CN108972375A - 一种多层陶瓷结合剂砂轮及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及陶瓷结合剂砂轮技术领域，具体涉及一种多层陶瓷结合剂砂轮及其制备方法，砂轮整体呈圆环状，砂轮沿轴向为多层结构，每层为一个圆环状的磨料层，各磨料层的磨料粒度沿轴向由砂轮一端至另一端是逐级减小的。使用本发明的砂轮能够提高工件的加工效率，降低加工成本。

Description

一种多层陶瓷结合剂砂轮及其制备方法

技术领域

本发明涉及陶瓷结合剂砂轮技术领域，具体涉及一种多层陶瓷结合剂砂轮及其制备方法。

背景技术

在机加工行业，经常需要用砂轮磨具将工件磨削到预定的精度，通常情况下，一件工件的磨削要经过粗磨、细磨和精磨等多次磨削，在每次磨削完成后都需要更换磨料粒度更小的砂轮，直至工件磨削到预定的精度，砂轮的频繁更换以及分步磨削使得工件加工时间较长，严重影响工作效率；另外，使用多种不同磨料粒度的砂轮进行分步磨削，每次更换砂轮后都需要对新砂轮进行修整，不仅耗时，而且浪费资源，加工成本消耗较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种多层陶瓷结合剂砂轮及其制备方法，使用本发明的砂轮能够显著减少工件加工时间，提高加工效率，降低加工成本。

为解决上述技术问题，本发明所采用技术方案的基本构思是：通过在成型时以陶瓷结合剂为粘结剂把不同粒度、不同硬度的磨料分层次进行结合，成为一种陶瓷结合剂砂轮，例如按按磨料粒度由大到小依次分为粗磨层、细磨层及精磨层（三者是相对而言的）三个层次；通过在多种磨料粒度进行组合，按实际需求对多层次磨料层的厚度（指每层沿轴向的厚度）进行分配（例如按粗磨、细磨、精磨对应的磨削时间比例设置相应的磨料层厚度比例），然后通过高温烧结使多层磨料层融合成一个整体；在使用时，通过砂轮与工件在砂轮轴向的相对移动及砂轮绕自身轴线的转动，使工件同一加工部位（记作A点）的粗磨、细磨和精磨步骤连续进行，并且在对工件下一部位（记作B点）粗磨的同时，细磨层对A点进行细磨，当砂轮对工件再下一个部位（记作C点）进行粗磨时，细磨层对B点进行细磨，精磨层对A点精磨，当有更多层时，依次类推，不仅节省了更换砂轮、修正砂轮的时间，而且使工件磨削的总时间近似等于（实际上是略大于）粗磨的时间（因为对C点粗磨完成的同时，对B点的细磨和A点的精磨是同步进行了，因此中间过程不需要计算细磨和精磨时间，仅在工件整体加工完成的阶段计算精磨时间即可），大大减少了工件加工时间，提高加工效率，同时减少了砂轮修正次数，减少了资源浪费，降低了加工成本。

基于上述基本构思，本发明所采用是技术方案是：一种多层陶瓷结合剂砂轮，砂轮整体呈圆环状，砂轮沿轴向为多层结构，每层为一个圆环状的磨料层，各磨料层的磨料粒度沿轴向由砂轮一端至另一端是逐级减小的。

所述磨料层有三层，按磨料粒度由大到小依次分为粗磨层、细磨层和精磨层。

各磨料层之间一体烧结。

不同磨料层之间呈齿状配合连接。

在本发明的一种实施方式中：各磨料层沿砂轮轴向的厚度随磨料粒度减小而减小。

在本发明的另一种实施方式中：各磨料层沿砂轮轴向的厚度随磨料粒度减小而增大。

一种如上所述砂轮的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、按各磨料层对磨料粒度要求准备磨料，并分别与陶瓷结合剂混匀，得到相应的成型料；

步骤二、按磨料粒度由小到大分步向成型模具中投入成型料，每投一种成型料后，将上表面刮成沿以砂轮轴心线为中心的圆周分布的齿状，再投下一种成型料，最后一种成型料投入成型模具后，刮平上表面；

步骤三、将投入成型模具的成型料挤压成型，得到砂轮胚件；

步骤四、将挤压成型后的砂轮胚件进行烧结，使不同层的成型料烧结为一体，得到所述的多层陶瓷结合剂砂轮。

有益效果：本发明通过在不同磨料粒度或/和不同硬度进行多层次分配组合，然后通过高温烧结融合成多层陶瓷结合剂砂轮整体，以此来达到提高工作效率、较少资源浪费、降低成本的目的；本发明实用性强，操作起来比较简单，能够在磨削加工过程中不用更换其他规格砂轮磨具就可以实现同一件工件所要达到的磨削精度，提高了砂轮模具的磨削性能、提高了工作效率，节省了资源和成本。

附图说明

图1是是本发明的砂轮的剖视示意图；

图2是本发明的砂轮在制备过程中层与层之间连接表面的结构示意图（图1俯视，图中仅示意形状结构，不示意比例，实际制备时，齿状结构中峰的高度以及相邻峰之间的间距应当尽量小一些）；

