CN203680092U - 一种用于磨削硬质合金球的金刚石砂轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于磨削硬质合金球的金刚石砂轮，由上砂轮盘和下砂轮盘组成。在上砂轮盘和下砂轮盘上设有装配螺孔。上砂轮盘包括上砂轮盘金刚石层和上砂轮盘铝基体，上砂轮盘金刚石层与上砂轮盘铝基体通过树脂粘接。下砂轮盘包括下砂轮盘金刚石层和下砂轮盘铝基体，下砂轮盘金刚石层与下砂轮盘铝基体通过树脂粘接。下砂轮盘金刚石层上开有V形槽，V形槽的开口大小依被加工的硬质合金球的球径而定，开口尺寸与球径相当。V型槽的内边缘到下砂轮盘内圆的距离与外边缘到下砂轮盘外圆的距离为4:6。与现有磨具相比，本实用新型的加工效率提高2.5～3倍以上，非常适用于硬质合金球的粗磨加工。

Description

一种用于磨削硬质合金球的金刚石砂轮

技术领域

本实用新型涉及一种用于磨削硬质合金球的磨具,具体是一种用于磨削硬质合金球的金刚石砂轮。

背景技术

硬质合金精密球具有高强度、高精度、耐高温、耐腐蚀等特点，在石油行业阀球密封等方面得到广泛应用。由于硬质合金球材料硬度高达HRA87以上，是钢球洛氏硬度的两倍以上，属难加工材料。由于要考虑烧结变形，硬质合金球毛坯的余量普遍偏大。所以，硬质合金球粗加工的关键，是满足成球规律的尺寸选择性和加工效率，提高粗加工效率显得尤为重要。目前，硬质合金球粗加工主要采用以下两种磨具：

1、采用铸铁盘进行加工，如：《硬质合金》，2011年第28卷第3期，第181～185页，题目为“高精度硬质合金球研磨实验装置的研制”的文章中提到：上、下研磨盘均采用铸铁盘作为研具，通过添加研磨液进行磨削加工。这种加工磨具存在的主要问题是研磨介质的粒度小，若研磨液的浓度偏大则球体在沟槽中自转不充分且V型槽容易变形，造成球体球形误差偏大，若研磨液浓度偏小则余量材料去除率很低、研磨液用量大，加工效率低下。

2、采用V形槽冷压孕镶金刚石与平面树脂金刚石砂轮进行研磨，如：《轴承》，2009年第11期，第12～15页，题目为“硬质合金球行星研磨加工技术”的文章中提到：上研磨盘采用平面树脂金刚石砂轮，下研磨盘沟道采用V形槽冷压孕镶金刚石，这种加工磨具存在的主要问题是：上、下研磨盘的金刚石层厚度较薄，金刚石层消耗快，需要频繁更换上研磨盘的金刚石砂轮和重新孕镶下研磨盘的金刚石。此外，由于上、下研磨盘的尺寸较小，无法加工直径较大的硬质合金球，装球量少，不利于加工效率的提高。

综上所述，现有加工磨具的缺陷在于：

1、铸铁盘研磨时球体自转不充分，V型槽易变形，余量材料去除率低；

2、孕镶金刚石加工时金刚石层消耗快，装球量少，加工范围小；

3、铸铁盘和孕镶金刚石两种磨具的研磨加工效率均十分低下。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种金刚石砂轮，从而解决硬质合金球粗磨效率低下的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于磨削硬质合金球的金刚石砂轮由上砂轮盘和下砂轮盘组成。上砂轮盘和下砂轮盘上设有装配螺孔。装配螺孔用于通过螺钉将上砂轮盘和下砂轮盘安装在钢球机上。上砂轮盘包括上砂轮盘金刚石层和上砂轮盘铝基体，上砂轮盘金刚石层与上砂轮盘铝基体通过树脂粘接。下砂轮盘包括下砂轮盘金刚石层和下砂轮盘铝基体，下砂轮盘金刚石层与下砂轮盘铝基体通过树脂粘接。在下砂轮盘的金刚石层上开有V形槽。

进一步的改进是：所述V型槽的内边缘到下砂轮盘内圆的距离与V型槽的外边缘到下砂轮盘外圆的距离为4:6。因为下砂轮盘在旋转过程中存在离心力，靠近外边缘的金刚石消耗较快，所以V型槽内边缘到下砂轮盘内圆的距离与外边缘到下砂轮盘外圆的距离按4:6的比例设计，V形槽开口大小依被磨削的硬质合金球的球径而定，V形槽开口尺寸与球径相当。

