CN108908143A - 一种高效率齿轮加工磨砂轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了种高效率齿轮加工磨砂轮，包括砂轮基体和位于砂轮基体上的磨料层，磨料层包括石墨、金刚石、立方氮化硼、绿碳化硅、造孔剂、结合剂以及辅助磨料，其磨料层按质量份数计包括以下组分：石墨：8‑12份，金刚石：10‑19份，立方氮化硼：5‑8份，绿碳化硅：14‑18份，造孔剂：2‑4份，结合剂：6‑10份，辅助磨料：12‑16份；其中，造孔剂为碳酸氢铵；结合剂为树脂结合剂，树脂结合剂按质量份数计包括以下组分：环氧树脂：8‑12份，ATO粉剂：15‑20份，二氧化硅：23‑29份，氧化钙：3‑4份，氧化铝：6‑10份，氧化钡：1‑3份，醇溶性丙烯酸酯树脂：28‑30份，丙烯酸丁酯：3‑7份；辅助磨料为棕刚玉。
Description
技术领域
本发明涉及磨砂轮技术领域，具体的说是涉及一种高效率齿轮加工磨砂轮。
背景技术
磨砂轮又称固结磨具，磨砂轮是由结合剂将普通磨料固结成一定形状（多数为圆形，中央有通孔），并具有一定强度的固结磨具。其一般由磨料、结合剂和气孔构成，这三部分常称为固结磨具的三要素；磨砂轮是磨具中用量最大、使用面最广的一种，使用时高速旋转，可对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等；现有技术中的磨砂轮在长期磨磨具的情况下废旧严重，更换频率较高，且工作效率不高，给工作人员带来了极大的烦恼，为了延长磨砂轮的使用时间以及使用寿命，降低报废率以及生产成本，提高工作效率，本发明提出了一种高效率齿轮加工磨砂轮。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点提出一种高效率齿轮加工磨砂轮，不仅提高了产品的耐用性，而且降低了报废率，节约了生产成本，结构简单，维护方便。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种高效率齿轮加工磨砂轮，包括砂轮基体和位于砂轮基体上的磨料层，磨料层包括石墨、金刚石、立方氮化硼、绿碳化硅、造孔剂、结合剂以及辅助磨料，其磨料层按质量份数计包括以下组分：石墨：8-12份，金刚石：10-19份，立方氮化硼：5-8份，绿碳化硅：14-18份，造孔剂：2-4份，结合剂：6-10份，辅助磨料：12-16份；
其中，造孔剂为碳酸氢铵；结合剂为树脂结合剂，树脂结合剂按质量份数计包括以下组分：环氧树脂：8-12份，ATO粉剂：15-20份，二氧化硅：23-29份，氧化钙：3-4份，氧化铝：6-10份，氧化钡：1-3份，醇溶性丙烯酸酯树脂：28-30份，丙烯酸丁酯：3-7份；辅助磨料为棕刚玉。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的高效率齿轮加工磨砂轮，砂轮基体和磨料层之间通过胶粘剂粘结固定，胶粘剂按质量份数计包括以下组分：2-丁酮环己酮：2-8份，抗氧剂：9-12份，纳米二氧化硅：20-26份，乙二醇：9-11份，交联剂：5-8份，偶联剂：9-12份，固化剂：5-8份，溶剂：40-48份；
抗氧剂亚磷酸酯；交联剂为聚乙烯、聚氯乙烯或氯化聚乙烯中的一种；偶联剂为聚乙烯、聚氯乙烯或氯化聚乙烯中的一种或多种；固化剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二氨基二苯基甲砜、异佛尔酮二胺或聚酰胺650中的一种或几种；溶剂为去离子水。
前述的高效率齿轮加工磨砂轮，树脂结合剂的制备方法，包括以下几个步骤：
