CN101549482B - 铜粉基数控磨床专用金刚石强力开槽砂轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控磨床专用金刚石开槽砂轮的铜粉基体，其组分和含量为：聚酰亚胺树脂粉 15～20％铜(Cu)粉 50～60％锡(Sn)粉 10～20％酚醛树脂液 2～3％上述百分数为重量百分数；上述配方所得的铜粉质基体具有良好的散热性能，良好的强度和刚度，并能与新型砂轮配方完好结合；采用本发明所述的基体的金刚石砂轮，在5轴联动数控磨床上使用时，实现了强力开槽，明显地提高了砂轮的开槽深度，减少了砂轮修正次数，使工作效率提高25％、砂轮寿命延长15％以上。

Description

铜粉基数控磨床专用金刚石强力开槽砂轮

技术领域

本发明涉及一种数控磨床专用金刚石开槽砂轮，尤其涉及所述金刚石开槽砂轮的铜粉基体配方。

背景技术

传统的用于CNC磨床的开槽砂轮均为铝基体或胶木基体。这两种基体的缺点是：在数控磨床，特别是多轴联动数控磨床高速开槽加工时，由于散热性能不好，使磨削温度过高，从而影响了砂轮型面保持性，降低了砂轮的加工精度，磨削效率和使用寿命。

发明内容

本发明目的是提供一种数控磨床专用金刚石开槽砂轮的基体，提高基体的散热性能的同时保证良好的强度和刚度；本发明的另一目的是提供一种数控磨床专用金刚石开槽砂轮，提高砂轮的开槽深度，减少砂轮修正次数，提高工作效率，延长砂轮寿命。

为达到上述目的，本发明具体技术方案是，一种数控磨床专用金刚石开槽砂轮的铜粉基体，所述铜粉基体通过粉末冶金工艺制备，所述粉末冶金材料的组分和含量为：

聚酰亚胺树脂粉        20％

铜(Cu)粉              57～60％

锡(Sn)粉              18～20％

酚醛树脂液            2～3％

上述百分数为重量百分数。

为达到上述目的，本发明具体技术方案是，一种数控磨床专用金刚石开槽砂轮，所述金刚石开槽砂轮由上述铜粉基体和设置在铜粉基体外层的磨削层构成。

上述聚酰亚胺树脂粉、铜(Cu)粉、锡(Sn)粉和酚醛树脂液都是本领域常用的组分材料，是本领域技术人员熟知的已知物质；

所述聚酰亚胺树脂粉技术条件为：

外观：黄色超细粉末状	密度：1.3g/cm<sup>3</sup>	含量：≥99％	熔点：135～145℃
				纯度：99％	马丁耐热温度：260℃	抗拉强度：113.4MPa	平均粒径：30～40μm
软化点：110～120℃	固化温度：230℃	吸水性：0.2～0.3％	抗弯强度：＞1000MPa

所述铜(Cu)粉技术条件为：

所述锡(Sn)粉技术条件为：Sn含量大于等于99％，粒度30-40μm；

所述酚醛树脂液的技术条件为：外观：棕红色透明液体；固含量(％)：50％；胶化时间(171℃)＝100～300秒；玻璃化温度(Tg)≥250℃；固化温度：200～220℃；

上述技术方案中，铜粉基体的制备工艺为现有技术，其制作工艺流程如附图2所示，具体包括以下步骤：

(1)混料：将精确称重的聚酰亚胺树脂粉、铜粉及锡粉置入筒型混料机内混合，在显微镜下检测均匀后缓缓加入酚醛树脂液，继续混合1-2小时，过100#筛后置入容器备用。

(2)成型：将混合料缓缓投入模具内，填置均匀，刮平，置于液压机操作台冷压至设定高度或压平(定模成型时)。

(3)烧结：将压制好的铜粉坯休置入烧结炉(电烘箱)内，快速升温至100℃，放缓升温速度至最终烧结温度230℃±5℃，保温3-4小时，冷却至室温取出，检查合格后备用。

(4)加工：将检查合格的铜粉基体在车床上加工至图纸要求的形状和尺寸，检验合格后入库备用。

利用上述铜粉基体制备铜粉基数控磨床专用金刚石精磨砂轮的技术为现有技术。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明的铜粉质基体具有良好的散热性能，良好的强度和刚度，并能与新型砂轮配方完好结合；

2、采用本发明所述的基体的金刚石砂轮，在5轴联动数控磨床上使用时，实现了强力开槽，明显地提高了砂轮的开槽深度，减少了砂轮修正次数，使工作效率提高25％、砂轮寿命延长15％以上。

