CN107553356B - 一种金刚石砂轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金刚石砂轮，包括砂轮本体，砂轮本体的外周部沿周向设有至少两个弧形槽，且至少两个弧形槽沿砂轮本体的轴向分布。砂轮本体上弧形槽所在的圆周面为断续磨削圆周面，在该断续磨削圆周面上，开设弧形槽的部分为非磨削段，未开设弧形槽的部分为断续磨削段；砂轮本体上整个圆周均未开设弧形槽的圆周面为连续磨削圆周面，整个圆周面均为连续磨削段。断续磨削圆周面减小了砂轮与工件加工面的接触面积，因此减小了磨削阻力，从而降低了砂轮的磨损，提高了砂轮的使用寿命，且弧形槽有利于散热和排屑；同时，连续磨削圆周面保证磨削的连续性，因此可以减小磨削冲击力，从而保证砂轮和刀杆的使用寿命。

Description

一种金刚石砂轮

技术领域

本发明涉及磨料磨具技术领域，更具体地说，涉及一种金刚石砂轮。

背景技术

由于金刚石砂轮具有较高的硬度及抗压强度，且耐磨性好，因此在铸件毛坯打磨中，金刚石砂轮得到广泛应用。

通常，砂轮的主要工作面为底面，其圆柱侧面作为辅助工作面，用于打磨外缘平面。而在打磨铸件毛坯的腔体时，砂轮的主要工作面为圆柱侧面。由于腔体一般较小，打磨腔体的砂轮多为中小型砂轮，与大砂轮相比，在同等转速下中小型砂轮的线速度较低，因此其磨削阻力较大，在磨削过程中，砂轮发热严重，排屑困难，这就导致了砂轮的使用寿命较低，更换频率高，从而提高了生产成本。

综上所述，如何提供一种便于打磨内腔且使用寿命较长的金刚石砂轮，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种金刚石砂轮，该金刚石砂轮便于打磨腔体，其使用寿命较长，因此可以节约成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种金刚石砂轮，包括砂轮本体，所述砂轮本体的外周部沿周向设有至少两个弧形槽，且至少两个所述弧形槽沿所述砂轮本体的轴向分布。

优选地，所述砂轮本体包括至少一个槽组，所述槽组包括至少两个沿所述砂轮本体的外周部周向设置的弧形槽；

所述槽组中所有所述弧形槽的弧度、槽宽以及槽深均相同，且所述槽组中所有所述弧形槽在垂直于砂轮本体轴线的平面内的投影周向均匀分布。

优选地，最上部的所述弧形槽的中心线与所述砂轮本体的上端面的距离为D₁，D₁的范围为：

至/>

其中，R₁为所述砂轮本体上端面边缘部的圆角半径，B₁为所述最上部的所述弧形槽的槽宽；

最下部的所述弧形槽的中心线与所述砂轮本体的下端面的距离为D₂，D₂的范围为：

至/>

其中，R₂为所述砂轮本体下端面边缘部的圆角半径，B₂为所述最下部的所述弧形槽的槽宽。

优选地，相邻两个所述弧形槽的中心线之间的距离为D₃：

且D₃＞0；

其中，T为所述砂轮本体的厚度，N为所述弧形槽的个数。

优选地，所有所述弧形槽的槽宽均相同，且相邻两个所述弧形槽的中心线之间的距离与所述弧形槽的槽宽之差大于等于2mm。

优选地，所述弧形槽的弧度范围为180°～270°。

优选地，所述弧形槽的槽宽范围为3mm～5mm；所述弧形槽的槽深范围为1mm～3mm。

优选地，所述弧形槽的槽底为圆弧形槽底。

优选地，所述弧形槽为球形铣刀制弧形槽。

本发明提供的金刚石砂轮，由于弧形槽的存在，砂轮本体的外周部被分为断续磨削圆周面和连续磨削圆周面。即砂轮本体上弧形槽所在的圆周面为断续磨削圆周面，在该断续磨削圆周面上，开设弧形槽的部分为非磨削段，未开设弧形槽的部分为断续磨削段；砂轮本体上整个圆周均未开设弧形槽的圆周面为连续磨削圆周面，整个圆周面均为连续磨削段。断续磨削圆周面减小了砂轮与工件加工面的接触面积，因此减小了磨削阻力，从而降低了砂轮的磨损，提高了砂轮的使用寿命，且弧形槽有利于散热和排屑；同时，连续磨削圆周面保证磨削的连续性，因此可以减小磨削冲击力，从而保证砂轮和刀杆的使用寿命。另外，至少两个弧形槽沿砂轮本体的轴向分布，可以保证经砂轮磨削的腔体在深度方向上的整体磨削质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的金刚石砂轮具体实施例的结构示意图；

