CN108422322B - 耐磨金刚石滚轮及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种耐磨金刚石滚轮及其制造工艺，包括滚轮本体，所述滚轮本体的圆周端面中心沿滚轮本体的轴向贯穿设置形成转动孔，其特征在于：所述滚轮本体的外表面设置有金刚石层，所述金刚石层表面向内凹陷形成有凹槽，所述凹槽在金刚石层表面呈斜向分布，所述凹槽延伸至滚轮本体的两相对端面，所述滚轮本体内设置有供水通道，所述滚轮本体内设置有与供水通道连通的毛细管路，所述毛细管路在连通至金刚石层表面。转动孔与转动轴配合，控制滚轮本体沿周向进行转动，通过滚轮本体外表面的金刚石层对砂轮进行磨削，供水通道对毛细管路进行供水，水在毛细管路内流动，对高热的金属石层进行降温，延长滚轮的使用寿命。

Description

耐磨金刚石滚轮及其制造工艺
技术领域
本发明涉及磨具领域，特别涉及耐磨金刚石滚轮及其制造工艺。
背景技术
金刚石滚轮，是用于大批量成型磨削的专用机床和齿轮磨床加工的高效率、高寿命、低成本的砂轮修整工具。通过将金刚石滚轮安装在磨床的修整装置上，砂轮成型后通过金刚石滚轮对砂轮的成形面进行磨削，从而将金刚石滚轮的外形轮廓形状以及精度、尺寸通过砂轮复制到被加工的零件表面，对零件的表面进行成型、
现有技术中，公告号为“CN102825548A”的发明专利公布了一种金刚石修整滚轮，其满足了上述工作条件，在该种滚轮对砂轮进行磨削的过程中，滚轮表面的磨损分为宏观磨损和微观磨损，当砂轮与滚轮之间相对高速转动时，两者之间会产生大量的热，当温度超过某一临界值后，滚轮的磨损会加剧，滚轮对砂轮的刃磨质量会下降，影响砂轮的精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种磨削精度高的耐磨金刚石滚轮。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种耐磨金刚石滚轮，包括滚轮本体，所述滚轮本体的圆周端面中心沿滚轮本体的轴向贯穿设置形成转动孔，所述滚轮本体的外表面设置有金刚石层，所述金刚石层表面向内凹陷形成有凹槽，所述凹槽在金刚石层表面呈斜向分布，所述凹槽延伸至滚轮本体的两相对端面，所述滚轮本体内设置有供水通道，所述滚轮本体内设置有与供水通道连通的毛细管路，所述毛细管路在连通至金刚石层表面。
通过采用上述技术方案，转动孔与转动轴配合，控制滚轮本体沿周向进行转动，通过滚轮本体外表面的金刚石层对砂轮进行磨削，供水通道对毛细管路进行供水，水在毛细管路内流动，对高热的金属石层进行降温，延长滚轮的使用寿命，同时毛细管路的直径较小，避免滚轮本体发生断裂的问题；设置在金刚石层表面的凹槽，滚轮和砂轮打磨过程中的碎屑堆积在凹槽内，避免碎屑堆积在金刚石层表面影响滚轮的磨削，凹槽内的碎屑，通过滚轮的转动排出滚轮。
作为优选，所述毛细管路的侧壁设置有防水层。
通过采用上述技术方案，避免毛细管路内的冷却水渗入滚轮内过多，影响滚轮的结构强度。
作为优选，所述凹槽依次包括沿滚轮本体的周向向内延伸的导向槽、沿滚轮本体的径向向内凹陷的堆积槽，所述毛细管路延伸至导向槽内。
通过采用上述技术方案，滚轮的转动使得碎屑在产生的过程中，碎屑沿导向槽移动，直至堆积在堆积槽内，同时滚轮在转动过程中碎屑沿堆积槽的斜向移动，从凹槽长度方向的两端向外部移动，排出滚轮本体。