图3本发明的主视结构示意图（外周面结构示意，与图1同视角，图中仅示意形状结构，不示意比例，实际制备时，齿状结构中峰的高度以及相邻峰之间的间距应当尽量小一些）；

图中标记：1、粗磨层，2、细磨层，3、精磨层，4、砂轮中孔，5、齿状结构的峰顶，6、齿状结构的低谷。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明；以下未详述部分均为现有技术或采用现有技术能够实现的。

实施例1

参考图1至图3，一种多层陶瓷结合剂砂轮，砂轮整体呈圆环状，砂轮包括三层外径相同的磨料层，即粗磨层1、细磨层2和精磨层3，粗磨层1、细磨层2和精磨层3沿砂轮轴向依次并排设置，且粗磨层1、细磨层2和精磨层3的磨料粒度是依次减小的；

粗磨层1与细磨层2之间以及细磨层2与精磨层3之间呈齿状配合连接；

粗磨层1、细磨层2和精磨层3为一体烧结；

粗磨层1、细磨层2和精磨层3的宽度依次减小；

所述砂轮的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、按各磨料层对磨料粒度要求准备磨料，并分别与陶瓷结合剂混匀，得到相应的成型料；

步骤二、将成型模具清理干净，成型模具包括下压板、模套、芯棒和上压板，模套内径等于砂轮外径，芯棒直径等于砂轮内径，上压板和下压板均呈环状且两者的外径等于砂轮外径、内径等于砂轮内径；

步骤三、将模套放在工作台面，下压板放入模套内，芯棒插入下压板内孔中，按磨料粒度由小到大分步向成型模具中投入成型料，每种成型料按相应厚度比及砂轮总体积转化为该种成型料的体积进行添加，每投一种成型料后，将上表面刮成沿以砂轮轴心线为中心的圆周分布的齿状（参见图2和图3），再投下一种成型料，最后一种成型料投入成型模具后，上表面不刮成齿状，而是刮平；将上压板套入芯棒与模套之间；

步骤四、将投入成型料的模具整体放入油压机进行压制，使成型料挤压成型，得到砂轮胚件；

步骤五、将挤压成型后的砂轮胚件进行烧结，使不同层的成型料烧结为一体，得到所述的多层陶瓷结合剂砂轮。

实施例2

参考图1至图3，一种多层陶瓷结合剂砂轮，与实施例1不同之处在于：粗磨层、细磨层和精磨层的宽度依次增大。

以上实施例的砂轮，在使用时，通过砂轮与工件在砂轮轴向的相对移动及砂轮绕自身轴线的转动，使工件同一加工部位（记作A点）的粗磨、细磨和精磨步骤连续进行，并且在对工件下一部位（记作B点）粗磨的同时，细磨层对A点进行细磨，当砂轮对工件再下一个部位（记作C点）进行粗磨时，细磨层对B点进行细磨，精磨层对A点精磨，不仅节省了更换砂轮、修正砂轮的时间，而且使工件磨削的总时间近似等于（实际上是略大于）粗磨的时间（因为对C点粗磨完成的同时，对B点的细磨和A点的精磨是同步进行了，因此中间过程不需要计算细磨和精磨时间，仅在工件整体加工完成的阶段计算精磨时间即可），大大减少了工件加工时间，提高加工效率，同时减少了砂轮修正次数，减少了资源浪费，降低了加工成本。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种多层陶瓷结合剂砂轮，砂轮整体呈圆环状，其特征在于：砂轮沿轴向为多层结构，每层为一个圆环状的磨料层，各磨料层的磨料粒度沿轴向由砂轮一端至另一端是逐级减小的。

2.如权利要求1所述的一种多层陶瓷结合剂砂轮，其特征在于：所述磨料层有三层，按磨料粒度由大到小依次分为粗磨层、细磨层和精磨层。

3.如权利要求1所述的一种多层陶瓷结合剂砂轮，其特征在于：各磨料层之间一体烧结。

4.如权利要求1所述的一种多层陶瓷结合剂砂轮，其特征在于：不同磨料层之间呈齿状配合连接。

5.如权利要求1所述的一种多层陶瓷结合剂砂轮，其特征在于：各磨料层沿砂轮轴向的厚度随磨料粒度减小而减小。

6.如权利要求1所述的一种多层陶瓷结合剂砂轮，其特征在于：各磨料层沿砂轮轴向的厚度随磨料粒度减小而增大。

7.一种如权利要求1-6任一项所述砂轮的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、按各磨料层对磨料粒度要求准备磨料，并分别与陶瓷结合剂混匀，得到相应的成型料；

步骤二、按磨料粒度由小到大分步向成型模具中投入成型料，每投一种成型料后，将上表面刮成沿以砂轮轴心线为中心的圆周分布的齿状，再投下一种成型料，最后一种成型料投入成型模具后，刮平上表面；

步骤三、将投入成型模具的成型料挤压成型，得到砂轮胚件；

步骤四、将挤压成型后的砂轮胚件进行烧结，使不同层的成型料烧结为一体，得到所述的多层陶瓷结合剂砂轮。