CN209681903U - 一种复合型超硬磨具 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种复合型超硬磨具，包括基体、黏胶层和磨削层，所述基体外侧面呈圆形，所述磨削层通过所述黏胶层黏结固定在所述基体的外圆上，所述磨削层由具有不同硬度的若干磨削环组成，不同的所述磨削环外圆至所述基体中心轴线的距离相同。本实用新型的超硬磨具，设计合理，巧妙组合不同的磨削介质形成复合型超硬磨具，针对磨除余量大、精度要求高的工件，工件被一次性磨削出来，既满足了尺寸、光洁度要求，又提高了磨削效率，并且避免了二次装夹造成的时间浪费和精度误差。

Description

一种复合型超硬磨具

技术领域

本申请属于超硬材料磨具技术领域，尤其是涉及一种复合型超硬磨具。

背景技术

汽车和家电工业的发展为钢铁等金属板材提供了广阔的市场空间，同时金属板材不断的推陈出新，也给板材生产企业带来产品质量压力。诸如现代越来越高的排放要求，让轧辊磨削面临两个方面的瓶颈：一是磨具难以适应由材质更硬的高速钢轧辊正在取代材质较软的普通钢轧辊；二是难以减少轧辊磨削过程产生的磨屑和废液。

显然，超硬磨具比普通磨具绝对高的硬度和耐用性，能够很好的解决和缓解上述两个问题。高速磨床与超硬磨具相结合的高效磨削，大幅提高了磨削效率与产品精度，但是效率高必将注定磨削精度差，如何解决这一矛盾是如今相关研究的重点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为解决现有技术中超硬磨具磨削速度和精度的矛盾，提供一种可以在高速高效磨削下保持较高的磨削精度的超硬磨具。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种复合型超硬磨具，包括基体、黏胶层和磨削层，所述基体外侧面呈圆形，所述磨削层通过所述黏胶层黏结固定在所述基体的外圆上，所述磨削层由具有不同硬度的若干磨削环组成，不同的所述磨削环外圆至所述基体中心轴线的距离相同。

在其中一个实施例中，所述磨削环由磨削时先接触工件的第一磨削环和后接触工件的第二磨削环组成，第二磨削环由陶瓷结合剂和立方氮化硼磨料组成。

在其中一个实施例中，所述第一磨削环由陶瓷结合剂和金刚石磨料组成。

在其中一个实施例中，所述第一磨削环由陶瓷结合剂和电镀立方氮化硼磨料组成。

在其中一个实施例中，所述磨削环的厚度为5-10mm，宽度为10-30mm。

在其中一个实施例中，相邻所述磨削层具有环槽，环槽隔离相邻的所述磨削环。

在其中一个实施例中，所述基体呈空心圆盘形，圆盘形基体的内圆直径为18-22mm，外圆直径为180-220mm。

在其中一个实施例中，所述基体呈圆柱形，圆柱形基体的外圆直径为35-45mm。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的超硬磨具，设计合理，巧妙组合不同的磨削介质形成复合型超硬磨具，针对磨除余量大、精度要求高的工件，工件被一次性磨削出来，既满足了尺寸、光洁度要求，又提高了磨削效率，并且避免了二次装夹造成的时间浪费和精度误差。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。

图1是本申请用于打磨内径的实施例的复合型超硬磨具工作示意图；

图2是本申请用于打磨内径的实施例的复合型超硬磨具结构示意图；

图3是本申请用于打磨外径的实施例的复合型超硬磨具工作示意图；

图4是本申请用于打磨外径的实施例的复合型超硬磨具结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。

请参考图1、图2，本实用新型的复合型超硬磨具，包括基体3、黏胶层和磨削层，基体3起支撑作用，磨削层通过黏胶层黏结固定在基体3上，黏胶层起粘接基体3和磨削层作用，磨削层起磨削工件4的作用。基体3外侧面呈圆形，磨削层通过黏胶层黏结固定在基体3的外圆上使整个磨具外侧面呈圆形，超硬磨具高速旋转并沿轴向往复运动，形成对工件4的打磨。在本实施例中，磨削层由具有不同硬度的若干磨削环组成，即磨削环采用不同的材料制成，具有不同的硬度，在不同温度下硬度保持效果也不同。不同的磨削环的外圆至基体3中心轴线的距离相同，使磨具可以在一次运动中对同一工件4的同一表面进行多次打磨。

在其中一个实施例中，磨削环由磨削时先接触工件4的第一磨削环1和后接触工件的第二磨削环2组成，第二磨削环2由陶瓷结合剂和立方氮化硼(CBN)磨料组成。陶瓷CBN在高温下硬度变化小，具有磨削精度高的特点，为了同时满足高效，高精度磨削，我们将陶瓷CBN和其他磨料共同制作在同一基体3上，在磨具经过工件时，其他磨料先快速磨削工件表面，接着陶瓷CBN磨削被磨削过的表面，使工件精度加以提高，由此来提高磨具的磨削效率及磨削精度。

为了保证磨削速度，在其中一个实施例中，第一磨削环1由陶瓷结合剂和金刚石磨料组成。陶瓷金刚石具有磨削效率高的特点，与陶瓷CBN组合可以最大限度的提高加工效率和加工精度。在其他实施例中，第一磨削环2由陶瓷结合剂和电镀立方氮化硼磨料组成。电镀CBN具有磨削效率高的特点，与陶瓷CBN组合可以最大限度的提高加工效率和加工精度。

