玻璃原料中加入氧化锆磨球，球料质量比例约为1.5:1-2:1，球磨转速约为100 r/min；每隔6h过200目筛，得到所述预熔玻璃粉，并将未能过筛的原料继续球磨，直至所有的原料玻璃被磨碎。

优选的，所述的三棱锥金刚石砂轮磨粒，原料的制备包括以下步骤：