图2为本发明所提供的金刚石砂轮具体实施例的主视图。

图1和图2中：

1为砂轮本体、2为弧形槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种金刚石砂轮，该金刚石砂轮便于打磨腔体，其使用寿命较长，因此可以节约成本。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供的金刚石砂轮具体实施例的结构示意图；图2为本发明所提供的金刚石砂轮具体实施例的主视图。

本申请提供的金刚石砂轮，包括砂轮本体1，砂轮本体1的外周部沿周向设有至少两个弧形槽2，且至少两个弧形槽2沿砂轮本体1的轴向分布。

需要说明的是，本申请提供的金刚石砂轮主要用于解决现有技术中磨削腔体时磨削阻力大的问题，为此，本申请提供的金刚石砂轮在砂轮本体1的外周部沿周向设有至少两个弧形槽2。

弧形槽2用于将砂轮本体1外周部连续的圆周面分割为非连续的圆周面，从而实现该圆周面的断续磨削，即开设有弧形槽2的圆周面的弧形槽2部分为非磨削段，砂轮工作时不参与磨削，该圆周面上未开设弧形槽2的部分为断续磨削段，为砂轮工作时的磨削工作面。

具体地，弧形槽2的个数为至少两个。这时，可以通过所有弧形槽2之间的布局来保证金刚石砂轮的质心与其几何中心之间的位置关系，从而保证金刚石砂轮整体的动平衡。

另外，为了保证腔体在深度方向上的整体磨削质量，至少两个弧形槽2沿砂轮本体1的轴向分布。

需要说明的是，本实施例中所有弧形槽2的分布包括以下两种情况。

第一种情况，所有弧形槽2均沿砂轮本体1的轴向分布，也就是说砂轮本体1外周部的单个圆周面上只开设一个弧形槽2，相邻两个弧形槽2在砂轮本体1的轴向上间隔第一预设距离的设置，每两个弧形槽2之间的第一预设距离可以相等，也可以不相等。

第二种情况，至少两个弧形槽2沿砂轮本体1的轴向分布，且至少两个弧形槽2沿砂轮本体1的同一圆周面周向分布，即轴向上相邻两个弧形槽2间隔第一预设距离的设置，周向上相邻两个弧形槽2间隔第二预设距离的设置。每两个弧形槽2之间的第二预设距离可以相等，也可以不相等。至少两个弧形槽2沿在砂轮本体1的同一圆周面周向分布，可以将该圆周面分为多个断续磨削段，更有利于排屑和散热。

进一步地，本实施例对弧形槽2的弧度大小不做限定，也就是说，弧形槽2的弧度可以大于180°，也可以小于180°，即弧形槽2可以为优弧，也可以为劣弧。且本申请中所有弧形槽2的弧度可以相同，也可以不相同。用户可以根据实际需要选择合适弧度的弧形槽2。

本实施例对弧形槽2的槽宽以及槽深不做限定，只要在保证砂轮整体的动平衡的情况下，不影响砂轮本体1的强度即可。各个弧形槽2的槽宽及槽深可以相等，也可以不相等，用户可以根据实际情况进行选择。

综上所述，由于弧形槽2的存在，砂轮本体1的外周部被分为断续磨削圆周面和连续磨削圆周面。砂轮本体1上弧形槽2所在的圆周面为断续磨削圆周面，在该断续磨削圆周面上，开设弧形槽2的部分为非磨削段，未开设弧形槽2的部分为断续磨削段。砂轮本体1上整个圆周均未开设弧形槽2的圆周面为连续磨削圆周面，整个圆周面均为连续磨削段。断续磨削圆周面减小了砂轮与腔体的接触面积，减小了磨削阻力，且弧形槽2有利于散热和排屑，因此提高了砂轮的使用寿命。同时，连续磨削圆周面保证磨削的连续性，可以减小磨削冲击力，从而保证砂轮和刀杆的使用寿命。另外，至少两个弧形槽2沿砂轮本体1的轴向分布，可以保证经砂轮磨削的腔体在深度方向上磨削质量的一致性。

