CN105945737A - 一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮及制备方法 - Google Patents

Abstract

一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮及制备方法，属于高端玻璃精密研磨和磨料技术领域。金属机体的上部有金刚石钎焊层，金刚石钎焊层中有金刚石磨粒，金属机体的表面有微型的沟槽，沟槽为有序或无序排列于金属机体表面。金刚石钎焊层包括外圆面和研磨槽，研磨槽形状依据加工工件要求而定。本发明研磨轮槽数和直径均可实现任意定制；金刚石磨粒多层钎焊；金刚石磨粒高裸露状态下保持高把持力，使用寿命长。相对于烧结式和电镀式制备工艺使用寿命和加工质量都有很大提高；金刚石磨粒高裸露状态下仍具有高把持力，研磨玻璃外圆崩口更小，使用寿命显著提高。

Description

一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮及制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮及制备方法，属于高端玻璃精密研磨和磨料技术领域。

背景技术

玻璃深加工业良好的发展前景是我国玻璃机械制造工业高速发展的源动力，超薄面板玻璃等高端玻璃的不断更新，致使其精加工的难度越来越高。面板玻璃等在正式安装前均要进行玻璃外缘倒角及特殊部位整形加工，这部分的加工只能通过高精密研磨轮来进行。

目前高精密玻璃磨轮在日韩的普及远高于国内，日韩高精密磨轮以烧结式为主，受制备工艺限制对金刚石把持力低，金刚石裸露度低、排屑差，导致使用寿命和效果不理想；国内电铸式精密磨轮、加工精度较差且有污染环境的电镀液产生，金刚石磨粒与结合剂之间为机械包嵌结合，正常磨削下易引起脱落，从而导致失效。

为抢先占领该领域在国内的空白，制备低成本、磨削锋利度高、使用寿命长、节能环保的钎焊式高精密金刚石研磨轮，实现在该技术领域的一大创新。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮及制备方法，应用于高端玻璃边缘面的修整和倒角。

一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮，金属机体的上部有金刚石钎焊层，金刚石钎焊层中有金刚石磨粒，金属机体的表面有微型的沟槽，沟槽为有序或无序排列于金属机体表面。

金刚石钎焊层包括外圆面和研磨槽，研磨槽形状依据加工工件要求而定，研磨槽的槽型精度控制在0.01mm以内；轴向跳动均控制在0.01mm以内；金刚石磨粒钎焊部分厚度可达0.15～2mm。

沟槽中有金刚石钎焊层。

沟槽有矩形、三角形、梯形和圆弧形；研磨槽形状有矩形、三角形、梯形或者圆弧形，研磨槽形状有矩形、三角形、梯形或者圆弧形之间的组合形状。

沟槽为同心圆、曲线圆弧、直线、交叉直线、曲线和变化宽度和深度的沟槽；沟槽有矩形、三角形、梯形和圆弧形及其组合。

金属机体为柄型。

有外圆型、端面型、异形、曲面型或者杯型结构。

有带柄研磨轮、杯型研磨轮、盘型研磨轮、平行砂轮、简型砂轮、单斜边砂轮、双斜边砂轮、碗型砂轮、梯形砂轮及钹形砂轮。

一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮制备方法，含有以下步骤；

步骤1、依据使用工况制备金属机体，金属机体可为任一钢、铁或合金等；

步骤2、金属机体经喷砂、超声波清洗，去除表面油脂及污垢；

步骤3、金刚石磨料与钎焊料按比例1:3～1：30均匀混合，将混合料填充于模具内以保证所需形状；

步骤4、低温状态50-150℃固化后置于真空炉内，温度800-1100℃范围内，保温1-20min进行钎焊处理；

步骤5、钎焊后磨棒，采用电加工或成型滚轮修整外圆及槽型至所需精度要求。

本发明的优点是：

研磨轮槽数和直径均可实现任意定制；金刚石磨粒多层钎焊；可实现各种槽型的精密加工；金刚石磨粒高裸露状态下保持高把持力，使用寿命长。

相对于烧结式和电镀式制备工艺，钎焊工艺制备的高精磨轮使用寿命和加工质量都有很大提高；金刚石磨粒高裸露状态下仍具有高把持力，研磨玻璃外圆崩口更小，使用寿命显著提高。