（一）将环氧树脂、ATO粉剂、二氧化硅、氧化钙、氧化铝以及氧化钡加入烧杯中，加入无水乙醇和水，搅拌均匀，待用；其中所述的环氧树脂、ATO粉剂、二氧化硅、氧化钙、氧化铝以及氧化钡按质量比为环氧树脂∶ATO粉剂∶二氧化硅∶氧化钙∶氧化铝∶氧化钡=2∶1 ∶1∶2 ∶0.5∶1；
（二）将醇溶性丙烯酸酯树脂以及丙烯酸丁酯加入到无水乙醇和水的混合物中，搅拌40-50min，得到TEOS溶液；
（三）将上述步骤（一）和步骤（二）混合均匀，用硝酸调节混合物的PH，其中所述的硝酸浓度为2-4%；
（四）将上述步骤（三）中调好PH的混合溶液在65-75℃下恒温干燥1-3小时后得到多组分凝胶；
（五）将上述步骤（四）中多组分凝胶在600-800℃下烘干10-15小时；
（六）将上述步骤（五）中烘干好的混合物经球磨、筛分得到树脂结合剂。
前述的高效率齿轮加工磨砂轮，磨料层包括石墨、金刚石、立方氮化硼、绿碳化硅、造孔剂、结合剂以及辅助磨料，其磨料层按质量份数计包括以下组分：石墨：8份，金刚石：10份，立方氮化硼：5份，绿碳化硅：14份，造孔剂：2份，结合剂：6份，辅助磨料：12份；
其中，造孔剂为碳酸氢铵；结合剂为树脂结合剂，树脂结合剂按质量份数计包括以下组分：环氧树脂：8份，ATO粉剂：15份，二氧化硅：23份，氧化钙：3份，氧化铝：6份，氧化钡：1份，醇溶性丙烯酸酯树脂：28份，丙烯酸丁酯：3份；辅助磨料为棕刚玉。
前述的高效率齿轮加工磨砂轮，磨料层包括石墨、金刚石、立方氮化硼、绿碳化硅、造孔剂、结合剂以及辅助磨料，其磨料层按质量份数计包括以下组分：石墨：12份，金刚石：19份，立方氮化硼：8份，绿碳化硅：18份，造孔剂：4份，结合剂：10份，辅助磨料：16份；
其中，造孔剂为碳酸氢铵；结合剂为树脂结合剂，树脂结合剂按质量份数计包括以下组分：环氧树脂：12份，ATO粉剂：20份，二氧化硅：29份，氧化钙：4份，氧化铝：10份，氧化钡：3份，醇溶性丙烯酸酯树脂：30份，丙烯酸丁酯：7份；辅助磨料为棕刚玉。
前述的高效率齿轮加工磨砂轮，磨料层包括石墨、金刚石、立方氮化硼、绿碳化硅、造孔剂、结合剂以及辅助磨料，其磨料层按质量份数计包括以下组分：石墨：10份，金刚石：14份，立方氮化硼：7份，绿碳化硅：15份，造孔剂：3份，结合剂：8份，辅助磨料：14份；
其中，造孔剂为碳酸氢铵；结合剂为树脂结合剂，树脂结合剂按质量份数计包括以下组分：环氧树脂：11份，ATO粉剂：18份，二氧化硅：25份，氧化钙：3份，氧化铝：8份，氧化钡：2份，醇溶性丙烯酸酯树脂：29份，丙烯酸丁酯：5份；辅助磨料为棕刚玉。
采用本发明的技术方案有益效果是：本发明中的磨砂轮本体整体采用高硬度材质，增加了磨砂轮的硬度和强度，提高了磨砂轮的使用率，延长了寿命，并且该磨砂轮的磨料层中采用了树脂结合剂，树脂结合剂具有耐酸碱、耐水和耐油等特性，同时采用树脂结合剂的砂轮刚性较好，磨削过程中磨具变形较小，工件的加工精度高，提高了工作效率，省时省力，本发明中磨料中加入了石墨，容易发生粉颗粒沉降或溶剂分层的现象，降低其细度可以在一定程度上降低粉料颗粒的沉降速度，但只能延迟沉降而不能防止沉降，加入立方氮化硼就能获得显著的防沉降效果，并且立方氮化硼具有来源广泛、价格低廉等优点；并且树脂结合剂的制作步骤简单，方便了工作人员的操作。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种高效率齿轮加工磨砂轮，包括砂轮基体和位于砂轮基体上的磨料层，高效率齿轮加工磨砂轮，磨料层包括石墨、金刚石、立方氮化硼、绿碳化硅、造孔剂、结合剂以及辅助磨料，其磨料层按质量份数计包括以下组分：石墨：8份，金刚石：10份，立方氮化硼：5份，绿碳化硅：14份，造孔剂：2份，结合剂：6份，辅助磨料：12份；
