CN203817992U - 一种多边形基体的新型砂轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于砂轮技术领域，具体涉及一种多边形基体的新型砂轮。该砂轮包括砂轮基体，砂轮基体的外缘为多边形，多边形的边数为20-50，砂轮基体外设有与多边形边数数量一致的磨料块，每个磨料块的位置对应于砂轮基体多边形外缘上的一个边，相邻磨料块之间以及磨料块与砂轮基体之间通过粘接层连接在一起，磨料块与粘接层的接触面均为平面，磨料块的外周面为圆弧面，所有磨料块的外周面位于同一圆周上。本实用新型磨料块的成型模具结构简单，操作简便，磨料块成型密度均匀性得到保证，磨料块修整简便，降低了生产成本，提高了工作效率。

Description

一种多边形基体的新型砂轮

技术领域    

本实用新型属于砂轮技术领域，具体涉及一种多边形基体的新型砂轮。

背景技术  

作为一种刀具，集高强度、长寿命、高精度等诸多优点于一身的超硬材料砂轮在难加工材料的磨削加工领域占据着主导地位，尤其是陶瓷结合剂超硬材料砂轮，高气孔率和高自锐性使其应用越来越广泛。陶瓷结合剂超硬材料砂轮的制备工艺直接影响其使用性能和工件的加工质量，而砂轮的结构决定着其制备工艺的复杂性和难易程度，因此，优化自身结构对超硬材料砂轮的推广应用有着重要意义。

超硬材料砂轮通常由磨料层1、粘接层2和基体3等构成，如图1、2、3所示。在陶瓷结合剂超硬材料砂轮（尤其是大直径砂轮）制备过程中，整体式磨料层制备工艺较难实现，通常将磨料层1做成若干磨料块，后续通过粘接将磨料块固结在砂轮基体3上拼接成整体磨料层1。传统陶瓷结合剂超硬材料砂轮的基体外轮廓通常为圆柱状，砂轮的制备工艺对磨料块要求较高，磨料块形状是具有一定弦长且与成品砂轮形状近似的扇形，其尺寸与成品砂轮极为接近，即扇形内圆弧直径与砂轮基体外圆直径相近，扇形外圆直径稍大于砂轮成品的外圆直径，如图6所示；为实现以上目的，传统陶瓷结合剂超硬材料砂轮的磨料块制备工艺如下：首先选择具有与砂轮成品的磨料块形状、尺寸相近的成型模具，将型料利用成型模具压制成磨料块，经烘干、烧结固化后，由于内、外圆弧的存在，磨料块变形较大，为增大磨料块与砂轮基体的粘接面积，后续需将内圆弧面B2加工成与砂轮基体相匹配的形状，然后将磨料块拼接固结在砂轮基体上，最后将磨料块外圆弧面B1修整成成品尺寸。

以上这样的传统超硬材料砂轮的结构存在以下问题：

（1）成型模具问题：首先，成型模具结构复杂，其加工制造成本较高；其次，复杂的模具结构使得压制的磨料块密度均匀性难以控制；同时，由于压头或模腔的圆弧面通常由线切割加工而成，难以磨削，粗糙的表面使得模具在使用过程中易磨损，使用寿命大大缩短。此外，由于结构复杂，模具的组装和卸模操作繁琐，生产效率较低。

（2）磨料块的修整问题：磨料块烧结固化后，由于形状、尺寸变形量较大，需将磨料块的内圆弧面修整成规定形状和尺寸，需要专用设备进行加工，工序繁琐，工作量较大，砂轮规格型号较多情况下，对专用设备的功能要求越来越高。

（3）磨料块的粘接问题：由于在粘接过程中需要手工对磨料块进行修形，目前采用手工粘接方法进行磨料块与砂轮基体的粘接。利用专用树脂胶将磨料块的内圆弧面与砂轮基体的外圆面粘接，磨料块在基体上的位置一致性难以保证。