进一步的改进是：所述的上砂轮盘的外圆设有观察窗，可在磨削过程中观察球体的磨削情况。

本实用新型的效果在于：相对于现有铸铁盘添加研磨液，V型槽易变形，余量材料去除率低和孕镶金刚石层消耗快，需要频繁更换金刚石砂轮，研磨加工效率均十分低下的两种磨具，本实用新型由于上、下砂轮盘均采用金刚石，磨削效率高。且V型槽内边缘到下砂轮盘内圆的距离与外边缘到下砂轮盘外圆的距离按4:6的比例设计，解决了下砂轮盘在旋转过程中存在离心力，靠近外边缘的金刚石消耗较快的问题，不需要频繁更换金刚石砂轮。与现有磨具相比，本实用新型使用寿命长，加工效率提高2.5～3倍以上，非常适用于硬质合金球的粗磨加工。

附图说明

图1是本实用新型的上砂轮盘示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本实用新型的下砂轮盘示意图。

图4是本实用新型的工作状态图。

图中：1、上砂轮盘；2、上砂轮盘金刚石层；3、上砂轮盘铝基体；4、上砂轮盘螺孔；5、观察窗；6下砂轮盘；7、下砂轮盘金刚石层；8、下砂轮盘铝基体；9、下砂轮盘螺孔；10、V形槽；11、硬质合金球毛坯

A:V型槽的内边缘到下砂轮盘内圆的距离

B:V型槽的外边缘到下砂轮盘外圆的距离

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步描述：

如图1、图2、图3所示，本实用新型由上砂轮盘1和下砂轮盘6组成。

上砂轮盘1包括：上砂轮盘金刚石层2和上砂轮盘铝基体3。上砂轮盘金刚石层2与上砂轮盘铝基体3通过树脂粘接。上砂轮盘1的外径为Φ600mm，内径为Φ420mm，上砂轮盘金刚石层2的单边宽度90mm、厚度15mm，在Φ480mm定位圆处设有3个均布的上砂轮盘螺孔4，上砂轮盘1的外圆设有观察窗5，可在磨削过程中观察球体的磨削情况。

下砂轮盘6包括：下砂轮盘金刚石层7和下砂轮盘铝基体8。下砂轮盘金刚石层7与下砂轮盘铝基体8通过树脂粘接。下砂轮盘外径为Φ600mm，内径为Φ420mm，下砂轮盘金刚石层7的单边宽度90mm、厚度30mm，在Φ470mm定位圆上设有4个均布的下砂轮盘螺孔9，在下砂轮盘金刚石层7上开有V形槽10，V形槽10为90°V形槽。由于下砂轮盘6在旋转过程中存在离心力，靠近下砂轮盘6外边缘的金刚石消耗较快，所以V型槽10的内边缘到下砂轮盘6内圆的距离A与V型槽10外边缘到外圆的距离B按4:6的比例设计，V形槽10的开口大小依硬质合金球毛坯11的球径而定，开口尺寸与球径相当。

上砂轮盘螺孔4和下砂轮盘螺孔9均为M16螺孔。

本实用新型的工作状态如图4所示，将上砂轮盘1、下砂轮盘6分别安装在钢球机的上、下研磨板上。上砂轮盘1与钢球机的上载盘通过上3个上砂轮盘螺孔4用M16螺钉连接，上载盘与上研磨板通过螺钉连接；下砂轮盘6与钢球机的下载盘通过4个下砂轮盘螺孔9用M16螺钉连接，下载盘与下研磨板通过螺钉连接。

硬质合金球毛坯11放置在下砂轮盘金刚石层7上的V形槽10中，上砂轮盘1做上下移动，施加一定的磨削力，下砂轮盘6逆时针旋转，对硬质合金球毛坯11进行磨削加工。采用SΦ35mm合金球毛坯进行批量粗磨，粗磨后的合金球圆度误差≤0.01mm，尺寸一致性≤0.01mm，粗糙度Ra为1.6μm。

本实用新型可加工SΦ5mm～SΦ80mm的合金球毛坯，与现有加工磨具相比，加工效率提高2.5～3倍以上，非常适用于硬质合金球的粗磨加工。

Claims (3)

1.一种用于磨削硬质合金球的金刚石砂轮，包括上砂轮盘（1）和下砂轮盘（6），上砂轮盘（1）和下砂轮盘（6）上设有装配螺孔，在下砂轮盘（6）上开有V形槽（10），其特征在于：所述的上砂轮盘（1）包括上砂轮盘金刚石层（2）和上砂轮盘铝基体（3），上砂轮盘金刚石层(2)与上砂轮盘铝基体(3)通过树脂粘接；下砂轮盘（6）包括下砂轮盘金刚石层（7）和下砂轮盘铝基体（8），下砂轮盘金刚石层(7)与下砂轮盘铝基体(8)通过树脂粘接；V形槽（10）开在下砂轮盘（6）的金刚石层（7）上。

2.根据权利要求1所述的一种用于磨削硬质合金球的金刚石砂轮，其特征在于：所述的V型槽（10）的内边缘到下砂轮盘（6）内圆的距离(A)与V型槽（10）的外边缘到下砂轮盘（9）外圆的距离(B)为4:6。

3.根据权利要求1所述的一种用于磨削硬质合金球的金刚石砂轮，其特征在于：所述上砂轮盘（1）的外圆设有观察窗（5）。

Images