附图说明

图1、金刚石砂轮结构示意图；

其中1为磨削层；2为铜粉基体；

图2、实施例中制备金刚石砂轮基体的工艺流程图；

图3、实施例三中制备金刚石砂轮的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一

一种数控磨床专用金刚石开槽砂轮的基体，其组分和含量为：

聚酰亚胺树脂粉  20％

铜(Cu)粉        60％

锡(Sn)粉        18％

酚醛树脂液      2％

上述百分数为重量百分数；

所述聚酰亚胺树脂粉技术条件为：

外观：黄色超细粉末状	密度：1.3g/cm<sup>3</sup>	含量：≥99％	熔点：135～145℃
				纯度：99％	马丁耐热温度：260℃	抗拉强度：113.4MPa	平均粒径：30～40μm
软化点：110～120℃	固化温度：230℃	吸水性：0.2～0.3％	抗弯强度：＞1000MPa

所述铜(Cu)粉技术条件为：

所述锡(Sn)粉技术条件为：Sn含量大于等于99％，粒度30-40μm；

所述酚醛树脂液的技术条件为：外观：棕红色透明液体；固含量(％)：50％；胶化时间(171℃)＝100～300秒；玻璃化温度(Tg)≥250℃；固化温度：200～220℃；

实施例二

一种数控磨床专用金刚石开槽砂轮的基体，其组分和含量为：

聚酰亚胺树脂粉  20％

铜(Cu)粉        57％

锡(Sn)粉        20％

酚醛树脂液      3％

上述百分数为重量百分数；

所述聚酰亚胺树脂粉技术条件为：

外观：黄色超细粉末状	密度：1.3g/cm<sup>3</sup>	含量：≥99％	熔点：135～145℃
				纯度：99％	马丁耐热温度：260℃	抗拉强度：113.4MPa	平均粒径：30～40μm
软化点：110～120℃	固化温度：230℃	吸水性：0.2～0.3％	抗弯强度：＞1000MPa

所述铜(Cu)粉技术条件为：

所述锡(Sn)粉技术条件为：Sn含量大于等于99％，粒度30-40μm；所述酚醛树脂液的技术条件为：外观：棕红色透明液体；固含量(％)：50％；胶化时间(171℃)＝100～300秒；玻璃化温度(Tg)≥250℃；固化温度：200～220℃；

实施例一和实施例二的制备工艺相同，参见工艺流程图(图2)：

(1)混料：按比例将聚酰亚胺树脂粉、铜(Cu)粉、锡(Sn)粉和聚酰亚胺树脂液混合均匀；

(2)成型：将混合料缓缓投入模具内，填置均匀，刮平，置于液压机操作台冷压至设定高度或压平(定模成型时)。

(3)烧结：将压制好的铜粉坯休置入烧结炉(电烘箱)内，快速升温至100℃，放缓升温速度至最终烧结温度230℃±5℃，保温3-4小时，冷却至室温取出，检查合格后备用。

(4)加工：将检查合格的铜粉基体在车床上加工至图纸要求的形状和尺寸，检验合格后入库备用。

(5)检验合格后入库备用。

实施例三：利用实施例一或实施例二的基体制备铜粉基砂轮的方法为现有技术，其工艺流程图如附图3所示，其具体步骤为：

(1)混料：将按比例称取的磨料(金刚石或立方氮化硼)和辅助材料(绿色或黑色碳化硅)置入混料机内，加入湿润剂混合均匀，然后将结合剂和树脂液分别缓缓置入，至充分混合，检查合格后置入容器内备用；

(2)成型：将预制好的铜粉基体在模具内放好，然后将混好的成型料缓缓置入模具内，刮平，置于液压机操作台，在最高温度为230℃条件下，热压至设定高度或压平(定模成型时)。

(3)烧结：将压制好的砂轮坯休置入烧结炉(电烘箱)内，快速升温至100℃，放缓升温速度至最终烧结温度230℃±5℃，保温3-4小时，冷却至室温取出，检查合格后转入下道工序。

(4)加工：将检查合格的已烧结砂轮在车床及磨床上加工至图纸要求的形状和尺寸。

(5)检验合格后包装入库。

流程图中，所述湿润剂通常为甲酚，辅助材料通常为绿色碳化硅，结合剂为聚酰亚胺树脂结合剂，树脂液为聚酰亚胺稀树脂液。

Claims (2)

1.一种数控磨床专用金刚石开槽砂轮的铜粉基体，所述铜粉基体通过粉末冶金工艺制备，其特征在于：所述粉末冶金材料的组分和含量为：

聚酰亚胺树脂粉                    20％

铜(Cu)粉                          57～60％

锡(Sn)粉                          18～20％

酚醛树脂液                        2～3％

上述百分数为重量百分数。

2.一种数控磨床专用金刚石开槽砂轮，所述金刚石开槽砂轮由铜粉基体和设置在铜粉基体外层的磨削层构成，其特征在于：所述铜粉基体选自权利要求1所述的铜粉基体。

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