[发明专利]一种硬质合金刀具磨削用的磨具及其制备方法

权利要求书

1.一种硬质合金刀具磨削用的磨具，其特征在于，所述磨具包括：

固定端(1)，用于与磨削机床主轴相固定，所述固定端为中空结构(4)；

基体(2)，所述基体(2)一端与所述固定端(1)相连接，所述基体(2)内部设置有至少一条基体冷却流道(5)；

磨头(3)，所述磨头(3)与所述基体(2)另一端相连接，所述磨头(3)内部设置有至少一条磨头冷却流道(6)，所述磨头(3)前表面与工件接触磨削部分设置有表面排屑流道(7)；

所述中空结构(4)、基体冷却流道(5)、磨头冷却流道(6)和表面排屑流道(7)之间相互连通，能够实现气体流或液体流流动；

所述磨头(3)由陶瓷结合剂和磨料组成，所述陶瓷结合剂由主料和配料组成，所述主料、配料和磨料总重量为100％计，所述主料、配料和磨料分别由以下原料按照重量份数组成：

所述主料包括氧化锆36～48.6wt％；氧化钇12～21.4wt％；三氧化二钐6～11wt％；所述配料包括二氧化硅6～9.6wt％；三氧化二铝3～6.8wt％；三氧化二硼2～7.8wt％；高岭土细粉3～5.2wt％；所述磨料9～15wt％。

2.根据权利要求1所述的一种硬质合金刀具磨削用的磨具，其特征在于，所述固定端(1)和基体(2)为金属结构。

3.根据权利要求1所述的一种硬质合金刀具磨削用的磨具，其特征在于，所述中空结构(4)为圆柱孔，所述基体冷却流道(5)、磨头冷却流道(6)为螺旋上升型管道结构，所述基体冷却流道(5)入口与圆柱孔相连通，所述基体冷却流道(5)出口与磨头冷却流道(6)入口相连通，所述磨头冷却流道(6)出口与所述表面排屑流道(7)相连通。

4.权利要求1所述的一种硬质合金刀具磨削用的磨具的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

a将所述固定端(1)和基体(2)一体铸造成型，铸造成型后，清除基体(2)冷却流道和中空结构(4)粘附砂子，以使基体(2)冷却流道和中空结构(4)相连接通，用于冷却气体流或液体流流动；

b将步骤a清除后的固定端(1)和基体(2)，再经热处理后，进行磨光机进行粗磨、精磨所述固定端(1)和基体(2)的各个表面，最后将基体(2)前端与磨头(3)接触的位置钻出多个固定孔，用于固定磨头(3)用；

c磨头(3)制备包括：将所述主料包括氧化锆36～48.6wt％；氧化钇12～21.4wt％；三氧化二钐6～11wt％；所述配料包括二氧化硅6～9.6wt％；三氧化二铝3～6.8wt％；三氧化二硼2～7.8wt％，高岭土细粉3～5.2wt％；所述磨料包括金刚石9～15wt％，以及适量水一起搅拌混合，然后加入球磨罐中进行球磨50-90分钟，形成混合浆料；

d将上述步骤c形成混合浆料，以450-680转/分的速度搅拌均匀后将其注模成型，其中，所述磨头冷却流道(6)和表面排屑流道(7)采用低熔点材料作为流道填充物，所述低熔点材料为环氧树脂，常温下凝胶3-5小时后脱模，将形成磨头(3)坯体放入真空干燥箱中，以65-72℃的温度干燥5-7小时，得到烘干的磨头(3)生坯；

e将上述烘干的磨头(3)生坯装入无压烧结炉中，充入流动氢气为保护气氛，以一定的升温速率升温，当温度上升到270-300℃时，达到所述环氧树脂熔点时，所述环氧树脂进行熔化，此时形成磨头冷却流道(6)和表面排屑流道(7)，继续以一定升温速度升温至1250-1370℃，关闭电源后自然冷却至室温，得到磨头(3)；

f采用螺栓通过步骤b得到基体上的多个固定孔，将上述步骤e得到磨头(3)固定在所述基体上，得到硬质合金刀具磨削用的磨具。

5.根据权利要求4所述一种硬质合金刀具磨削用的磨具的制备方法，其特征在于，步骤a中所述固定端(1)和基体(2)为圆柱体，其中所述固定端(1)的直径小于基体(2)的直径，所述固定端(1)设置在所述基体(2)背面正中心，所述基体(2)前端面用于磨头(3)固定。

6.根据权利要求4所述一种硬质合金刀具磨削用的磨具的制备方法，其特征在于，步骤e中一定的升温速率是所述环氧树脂熔化前以5-10℃/min的升温速率，所述环氧树脂熔化后以30-55℃/min的升温速率。