为了保证工作循环中的磨削效果，在其中一个实施例中，磨削环的厚度为5-10mm，宽度为10-30mm。根据不同的使用需求，磨削环的厚度可以为5mm或8mm或10mm，宽度为10mm或20mm或30mm。

在其中一个实施例中，相邻所述磨削层具有环槽，环槽隔离相邻的磨削环。环槽可用于排除废料废液，根据不同的需要，环槽可以具有多种不同尺寸。

请参考图3、图4，在其中一个实施例中，基体3呈空心圆盘形，圆盘形基体3的内圆(轴孔)直径为18-22mm，外圆直径为180-220mm，使本实施例的磨具具有足够回转强度的同时具有合理的内孔与外圆的形位尺寸，并以节约用料。驱动装置深入内圆形成的内孔以驱动磨具转动，转动的磨具快速打磨工件4外径。其中，当采用外圆直径200mm、基体厚度15mm、内圆直径15mm的主体，并采用厚度5mm、宽度10mm的磨削环时，试验表明，在相同工件基础上，利用金刚石磨料下，传统磨削效率为5件/h，本实施例中的磨具可达到8件/h；利用电镀CBN磨料下，传统磨削效率为8件/h，本实施例中的磨具可达到12件/h。

请参考图1、图2，在其中一个实施例中，所述基体3呈圆柱形，圆柱形基体3的外圆直径为35-45mm。形成的磨具用于在驱动装置带动下高速旋转打磨工件4内径，可以通过基体3内开设的内孔或采用夹持的方式带动基体3。其中，当采用外圆直径40mm的主体，并采用厚度10mm、宽度30mm的磨削环时，试验表明，当装备于30000转/分卧式磨床上加工内孔Φ50工件，在相同工件基础上，利用金刚石磨料下，传统磨削效率为15件/h，本实施例中的磨具可达到25件/h；利用电镀CBN磨料下，传统磨削效率为15件/h，本实施例中的磨具可达到23件/h。

在其中一个实施例中，复合型超硬磨具的制作步骤如下：

制作基体3，确保有足够的回转强度、确保合理尺寸；

在基体3的外圆均匀涂上粘胶；

将制作形成的磨削层贴在粘胶层，与基体3形成一个紧密的整体，并在磨床上对磨具外圆进行修整，保证同心度、跳动幅度可以满足磨具的使用。

工作时，基体3带动磨削层在往复运动过程中使磨削层接触工件4，磨削时先接触工件4的第一磨削环1对工件表面进行余量磨削，磨削效率高；当余量磨除后，第二磨削环2对工件表面进行高精度磨削。如此往复，可以最大限度的提高加工效率和加工精度。

综上所述，本实用新型的超硬磨具，设计合理，巧妙组合不同的磨削介质形成复合型超硬磨具，针对磨除余量大、精度要求高的工件，工件被一次性磨削出来，既满足了尺寸、光洁度要求，又提高了磨削效率。传统上为了提升打磨精度，需要将两个磨具交替更换使用，本申请可以避免二次装夹造成的时间浪费和精度误差。

需要说明的是，本实用新型的复合型超硬磨具不限于打磨工件的内外径，而可根据需要用于多种不同的打磨情景，如打磨工件端面等。涉及在内径、外径、端面等磨削硬质合金、粉末冶金这类较难加工材质上等情景时，根据工件磨除余量及精度的不同，可以增加或减少磨削环的数量，并调整和组合磨削环的种类，而不限于上述实施例。

以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种复合型超硬磨具，其特征在于，包括基体、黏胶层和磨削层，所述基体外侧面呈圆形，所述磨削层通过所述黏胶层黏结固定在所述基体的外圆上，所述磨削层由具有不同硬度的若干磨削环组成，不同的所述磨削环外圆至所述基体中心轴线的距离相同。

2.根据权利要求1所述的复合型超硬磨具，其特征在于，所述磨削环由磨削时先接触工件的第一磨削环和后接触工件的第二磨削环组成，第二磨削环由陶瓷结合剂和立方氮化硼磨料组成。

3.根据权利要求2所述的复合型超硬磨具，其特征在于，所述第一磨削环由陶瓷结合剂和金刚石磨料组成。

4.根据权利要求2所述的复合型超硬磨具，其特征在于，所述第一磨削环由陶瓷结合剂和电镀立方氮化硼磨料组成。

5.根据权利要求1所述的复合型超硬磨具，其特征在于，所述磨削环的厚度为5-10mm，宽度为10-30mm。

6.根据权利要求1所述的复合型超硬磨具，其特征在于，相邻所述磨削层具有环槽，环槽隔离相邻的所述磨削环。

7.根据权利要求1所述的复合型超硬磨具，其特征在于，所述基体呈空心圆盘形，圆盘形基体的内圆直径为18-22mm，外圆直径为180-220mm。

8.根据权利要求1所述的复合型超硬磨具，其特征在于，所述基体呈圆柱形，圆柱形基体的外圆直径为35-45mm。