作为优选，所述滚轮本体的两端面设置有橡胶材料制成的挡水板。
通过采用上述技术方案，避免毛细管路在滚轮本体的两圆周侧面与外部连通，造成毛细管路内的液体向滚轮本体的两侧向外移动，无法通过滚轮的转动，通过向心力的作用移入金刚石层表面，对金刚石层表面进行降温，挡水板限制了毛细管路内的液体向两圆周侧面外的流动，使其更好地对金刚石层进行降温。
作为优选，所述金刚石层表面形成有定位槽，所述定位槽内设置有金刚石颗粒，所述定位槽沿凹槽的长度方向均匀分布，所述毛细管路延伸至定位槽内。
通过采用上述技术方案，定位槽确定了金刚石颗粒的位置，提高了打磨的精度和一致性，加强打磨效果，同时毛细管路延伸至定位槽内，对磨削过程中的金刚石颗粒的底部进行降温。
作为优选，所述定位槽之间的间距为0.3-0.7cm。
本发明的另一目的在于提供一种制造上述耐磨金刚石滚轮的制造工艺。
本发明的另一技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种应用于耐磨金刚石滚轮的制造工艺，包括以下步骤：
步骤一、将耐高温梯形聚甲基倍半硅氧烷注入模具中冷却形成毛细网；
步骤二、将金属钨粉混合毛细网混合后倒入烧结模具中压合，同时将金刚石颗粒卡嵌入模具内，进行高温烧结，烧结温度为1050-1060度，时长1-1.2小时，冷却后将烧结模具中的滚轮基体旋出；
步骤三、在步骤二中的滚轮基体进行钻削加工形成供水通道；
步骤四、对滚轮圆周侧面的金刚石颗粒进行预磨削；
步骤五、对滚轮圆周侧面的凹槽进行刃磨；
步骤六、将滚轮基体浸泡在二甲基甲酰胺溶液中，通过超声波进行振动，时长3-12小时，取出滚轮基体；
步骤七、对滚轮基体进行机加工后，获得金刚石滚轮。
通过采用上述技术方案，耐高温梯形聚甲基倍半硅氧烷能够承受1000度以上的高温，能够伴随金属钨粉同时进行烧结；在烧结后，通过将滚轮旋出，避免斜向分布的凹槽使滚轮基体无法取出的问题，同时毛细网预埋在滚轮基体内，通过钻削的过程，使得毛细网暴露或截断的位置位于供水通道的侧壁，然后将滚轮基体浸泡在二甲基甲酰胺溶液，通过二甲基甲酰胺溶液的作用去除毛细网，由于毛细网的直径较细，通过超声波振动，将毛细网形成的毛细管路内的毛细网杂质振离滚轮基体。
作为优选，所述步骤二中模具内设置有与供水通道对应的凸块。
综上所述，本发明具有以下有益效果：转动孔与转动轴配合，控制滚轮本体沿周向进行转动，通过滚轮本体外表面的金刚石层对砂轮进行磨削，供水通道对毛细管路进行供水，水在毛细管路内流动，对高热的金属石层进行降温，延长滚轮的使用寿命，同时毛细管路的直径较小，避免滚轮本体发生断裂的问题；设置在金刚石层表面的凹槽，滚轮和砂轮打磨过程中的碎屑堆积在凹槽内，避免碎屑堆积在金刚石层表面影响滚轮的磨削，凹槽内的碎屑，通过滚轮的转动排出滚轮。
附图说明
图1是实施例1的剖面示意图，用于体现凹槽的形状；
图2是图1所示A部放大示意图，用于体现导向槽的位置；
图3是实施例1的结构示意图，用于体现凹槽的位置；
图4是滚轮本体的剖面示意图，用于体现供水通道的位置；