考虑到弧形槽2加工的方便性及金刚石砂轮整体的动力平衡性问题，在上述实施例的基础之上，砂轮本体1包括至少一个槽组，槽组包括至少两个沿砂轮本体1的外周部周向设置的弧形槽2；

槽组中所有弧形槽2的弧度、槽宽以及槽深均相同，且槽组中所有弧形槽2在垂直于砂轮本体1轴线的平面内的投影周向均匀分布。

需要说明的是，槽组中所有弧形槽2在垂直于砂轮本体1轴线的平面内的投影周向均匀分布是指从上往下看，槽组中所有弧形槽2在砂轮本体1的圆周方向上整体呈均匀分布，以保证砂轮本体的质量的均衡性，从而保证金刚石砂轮整体的动力平衡性。

优选的，沿顺时针方向，第i个弧形槽2的尾部与第i+1个弧形槽2的首部在轴向上相互平齐，从而使砂轮本体1上的断续磨削圆周面的断续磨削段整体在周向上组成360°的整圆。其中，i＝1,2,…,N-1，N为槽组中弧形槽2的个数。

在另一个优选方案中，沿顺时针方向，第i个弧形槽2的尾部与第i+1个弧形槽2的首部在周向上相互错开预设弧度，也就是说，将所有弧形槽2向垂直于砂轮本体1轴线的平面内投影后，第i+1个弧形槽2的投影的尾部与第i个弧形槽2的首部具有交叠的部分，交叠部分的弧度即为预设弧度。本申请对预设弧度的范围不做限定，用户可以根据实际情况进行选择。这可以保证砂轮本体1上各断续切削段形成轴向相互间隔第一预设距离，周向上从上往下看所有弧形槽2整体呈均匀分布。

考虑到最上部的弧形槽2以及最下部的弧形槽2的设置位置，在上述实施例的基础之上，最上部的弧形槽2的中心线与砂轮本体1的上端面的距离为D₁，D₁的范围为：

至/>

其中，R₁为砂轮本体1上端面边缘部的圆角半径，B₁为最上部的弧形槽2的槽宽；

最下部的弧形槽2的中心线与砂轮本体1的下端面的距离为D₂，D₂的范围为：

至/>

其中，R₂为砂轮本体1下端面边缘部的圆角半径，B₂为最下部的弧形槽2的槽宽。

需要说明的是，本申请中的最上部和最下部是相对于砂轮本体1而言的，将砂轮本体1正立着放置，最靠近砂轮本体1上端面的弧形槽2为最上部的弧形槽2，最靠近砂轮本体1下端面的弧形槽2为最下部的弧形槽2，其它弧形槽2均位于最上部的弧形槽2和最下部的弧形槽2之间。

本申请中，R₁和R₂的单位为mm，且R₁和R₂可以相等，也可以不相等，用户可以根据具体情况进行选择。优选的，R₁≥2mm，R₂≥2mm。

另外，本申请中，不同槽组中的弧形槽2的槽宽可以相等，也可以不等。因此，B₁和B₂可以相等，也可以不相等，用户可以根据具体情况进行选择。B₁和B₂的单位为mm。

考虑到位于最上部的弧形槽2和最下部的弧形槽2之间的弧形槽2的设置位置问题，在上述实施例的基础之上，相邻两个弧形槽2的中心线之间的距离为D₃：

且D₃＞0；其中，T为砂轮本体1的厚度，N为弧形槽2的个数。

也就是说，所有弧形槽2等间距分布，间距为D₃。

为了保证金刚石砂轮的强度，在上述实施例的基础之上，所有弧形槽2的槽宽均相同，且相邻两个弧形槽2的中心线之间的距离与弧形槽2的槽宽之差大于等于2mm。

也就是说，砂轮本体1上位于相邻两个弧形槽2之间未开设弧形槽2的部分的宽度为大于等于2mm。也即，金刚石砂轮用于磨削工件加工表面的磨削段的宽度为大于等于2mm，这可以保证砂轮的强度。