为解决以上问题，亟需对传统砂轮的结构进行优化。

发明内容    

本实用新型提供一种多边形基体的新型砂轮，以解决传统陶瓷结合剂超硬材料砂轮制备过程中模具结构复杂、磨料块修整难的问题。

本实用新型采用以下技术方案：

一种多边形基体的新型砂轮，包括砂轮基体，砂轮基体的外缘为多边形，多边形的边数为20-50，砂轮基体外设有与多边形边数数量一致的磨料块，每个磨料块的位置对应于砂轮基体多边形外缘上的一个边，相邻磨料块之间以及磨料块与砂轮基体之间通过粘接层连接在一起，磨料块与粘接层的接触面均为平面，磨料块的外周面为圆弧面，所有磨料块的外周面位于同一圆周上。

多边形为正多边形。

本实用新型基于微积分原理，圆是由无数条直线段拼接而成，故将半成品磨料块的形状设计为长方体或梯形体，去除了传统成型模具中的圆弧面结构，使得压制密度一致性得到保证；其次，烧结固化后半成品磨料块的变形量较小，无需对内周面B4进行加工；再次，为适应新结构的半成品磨料块，改变了砂轮基体的结构，将砂轮基体的外缘由原来的圆形改为正多边形，将与正多边形边数数量一致的半成品磨料块对应于砂轮基体多边形外缘上的每个边通过粘接层连接在一起；最后，将粘接固化后的半成品磨料块的外周面B3修整成圆周面即成为磨料块，结合微积分原理，弦长决定加工余量大小，且外圆加工比内圆弧加工更易实现，简化了加工工艺，提高了生产效率。

与传统结构陶瓷结合剂超硬材料砂轮相比，本专利具有以下优点：

（1）磨料块的成型模具结构简单，操作简便，磨料块成型密度均匀性得到保证，提高了工作效率。

（2）磨料块修整简便，无需修整内周面，无需专用设备进行加工，降低了生产成本，提高了工作效率。

附图说明    

图1为现有技术砂轮的结构示意图；

图2为图1的立体图；

图3为图1的局部放大图；

图4为现有技术砂轮基体的结构示意图；

图5为图4的立体图；

图6为现有技术砂轮制作时所用磨料块结构示意图；

图7为本实用新型砂轮的结构示意图；

图8为图7的局部放大图；

图9为本实用新型磨料块的结构示意图；

图10为本实用新型制作时的半成品磨料块的结构示意图。

具体实施方式 

如图7-8所示的多边形基体的新型砂轮，包括砂轮基体3，砂轮基体3的外缘为正多边形，多边形的边数为20-50，砂轮基体3外设有与正多边形边数数量一致的磨料块5，每个磨料块5的位置对应于砂轮基体3正多边形外缘上的一个边，相邻磨料块5之间以及磨料块5与砂轮基体3之间通过粘接层4连接在一起，磨料块5的结构如图9所示，磨料块5与粘接层4的接触面均为平面，磨料块5的外周面为圆弧面，所有磨料块5的外周面位于同一圆周上。

本实用新型砂轮基体上的正多边形外缘可利用电火花线切割技术切割而成，由于线切割后砂轮基体3外缘的加工表面比较粗糙，进一步增大了粘接层4与砂轮基体3的接触面积，增强了砂轮基体3与磨料块5之间的结合强度；在制作时，半成品磨料块（如图10所示）可先做成为梯形体，去除了传统成型模具中的圆弧面结构，使得半成品磨料块的压制密度一致性得到保证；半成品磨料块粘接完毕后，无需对内周面B4进行加工，只需要将半成品磨料块的外周面B3修整成圆周面即成磨料块5，制作简便。

Claims (2)

1.一种多边形基体的新型砂轮，包括砂轮基体，其特征在于，砂轮基体的外缘为多边形，多边形的边数为20-50，砂轮基体外设有与多边形边数数量一致的磨料块，每个磨料块的位置对应于砂轮基体多边形外缘上的一个边，相邻磨料块之间以及磨料块与砂轮基体之间通过粘接层连接在一起，磨料块与粘接层的接触面均为平面，磨料块的外周面为圆弧面，所有磨料块的外周面位于同一圆周上。

2.如权利要求1所述的多边形基体的新型砂轮，其特征在于：多边形为正多边形。