CN204748245U - 用于磨削硬质合金球的金刚石磨具 - 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磨具，包括由上砂轮金刚石层和上砂轮铝基体组成的上砂轮、由下砂轮金刚石层和下砂轮铝基体组成的下砂轮。上砂轮金刚石层与上砂轮铝基体、下砂轮金刚石层与下砂轮铝基体，均通过铝基体端面和侧面的燕尾槽采用专用树脂结合剂连接。下砂轮金刚石层上开有V形槽，V形槽的下端开有消气槽，消气槽与V型槽同心，宽度为V型槽开口尺寸的1/5，消气槽底部到铝基体端面的距离为消气槽宽度的1/2。上砂轮和下砂轮的铝基体端面为台阶面。使用时，将本实用新型通过上、下载盘连接安装在立式钢球研球机上。与现有磨具相比，本实用新型提高了硬质合金球的加工效率，降低了磨具制造成本。

Description

用于磨削硬质合金球的金刚石磨具

技术领域

本实用新型涉及一种用于磨削硬质合金球的专用磨具,具体是一种用于磨削硬质合金球的金刚石磨具。

背景技术

硬质合金球用途广泛，用于磨削加工硬质合金球的磨具一般有铸铁盘和孕镶金刚石磨具。专利号为ZL201420017691.1的中国专利公开了“一种用于磨削硬质合金球的金刚石砂轮”，相对于铸铁盘和孕镶金刚石磨具，提高了硬质合金球的粗磨加工效率，但这种磨具存在以下缺陷：

1、与金刚石层接触的铝基体表面只进行了滚花加工，仅靠金刚石层中的树脂粘接和滚花产生的摩擦力难以承受较大的径向磨削力，容易造成金刚石层与铝基体脱落；

2、在下砂轮的金刚石层上开有V形槽，但V型槽底为圆弧槽，只能先加工小规格然后再加工大规格的硬质合金球。在圆弧槽磨掉之后，若先加工了大规格的硬质合金球，然后再加工小规格的硬质合金球，就会存在球体在轨道内无约束滚动，球体圆度越磨越差，这样就限制了不同规格硬质合金球的加工顺序，可加工球体的互换性不强。

3、上砂轮、下砂轮参与磨削的金刚石的宽度相当于硬质合金球的直径，但上砂轮、下砂轮的内、外圈仍有一部分金刚石未参与磨削而浪费，从而使砂轮的制作成本增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于硬质合金球磨削的金刚石磨具，从而解决硬质合金球磨削金刚石层连接不牢固、部分金刚石层浪费及硬质合金球互换性不强的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

用于磨削硬质合金球的金刚石磨具，包括由上砂轮金刚石层和上砂轮铝基体组成的上砂轮、由下砂轮金刚石层和下砂轮铝基体组成的下砂轮；下砂轮金刚石层上开有V形槽，V形槽下端开有消气槽；上砂轮金刚石层与上砂轮铝基体、下砂轮金刚石层与下砂轮铝基体，均通过铝基体端面和侧面的燕尾槽采用专用树脂结合剂连接。

本实用新型是对“一种用于磨削硬质合金球的金刚石砂轮”(专利号ZL201420017691.1)的改进。由于在上砂轮铝基体和下砂轮铝基体的侧面和端面开燕尾槽并采用专用树脂结合剂连接，使金刚石层与铝基体的连接更加牢固，不至于脱落。在V形槽下端开消气槽，在V型面金刚石磨掉后，还可以加工不同规格的球体，增强可加工球体的互换性。

进一步的改进是：所述的燕尾槽开在上砂轮铝基体和下砂轮铝基体的端面和侧面，端面有三条燕尾槽，侧面有一条燕尾槽。保证金刚石层与铝基体的牢固连接，从而在加工过程中可以承受较大的磨削压力，提高磨削效率。

进一步的改进是：所述的消气槽与V型槽同心，宽度为V型槽开口尺寸的1/5，消气槽底部距铝基体的距离为消气槽宽度的1/2。既满足不同规格硬质合金球磨削的互换性，又避免砂轮制作过程中消气槽底部出现裂纹从而影响砂轮使用寿命的情况。

进一步的改进是：所述的上砂轮铝基体、下砂轮铝基体的端面为台阶面。既可使砂轮承受更大向内的径向力，又节省金刚石原料，降低磨具的制造成本。

本实用新型的效果在于：与现有磨具相比，本实用新型可承受较大的磨削力和较高的转速，提高了硬质合金球的加工效率，砂轮使用寿命明显延长，砂轮制造成本下降。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型的上砂轮示意图。

图3是本实用新型的下砂轮示意图。

图4是图3的A部放大图。

图中：1、上砂轮；2、上砂轮金刚石层；3、上砂轮铝基体；4、上砂轮铝基体侧面燕尾槽；5、上砂轮铝基体端面燕尾槽；6下砂轮；7、下砂轮金刚石层；8、下砂轮铝基体；9、下砂轮铝基体侧面燕尾槽；10、下砂轮铝基体端面燕尾槽；11、消气槽；12、硬质合金球毛坯