本发明的钎焊式高精密研磨轮，钎焊工艺固有的化学冶金结合，使其金刚石磨粒在高裸露度(70％～80％)情况下仍具有高把持力，所以在使用过程中高容屑的基础上不发生磨粒脱落。

多层钎焊即可实现金刚石磨粒的一层层的叠加钎焊，当外层金刚石磨粒磨损后，里面新的金刚石磨粒又重新裸露出来。且制备工艺节能环保，使用寿命高于现有的烧结式和电镀式工艺，加工过程崩口显著降低。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为本发明的带柄研磨轮剖视结构图；

图2为本发明的可实施加工的槽型之一示意图；

图3为本发明的可实施加工的槽型之二示意图；

图4为本发明的可实施加工的槽型之三示意图；

图5为本发明的可实施加工的杯型磨轮结构图；

图6为本发明的可实施加工的圆盘型磨轮结构图；

图中，金属机体1、金刚石钎焊层2、磨轮外圆面3、金刚石磨粒4、研磨槽5。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件、组件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件、组件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

实施例1：如图1和图2所示，一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮，金属机体表面有微型的沟槽6，沟槽6可有序或无序排列于金属机体表面。

金刚石磨粒：焊料＝2：15，均匀混合后包裹于金属机体上，经整形处理后，真空炉内于温度800～1100℃状态下，实现金刚石磨粒的多层钎焊。

钎焊后工件经电加工方法或成型滚轮对磨方式实现外圆槽型加工及后期修整。

制成平行砂轮、简型砂轮、单斜边砂轮、双斜边砂轮、杯型砂轮、碗型砂轮、梯形砂轮及钹形砂轮。

本发明的优点是可以解决金刚石磨粒把持力低、易脱落的问题。

本发明使用的钎焊工艺简单，实现了磨粒与焊料间冶金结合的多层钎焊，使金刚石磨粒在高裸露度的状态下仍保持高把持力，避免了使用过程中，磨粒脱落而影响到工具的使用寿命及对工件的加工质量。

金属机体表面进行微型沟槽处理，将焊料和金刚石磨粒均匀包裹于金属机体表面，钎焊料与金刚石磨料按一定比例均匀混合，金属机体置于磨具内位置、将混合料填充于金属机体与模具间隙内。

真空钎焊炉内于800～1100度进行焊接处理；所使用的钎料可以是Cu基、Ag基、Ni基等合金焊料，焊料内包含有于金刚石形成化合物的活性元素如：Ti、Cr等增强度金刚石的把持力；

活性钎料是粉状或者膏状；金刚石磨粒5um～100um；焊接在真空气氛或者保护气氛中进行；

电加工所使用的成型电极可用石墨或者铜合金或者钨合金；成型滚轮可为碳化硅砂轮。

实施例2：如图1、图2、图3图4所示，一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮，为带柄研磨轮，金属机体1为柄型、金属机体1的上部有金刚石钎焊层2，金刚石钎焊层2中有金刚石磨粒4，金属机体1的表面有微型的沟槽6，沟槽6为有序或无序排列于金属机体1表面，槽型精度可控制在0.01mm以内，沟槽6中有金刚石钎焊层2，沟槽6有矩形、三角形、梯形和圆弧形；磨轮外圆面3有研磨槽5，研磨槽5形状可依据加工工件要求而定，研磨槽5形状有矩形、三角形、梯形和圆弧形，研磨槽5形状有矩形、三角形、梯形和圆弧形之间的组合形状，槽型精度可控制在0.01mm以内；轴向跳动均可控制在0.01mm以内，高端玻璃边缘磨削崩口明显低于烧结式和电镀式金刚石磨轮；金刚石磨粒钎焊部分厚度可达0.15～2mm，具有高使用寿命。