图中，1、滚轮本体；11、转动孔；12、金刚石层；13、凹槽；14、供水通道；15、毛细管路；16、防水层；17、导向槽；18、堆积槽；19、挡水板；21、金刚石颗粒；22、定位槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1：如图1所示，一种耐磨金刚石滚轮，包括圆柱形的滚轮本体1，滚轮本体1圆周端面的中心位置沿轴向滚船设置形成转动孔11，转动孔11与磨床的机架配合，对砂轮进行磨削。
如图1所示，滚轮本体1的外表面设置有凹槽13，凹槽13沿滚轮本体1的轴向延伸，凹槽13在滚轮本体1的圆周侧面上斜向延伸，且凹槽13沿滚轮本体1的圆周侧面均匀分布，凹槽13在滚轮本体1的径向的剖面包括沿滚轮本体1的周向向内延伸的导向槽17，导向槽17的底部沿滚轮本体1的径向向内凹陷形成堆积槽18，堆积槽18和导向槽17在截面上呈J形。
如图1所示，相邻的凹槽13之间的滚轮本体1的外表面外设置有金刚石层12，金刚石层12包括设置在外表面的定位槽22，定位槽22沿凹槽13的长度方向等间距分布，在相邻两条凹槽13之间的定位槽22之间的间距为0.3-0.7cm，定位槽22内设置有金刚石颗粒21，金刚石颗粒21的上表面凸出于滚轮本体1的外表面。
如图1和图2所示，滚轮本体1的圆周端面靠近转动孔11的位置设置有供水通道14，供水通道14贯穿滚轮本体1的轴向设置，供水通道14以滚轮本体1的中心分布有多个。
如图2所示，滚轮本体1内设置有多个与供水通道14连通的毛细管路15，毛细管路15在滚轮本体1内是不均匀分布的，毛细管路15与供水通道14连通，毛细管路15同时与堆积槽18连通、与定位槽22的底部连通；毛细管路15的内壁设置有防水层16，防水层16由防水涂料或者耐高温梯形聚甲基倍半硅氧烷附着而成；滚轮本体1的相对两个圆周端面设置有橡胶材料熔化后固结固定的挡水板19，挡水板19上对应转动孔11与供水通道14的位置设置有供穿设和供水经过的孔。
使用过程中：通过将滚轮本体1固定在磨床上，通过水管连通至供水通道14内，然后启动砂轮靠近滚轮，对砂轮进行磨削成型，在此过程中，碎屑通过凹槽13长度方向的两侧飞出，同时金刚石颗粒21的耐磨性能和使用寿命很长。
实施例2：一种应用于耐磨金刚石滚轮的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将耐高温梯形聚甲基倍半硅氧烷注入模具中冷却形成毛细网；
步骤二、将金属钨粉混合毛细网混合后倒入烧结模具中压合，同时将金刚石颗粒21卡嵌入模具内，进行高温烧结，烧结温度为1050度，时长1.2小时，冷却后将烧结模具中的滚轮基体旋出；
步骤三、在步骤二中的滚轮基体进行钻削加工形成供水通道14；
步骤四、对滚轮圆周侧面的金刚石颗粒21进行预磨削；
步骤五、对滚轮圆周侧面的凹槽13进行刃磨；
步骤六、将滚轮基体浸泡在二甲基甲酰胺溶液中，通过超声波进行振动，时长3小时，取出滚轮基体；
步骤七、对滚轮基体进行机加工后，获得金刚石滚轮。
实施例3：一种应用于耐磨金刚石滚轮的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将耐高温梯形聚甲基倍半硅氧烷注入模具中冷却形成毛细网；
步骤二、将金属钨粉混合毛细网混合后倒入烧结模具中压合，模具内设置有对应供水通道14的凸块，同时将金刚石颗粒21卡嵌入模具内，进行高温烧结，烧结温度为1060度，时长1小时，冷却后将烧结模具中的滚轮基体旋出；