B:消气槽宽度

C:消气槽底部到铝基体端面的距离

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、图4所示，本实用新型由上砂轮1和下砂轮6组成。

上砂轮1由上砂轮金刚石层2和上砂轮铝基体3组成。在上砂轮铝基体3的侧面开有一条燕尾槽4，端面开有三条燕尾槽燕5。上砂轮金刚石层2与上砂轮铝基体3通过燕尾槽4和燕尾槽5采用专用树脂结合剂牢固连接。上砂轮1的外径为Φ600mm，内径为Φ360mm，上砂轮金刚石层2的单边宽度90mm、厚度25mm，上砂轮金刚石层2的内圈到上砂轮铝基体3内圆的距离为15mm。

下砂轮6由下砂轮金刚石层7和下砂轮铝基体8组成。在下砂轮铝基体8的侧面开有一条燕尾槽9，端面开有三条燕尾槽燕10。下砂轮金刚石层7与下砂轮铝基体8通过燕尾槽9和燕尾槽10牢固连接。下砂轮外径为Φ600mm，内径为Φ360mm，下砂轮金刚石层7的单边宽度90mm、厚度40mm。下砂轮金刚石层7的内圈到下砂轮铝基体8内圆的距离为30mm。下砂轮金刚石层7开有V形槽，V形槽下端开有消气槽11，当金刚石的V型面消耗完后，消气槽11可将金刚石层分开为两部分，避免下砂轮金刚石部分形成一个圆弧面，若再加工较小规格球体时球体就可以接触下砂轮的两个点和上砂轮的一个点，下砂轮接触的两点的半径不同产生的速度差使球体自转，不至于使硬质合金球的圆度越磨越差。消气槽11可在V型面金刚石磨掉后，还可以加工不同规格的球体，增强不同规格球体的互换性。消气槽11的宽度B为V型槽开口尺寸的1/5，为2mm～10mm，消气槽11的宽度要与V型槽开口尺寸匹配(即同时变大同时变小)，若V型槽开口很大，消气槽11的宽度很窄，压制过程中就可能造成用于消气槽11成型的模具部分因受力过大断裂或倾斜，很容易损坏模具，造成砂轮直接报废；若V型槽开口较小，消气槽11的宽度较大，参与磨削的金刚石变少，金刚石的消耗就比较快，砂轮使用寿命变短，经实验，消气槽11的宽度改为V型槽开口尺寸的1/5比较合理，既保证了砂轮制作时模具不出问题，同时又使得金刚石消耗不至于过快。消气槽11的底面到下砂轮铝基体8端面的距离C为下砂轮消气槽11的宽度的1/2，为2mm～5mm。由于V型槽与消气槽11是由整体模具一次压制成型，所以必须对称，消气槽11必须与V型槽同心，否则模具不好制作，在压制过程中还有可能因受力不均而损坏模具。消气槽11的底部距铝基体必须有一定距离，若距离太小，消气槽11的底部容易出现裂纹，若距离为0，砂轮压制过程中用于消气槽11成型的模具部分会接触到铝基体，加压后容易造成模具被破坏或压制压力达不到要求，导致金刚石部分密度较差，若距离太大，V型面消耗后消气槽11也很快会消耗掉，这样再加工不同的球体就没有互换性。经实验，此距离为消气槽11宽度的1/2比较合理。

上砂轮铝基体3、下砂轮铝基体8的端面为台阶面。既可使砂轮承受更大向内的径向力，又节省金刚石原料，降低磨具的制造成本。

使用时，将本实用新型安装研球机上。上砂轮1和下砂轮6通过上、下载盘连接安装在立式钢球研球机上。硬质合金球毛坯12放置在下砂轮金刚石层7的V形槽中，装球量多少依球径而定，约为满球量的85％，上砂轮1的金刚石粒度为140/170，浓度100％，通过上下移动施加磨削力(2～3KN)，转速80～90r/min，顺时针旋转；下砂轮6金刚石粒度为80/100，浓度75％，转速20～30r/min，逆时针旋转，对硬质合金球毛坯12进行磨削加工，在磨削区域冲入浓度为8～10％的磨削液冷却，同一块砂轮可加工直径差在±10mm范围内的硬质合金球毛坯。采用SΦ42.9硬质合金球毛坯进行批量粗磨实验，粗磨后的合金球圆度误差≤0.005，尺寸一致性≤0.01，Ra0.8。

本实用新型可加工SΦ10～SΦ80的硬质合金球毛坯，与现有磨具相比，加工效率提高至少一半以上，磨具制造成本下降至少20％。

Claims (4)

1.用于磨削硬质合金球的金刚石磨具，包括由上砂轮金刚石层和上砂轮铝基体组成的上砂轮、由下砂轮金刚石层和下砂轮铝基体组成的下砂轮；下砂轮金刚石层上开有V形槽，其特征在于：所述的V形槽的下端开有消气槽；上砂轮金刚石层与上砂轮铝基体、下砂轮金刚石层与下砂轮铝基体，均通过铝基体端面和侧面的燕尾槽采用专用树脂结合剂连接。

2.根据权利要求1所述的用于磨削硬质合金球的金刚石磨具，其特征在于：所述的燕尾槽开在上砂轮铝基体和下砂轮铝基体的端面和侧面，端面有三条燕尾槽，侧面有一条燕尾槽。

3.根据权利要求1所述的用于磨削硬质合金球的金刚石磨具，其特征在于：所述的消气槽与V型槽同心，宽度为V型槽开口尺寸的1/5，消气槽底部距铝基体的距离为消气槽宽度的1/2。

4.根据权利要求1所述的用于磨削硬质合金球的金刚石磨具，其特征在于：所述的上砂轮铝基体、下砂轮铝基体的端面为台阶面。