实施例3：如图5和图6所示，结构同于实施1、实施例2，一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮，有外圆型、端面型、异形、曲面型或者杯型结构；有带柄研磨轮、杯型研磨轮、盘型研磨轮、平行砂轮、简型砂轮、单斜边砂轮、双斜边砂轮、碗型砂轮、梯形砂轮及钹形砂轮。

实施例4：如图1和图2所示，一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮，金属机体1表面有微型的沟槽6，沟槽6可有序或无序排列于金属机体表面；槽型精度可控制在0.01mm以内；沟槽6为有序或无序排列于金属机体1表面，槽型精度可控制在0.01mm以内；沟槽6有矩形、三角形、梯形和圆弧形。

金刚石磨料与钎焊料按比例1:3～1：30均匀混合，将混合料填充于模具内以保证所需形状；低温状态50-150℃固化后置于真空炉内，温度800-1100℃范围内，保温1-20min进行钎焊处理；

钎焊后磨棒，采用电加工或成型滚轮修整外圆及槽型至所需精度要求。制成外圆型、端面型、异形、曲面型或者杯型结构。有带柄研磨轮、杯型研磨轮、盘型研磨轮、平行砂轮、简型砂轮、单斜边砂轮、双斜边砂轮、碗型砂轮、梯形砂轮及钹形砂轮。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮，其特征在于金属机体的上部有金刚石钎焊层，金刚石钎焊层中有金刚石磨粒，金属机体的表面有微型的沟槽，沟槽为有序或无序排列于金属机体表面。

2.根据权利要求1所述的一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮，其特征在于金刚石钎焊层包括外圆面和研磨槽，研磨槽形状依据加工工件要求而定，研磨槽的槽型精度控制在0.01mm以内；轴向跳动均控制在0.01mm以内；金刚石磨粒钎焊部分厚度可达0.15～2mm。

3.根据权利要求1所述的一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮，其特征在于沟槽中有金刚石钎焊层。

4.根据权利要求2所述的一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮，其特征在于沟槽有矩形、三角形、梯形和圆弧形；研磨槽形状有矩形、三角形、梯形或者圆弧形，研磨槽形状有矩形、三角形、梯形或者圆弧形之间的组合形状。

5.根据权利要求1、2、3或者4所述的一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮，其特征在于沟槽为同心圆、曲线圆弧、直线、交叉直线、曲线和变化宽度和深度的沟槽；沟槽有矩形、三角形、梯形和圆弧形及其组合。

6.根据权利要求1、2、3或者4所述的一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮，其特征在于金属机体为柄型。

7.根据权利要求5所述的一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮，其特征在于有外圆型、端面型、异形、曲面型或者杯型结构。

8.根据权利要求5所述的一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮，其特征在于有带柄研磨轮、杯型研磨轮、盘型研磨轮、平行砂轮、简型砂轮、单斜边砂轮、双斜边砂轮、碗型砂轮、梯形砂轮及钹形砂轮。

9.一种用于高精密磨削的钎焊式金刚石研磨轮制备方法，其特征在于含有以下步骤；

步骤1、依据使用工况制备金属机体，金属机体可为任一钢、铁或合金等；

步骤2、金属机体经喷砂、超声波清洗，去除表面油脂及污垢；

步骤3、金刚石磨料与钎焊料按比例1:3～1：30均匀混合，将混合料填充于模具内以保证所需形状；

步骤4、低温状态50-150℃固化后置于真空炉内，温度800-1100℃范围内，保温1-20min进行钎焊处理；

步骤5、钎焊后磨棒，采用电加工或成型滚轮修整外圆及槽型至所需精度要求。