考虑到断续磨削段的强度及磨削质量问题，在上述任意一个实施例的基础之上，弧形槽2的弧度范围为180°～270°。

需要说明的是，由于砂轮本体1上弧形槽2所在的圆周面上未开设弧形槽2的部位的弧度等于360°减去弧形槽2的弧度，当弧形槽2的弧度太大时，砂轮本体1上弧形槽2所在的圆周面上未开设弧形槽2的部位的弧度就太小，这时，该圆周面上的断续磨削段的面积太小，将影响砂轮的强度及磨削质量。当弧形槽2的弧度太小时，砂轮本体1上弧形槽2所在的圆周面上未开设弧形槽2的部位的弧度就太大，这时，该圆周面上的断续磨削段的面积太大，磨削腔体时，磨削阻力太大，因此将使减小磨削阻力的效果不明显。综上，本实施例中，弧形槽2的弧度范围为180°～270°。优选的，弧形槽2的弧度为240°。

考虑到砂轮的整体强度，在上述实施例的基础之上，弧形槽2的槽宽范围为3mm～5mm；弧形槽2的槽深范围为1mm～3mm。

为了保证金刚石砂轮后续加工的加工工艺，在上述实施例的基础之上，弧形槽2的槽底为圆弧形槽底。

也就是说，弧形槽2的槽底与槽壁之间平滑过渡，便于金刚石砂轮的后续镀沙工艺的实现。

考虑到圆弧形槽底的具体实现的问题，在上述实施例的基础之上，弧形槽2为球形铣刀制弧形槽。

由于球形铣刀的头部为球形，因此，球形铣刀制弧形槽具有圆弧形槽底，从而保证弧形槽2槽底的平滑过渡。

需要说明的是，当弧形槽2为球形铣刀制弧形槽时，弧形槽2的槽宽与槽深之间满足关系式：

B＝2×(r²-(r-h)²)^0.5

其中，B为弧形槽2的槽宽，h为弧形槽2的槽深，r为球形铣刀的半径。

也就是说，当弧形槽2的槽深为1mm～3mm范围内的设定值时，可以通过调整r的大小来保证弧形槽2的槽宽使其满足3mm～5mm的槽宽范围。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的金刚石砂轮进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种金刚石砂轮，其特征在于，包括砂轮本体(1)，所述砂轮本体(1)的外周部沿周向设有至少两个弧形槽(2)，且至少两个所述弧形槽(2)沿所述砂轮本体(1)的轴向分布；

所述砂轮本体(1)的同一圆周面至少设有两个所述弧形槽(2)；

最上部的所述弧形槽(2)的中心线与所述砂轮本体(1)的上端面的距离为D₁，D₁的范围为：

至/>

其中，R₁为所述砂轮本体(1)上端面边缘部的圆角半径，B₁为所述最上部的所述弧形槽(2)的槽宽；

最下部的所述弧形槽(2)的中心线与所述砂轮本体(1)的下端面的距离为D₂，D₂的范围为：

至/>

其中，R₂为所述砂轮本体(1)下端面边缘部的圆角半径，B₂为所述最下部的所述弧形槽(2)的槽宽。

2.根据权利要求1所述的金刚石砂轮，其特征在于，所述砂轮本体(1)包括至少一个槽组，所述槽组包括至少两个沿所述砂轮本体(1)的轴向分布的所述弧形槽(2)；

所述槽组中所有所述弧形槽(2)的弧度、槽宽以及槽深均相同，且所述槽组中所有所述弧形槽(2)在垂直于砂轮本体(1)轴线的平面内的投影周向均匀分布。

3.根据权利要求2所述的金刚石砂轮，其特征在于，相邻两个所述弧形槽(2)的中心线之间的距离为D₃：

且D₃>0；

其中，T为所述砂轮本体(1)的厚度，N为所述弧形槽(2)的个数。

4.根据权利要求3所述的金刚石砂轮，其特征在于，所有所述弧形槽(2)的槽宽均相同，且相邻两个所述弧形槽(2)的中心线之间的距离与所述弧形槽(2)的槽宽之差大于等于2mm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的金刚石砂轮，其特征在于，所述弧形槽(2)的弧度范围为180°～270°。

6.根据权利要求5所述的金刚石砂轮，其特征在于，所述弧形槽(2)的槽宽范围为3mm～5mm；所述弧形槽(2)的槽深范围为1mm～3mm。

7.根据权利要求6所述的金刚石砂轮，其特征在于，所述弧形槽(2)的槽底为圆弧形槽底。

8.根据权利要求7所述的金刚石砂轮，其特征在于，所述弧形槽(2)为球形铣刀制弧形槽。