其中，造孔剂为碳酸氢铵；结合剂为树脂结合剂，树脂结合剂按质量份数计包括以下组分：环氧树脂：8份，ATO粉剂：15份，二氧化硅：23份，氧化钙：3份，氧化铝：6份，氧化钡：1份，醇溶性丙烯酸酯树脂：28份，丙烯酸丁酯：3份；辅助磨料为棕刚玉；
砂轮基体和磨料层之间通过胶粘剂粘结固定，胶粘剂按质量份数计包括以下组分：2-丁酮环己酮：2份，抗氧剂：9份，纳米二氧化硅：20份，乙二醇：9份，交联剂：5份，偶联剂：9份，固化剂：5份，溶剂：40份；
抗氧剂亚磷酸酯；交联剂为聚乙烯、聚氯乙烯或氯化聚乙烯中的一种；偶联剂为聚乙烯、聚氯乙烯或氯化聚乙烯中的一种或多种；固化剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二氨基二苯基甲砜、异佛尔酮二胺或聚酰胺650中的一种或几种；溶剂为去离子水；
上述的高效率齿轮加工磨砂轮，树脂结合剂的制备方法，包括以下几个步骤：
（一）将环氧树脂、ATO粉剂、二氧化硅、氧化钙、氧化铝以及氧化钡加入烧杯中，加入无水乙醇和水，搅拌均匀，待用；其中环氧树脂、ATO粉剂、二氧化硅、氧化钙、氧化铝以及氧化钡按质量比为环氧树脂∶ATO粉剂∶二氧化硅∶氧化钙∶氧化铝∶氧化钡=2∶1 ∶1∶2 ∶0.5∶1；
（二）将醇溶性丙烯酸酯树脂以及丙烯酸丁酯加入到无水乙醇和水的混合物中，搅拌40min，得到TEOS溶液；
（三）将上述步骤（一）和步骤（二）混合均匀，用硝酸调节混合物的PH，其中硝酸浓度为2%；
（四）将上述步骤（三）中调好PH的混合溶液在65℃下恒温干燥1小时后得到多组分凝胶；
（五）将上述步骤（四）中多组分凝胶在600℃下烘干10小时；
（六）将上述步骤（五）中烘干好的混合物经球磨、筛分得到树脂结合剂。
实施例2
本实施例提供一种高效率齿轮加工磨砂轮，包括砂轮基体和位于砂轮基体上的磨料层，磨料层包括石墨、金刚石、立方氮化硼、绿碳化硅、造孔剂、结合剂以及辅助磨料，其磨料层按质量份数计包括以下组分：石墨：12份，金刚石：19份，立方氮化硼：8份，绿碳化硅：18份，造孔剂：4份，结合剂：10份，辅助磨料：16份；
其中，造孔剂为碳酸氢铵；结合剂为树脂结合剂，树脂结合剂按质量份数计包括以下组分：环氧树脂：12份，ATO粉剂：20份，二氧化硅：29份，氧化钙：4份，氧化铝：10份，氧化钡：3份，醇溶性丙烯酸酯树脂：30份，丙烯酸丁酯：7份；辅助磨料为棕刚玉；
砂轮基体和磨料层之间通过胶粘剂粘结固定，胶粘剂按质量份数计包括以下组分：2-丁酮环己酮：8份，抗氧剂：12份，纳米二氧化硅：26份，乙二醇：11份，交联剂：8份，偶联剂：12份，固化剂：8份，溶剂：48份；
抗氧剂亚磷酸酯；交联剂为聚乙烯、聚氯乙烯或氯化聚乙烯中的一种；偶联剂为聚乙烯、聚氯乙烯或氯化聚乙烯中的一种或多种；固化剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二氨基二苯基甲砜、异佛尔酮二胺或聚酰胺650中的一种或几种；溶剂为去离子水；
上述的高效率齿轮加工磨砂轮，树脂结合剂的制备方法，包括以下几个步骤：
（一）将环氧树脂、ATO粉剂、二氧化硅、氧化钙、氧化铝以及氧化钡加入烧杯中，加入无水乙醇和水，搅拌均匀，待用；其中环氧树脂、ATO粉剂、二氧化硅、氧化钙、氧化铝以及氧化钡按质量比为环氧树脂∶ATO粉剂∶二氧化硅∶氧化钙∶氧化铝∶氧化钡=2∶1 ∶1∶2 ∶0.5∶1；