步骤三、在步骤二中的滚轮基体进行钻削加工形成供水通道14；
步骤四、对滚轮圆周侧面的金刚石颗粒21进行预磨削；
步骤五、对滚轮圆周侧面的凹槽13进行刃磨；
步骤六、将滚轮基体浸泡在二甲基甲酰胺溶液中，通过超声波进行振动，时长5小时，取出滚轮基体；
步骤七、对滚轮基体进行机加工后，获得金刚石滚轮。
实施例4：一种应用于耐磨金刚石滚轮的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将耐高温梯形聚甲基倍半硅氧烷注入模具中冷却形成毛细网；
步骤二、将金属钨粉混合毛细网混合后倒入烧结模具中压合，同时将金刚石颗粒21卡嵌入模具内，进行高温烧结，烧结温度为1055度，时长1.1小时，冷却后将烧结模具中的滚轮基体旋出；
步骤三、在步骤二中的滚轮基体进行钻削加工形成供水通道14；
步骤四、对滚轮圆周侧面的金刚石颗粒21进行预磨削；
步骤五、对滚轮圆周侧面的凹槽13进行刃磨；
步骤六、将滚轮基体浸泡在二甲基甲酰胺溶液中，通过超声波进行振动，时长12小时，取出滚轮基体；
步骤七、对滚轮基体进行机加工后，获得金刚石滚轮。

Claims (7)

1.一种耐磨金刚石滚轮，包括滚轮本体，所述滚轮本体的圆周端面中心沿滚轮本体的轴向贯穿设置形成转动孔，其特征在于：所述滚轮本体的外表面设置有金刚石层，所述金刚石层表面向内凹陷形成有凹槽，所述凹槽在金刚石层表面呈斜向分布，所述凹槽延伸至滚轮本体的两相对端面，所述滚轮本体内设置有供水通道，所述滚轮本体内设置有与供水通道连通的毛细管路，所述毛细管路在连通至金刚石层表面；
所述耐磨金刚石滚轮的制造工艺包括以下步骤：
步骤一、将耐高温梯形聚甲基倍半硅氧烷注入模具中冷却形成毛细网；
步骤二、将金属钨粉混合毛细网混合后倒入烧结模具中压合，同时将金刚石颗粒卡嵌入模具内，进行高温烧结，烧结温度为1050-1060度，时长1-1.2小时，冷却后将烧结模具中的滚轮基体旋出；
步骤三、在步骤二中的滚轮基体进行钻削加工形成供水通道；
步骤四、对滚轮圆周侧面的金刚石颗粒进行预磨削；
步骤五、对滚轮圆周侧面的凹槽进行刃磨；
步骤六、将滚轮基体浸泡在二甲基甲酰胺溶液中，通过超声波进行振动，时长3-12小时，取出滚轮基体；
步骤七、对滚轮基体进行机加工后，获得金刚石滚轮。
2.根据权利要求1所述的耐磨金刚石滚轮，其特征在于：所述毛细管路的侧壁设置有防水层。
3.根据权利要求1所述的耐磨金刚石滚轮，其特征在于：所述凹槽依次包括沿滚轮本体的周向向内延伸的导向槽、沿滚轮本体的径向向内凹陷的堆积槽，所述毛细管路延伸至导向槽内。
4.根据权利要求1所述的耐磨金刚石滚轮，其特征在于：所述滚轮本体的两端面设置有橡胶材料制成的挡水板。
5.根据权利要求1所述的耐磨金刚石滚轮，其特征在于：所述金刚石层表面形成有定位槽，所述定位槽内设置有金刚石颗粒，所述定位槽沿凹槽的长度方向均匀分布，所述毛细管路延伸至定位槽内。
6.根据权利要求5所述的耐磨金刚石滚轮，其特征在于：所述定位槽之间的间距为0.3-0.7cm。
7.根据权利要求1中所述的耐磨金刚石滚轮，其特征在于：所述步骤二中模具内设置有与供水通道对应的凸块。
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