（二）将醇溶性丙烯酸酯树脂以及丙烯酸丁酯加入到无水乙醇和水的混合物中，搅拌50min，得到TEOS溶液；
（三）将上述步骤（一）和步骤（二）混合均匀，用硝酸调节混合物的PH，其中硝酸浓度为4%；
（四）将上述步骤（三）中调好PH的混合溶液在75℃下恒温干燥3小时后得到多组分凝胶；
（五）将上述步骤（四）中多组分凝胶在800℃下烘干15小时；
（六）将上述步骤（五）中烘干好的混合物经球磨、筛分得到树脂结合剂。
实施例3
本实施例提供一种高效率齿轮加工磨砂轮，包括砂轮基体和位于砂轮基体上的磨料层，磨料层包括石墨、金刚石、立方氮化硼、绿碳化硅、造孔剂、结合剂以及辅助磨料，其磨料层按质量份数计包括以下组分：石墨：10份，金刚石：14份，立方氮化硼：7份，绿碳化硅：15份，造孔剂：3份，结合剂：8份，辅助磨料：14份；
其中，造孔剂为碳酸氢铵；结合剂为树脂结合剂，树脂结合剂按质量份数计包括以下组分：环氧树脂：11份，ATO粉剂：18份，二氧化硅：25份，氧化钙：3份，氧化铝：8份，氧化钡：2份，醇溶性丙烯酸酯树脂：29份，丙烯酸丁酯：5份；辅助磨料为棕刚玉；
砂轮基体和磨料层之间通过胶粘剂粘结固定，胶粘剂按质量份数计包括以下组分：2-丁酮环己酮：6份，抗氧剂：11份，纳米二氧化硅：23份，乙二醇：10份，交联剂：6份，偶联剂：11份，固化剂：6份，溶剂：45份；
抗氧剂亚磷酸酯；交联剂为聚乙烯、聚氯乙烯或氯化聚乙烯中的一种；偶联剂为聚乙烯、聚氯乙烯或氯化聚乙烯中的一种或多种；固化剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二氨基二苯基甲砜、异佛尔酮二胺或聚酰胺650中的一种或几种；溶剂为去离子水；
上述的高效率齿轮加工磨砂轮，树脂结合剂的制备方法，包括以下几个步骤：
（一）将环氧树脂、ATO粉剂、二氧化硅、氧化钙、氧化铝以及氧化钡加入烧杯中，加入无水乙醇和水，搅拌均匀，待用；其中环氧树脂、ATO粉剂、二氧化硅、氧化钙、氧化铝以及氧化钡按质量比为环氧树脂∶ATO粉剂∶二氧化硅∶氧化钙∶氧化铝∶氧化钡=2∶1 ∶1∶2 ∶0.5∶1；
（二）将醇溶性丙烯酸酯树脂以及丙烯酸丁酯加入到无水乙醇和水的混合物中，搅拌45min，得到TEOS溶液；
（三）将上述步骤（一）和步骤（二）混合均匀，用硝酸调节混合物的PH，其中硝酸浓度为2-4%；
（四）将上述步骤（三）中调好PH的混合溶液在70℃下恒温干燥2小时后得到多组分凝胶；
（五）将上述步骤（四）中多组分凝胶在700℃下烘干13小时；
（六）将上述步骤（五）中烘干好的混合物经球磨、筛分得到树脂结合剂。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种高效率齿轮加工磨砂轮，包括砂轮基体和位于砂轮基体上的磨料层，其特征在于：所述的磨料层包括石墨、金刚石、立方氮化硼、绿碳化硅、造孔剂、结合剂以及辅助磨料，其磨料层按质量份数计包括以下组分：石墨：8-12份，金刚石：10-19份，立方氮化硼：5-8份，绿碳化硅：14-18份，造孔剂：2-4份，结合剂：6-10份，辅助磨料：12-16份；
其中，所述的造孔剂为碳酸氢铵；所述的结合剂为树脂结合剂，所述树脂结合剂按质量份数计包括以下组分：环氧树脂：8-12份，ATO粉剂：15-20份，二氧化硅：23-29份，氧化钙：3-4份，氧化铝：6-10份，氧化钡：1-3份，醇溶性丙烯酸酯树脂：28-30份，丙烯酸丁酯：3-7份；所述的辅助磨料为棕刚玉。
2.根据权利要求1所述的高效率齿轮加工磨砂轮，其特征在于：所述的砂轮基体和磨料层之间通过胶粘剂粘结固定，所述的胶粘剂按质量份数计包括以下组分：2-丁酮环己酮：2-8份，抗氧剂：9-12份，纳米二氧化硅：20-26份，乙二醇：9-11份，交联剂：5-8份，偶联剂：9-12份，固化剂：5-8份，溶剂：40-48份；
所述的抗氧剂亚磷酸酯；所述的交联剂为聚乙烯、聚氯乙烯或氯化聚乙烯中的一种；所述的偶联剂为聚乙烯、聚氯乙烯或氯化聚乙烯中的一种或多种；所述的固化剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二氨基二苯基甲砜、异佛尔酮二胺或聚酰胺650中的一种或几种；所述的溶剂为去离子水。
3.根据权利要求1所述的高效率齿轮加工磨砂轮，其特征在于：所述的树脂结合剂的制备方法，包括以下几个步骤：
（一）将环氧树脂、ATO粉剂、二氧化硅、氧化钙、氧化铝以及氧化钡加入烧杯中，加入无水乙醇和水，搅拌均匀，待用；其中所述的环氧树脂、ATO粉剂、二氧化硅、氧化钙、氧化铝以及氧化钡按质量比为环氧树脂∶ATO粉剂∶二氧化硅∶氧化钙∶氧化铝∶氧化钡=2∶1 ∶1∶2 ∶0.5∶1；
（二）将醇溶性丙烯酸酯树脂以及丙烯酸丁酯加入到无水乙醇和水的混合物中，搅拌40-50min，得到TEOS溶液；
（三）将上述步骤（一）和步骤（二）混合均匀，用硝酸调节混合物的PH，其中所述的硝酸浓度为2-4%；
（四）将上述步骤（三）中调好PH的混合溶液在65-75℃下恒温干燥1-3小时后得到多组分凝胶；
（五）将上述步骤（四）中多组分凝胶在600-800℃下烘干10-15小时；
（六）将上述步骤（五）中烘干好的混合物经球磨、筛分得到树脂结合剂。
4.根据权利要求1所述的高效率齿轮加工磨砂轮，其特征在于：所述的磨料层包括石墨、金刚石、立方氮化硼、绿碳化硅、造孔剂、结合剂以及辅助磨料，其磨料层按质量份数计包括以下组分：石墨：8份，金刚石：10份，立方氮化硼：5份，绿碳化硅：14份，造孔剂：2份，结合剂：6份，辅助磨料：12份；
其中，所述的造孔剂为碳酸氢铵；所述的结合剂为树脂结合剂，所述树脂结合剂按质量份数计包括以下组分：环氧树脂：8份，ATO粉剂：15份，二氧化硅：23份，氧化钙：3份，氧化铝：6份，氧化钡：1份，醇溶性丙烯酸酯树脂：28份，丙烯酸丁酯：3份；所述的辅助磨料为棕刚玉。
5.根据权利要求1所述的高效率齿轮加工磨砂轮，其特征在于：所述的磨料层包括石墨、金刚石、立方氮化硼、绿碳化硅、造孔剂、结合剂以及辅助磨料，其磨料层按质量份数计包括以下组分：石墨：12份，金刚石：19份，立方氮化硼：8份，绿碳化硅：18份，造孔剂：4份，结合剂：10份，辅助磨料：16份；
其中，所述的造孔剂为碳酸氢铵；所述的结合剂为树脂结合剂，所述树脂结合剂按质量份数计包括以下组分：环氧树脂：12份，ATO粉剂：20份，二氧化硅：29份，氧化钙：4份，氧化铝：10份，氧化钡：3份，醇溶性丙烯酸酯树脂：30份，丙烯酸丁酯：7份；所述的辅助磨料为棕刚玉。
6.根据权利要求1所述的高效率齿轮加工磨砂轮，其特征在于：所述的磨料层包括石墨、金刚石、立方氮化硼、绿碳化硅、造孔剂、结合剂以及辅助磨料，其磨料层按质量份数计包括以下组分：石墨：10份，金刚石：14份，立方氮化硼：7份，绿碳化硅：15份，造孔剂：3份，结合剂：8份，辅助磨料：14份；
其中，所述的造孔剂为碳酸氢铵；所述的结合剂为树脂结合剂，所述树脂结合剂按质量份数计包括以下组分：环氧树脂：11份，ATO粉剂：18份，二氧化硅：25份，氧化钙：3份，氧化铝：8份，氧化钡：2份，醇溶性丙烯酸酯树脂：29份，丙烯酸丁酯：5份；所述的辅助磨料为棕刚玉。
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