CN221048212U - 一种采用分布式磨头组合的平面磨床砂轮结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种采用分布式磨头组合的平面磨床砂轮结构，其特征在于，它包括金属基板、多个磨头，磨头为金刚石磨头或立方氮化硼磨头，其硬度远高于工件硬度，可以实现高速磨削，多个磨头分布在金属基板上，多个磨头在金属基板上的固定方式为粘接式、焊接式、插接式、螺栓紧固式或者是它们的任意两种以上的组合方式。本实用新型装拆维护方便，稳定性好，可以根据工件形状、尺寸灵活布设磨头，以最优方式满足加工要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及机床工具技术领域，更具体的是涉及一种平面磨床砂轮。
背景技术
车磨刨铣钻是几种常用的机械加工机床，其中磨床分外圆磨床、内圆磨床、平面磨床等。平面磨床主要用于对机械零件的平面加工。平面磨床必须配套相应的砂轮才能工作。这些砂轮大致可分为以砂轮平面工作的平面砂轮和以端面工作的筒形砂轮两种。目前这些砂轮都是一次成型的整体式砂轮，砂轮种类以陶瓷结合剂和树脂结合剂为主，相应的所采用的磨料也以普通磨料碳化硅和刚玉为主。同时，由于受到模具和成型压机等制造设备的限制，这些砂轮的尺寸也受到相应的限制。特别是对于需要进行烧结制造的金属结合剂的超硬材料砂轮对砂轮尺寸限制更大。上述砂轮的一个共同缺点是工作效率低，在一定时间内对工件的去除量少，在磨削大型、高厚度无机非硬质零件时占用设备时长多，工作效率低；而且因其本身结合剂由陶瓷或树脂构成，磨削过程中砂轮消耗大，加工成本高；再者因其成型工艺需要使用模具，很难做出大尺寸砂轮。随着机械加工技术的发展，磨料磨具行业向高硬度、高速度、高效率方向发展是必然的趋势。显然传统的平面磨床砂轮制造技术已经不能完全满足当前行业发展的需要。为此，有必要对现有技术进行进一步的改进。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种采用分布式磨头组合的平面磨床砂轮结构，依据这种结构可以制作大尺寸、多刃口，锋利度好且寿命长的平面磨床砂轮。
本实用新型是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种采用分布式磨头组合的平面磨床砂轮结构，其特征在于，它包括金属基板、多个磨头，多个磨头分布在金属基板上，磨头可以做成各种形状，多个磨头在金属基板上固定后形成一个整体的砂轮；多个磨头在金属基板上的固定方式为粘接式、焊接式、插接式、螺栓紧固式或者是它们的任意两种以上的组合方式。
作为上述方案的进一步说明，磨头是金属结合剂金刚石磨头或立方氮化硼磨头，这种磨头对金刚石或立方氮化硼的把持力好，并且具有极高的硬度，可以减少砂轮消耗，提高砂轮磨耗比，降低加工成本，减少砂轮更换频率，实现“三高”磨削。
进一步地，多个磨头可以呈圆周分布，或交错分布；磨头之间的间隙可以根据工件尺寸、形状调整；磨头之间设置有冷却水导流缝和/或排屑槽。
进一步地，金属基板可以是铜、铁、铝及它们的合金；金属基板上按要求预制出供磨头安装用的沟、槽或孔，以便固定磨头用。
进一步地，磨头包括磨削部分和非磨削部分，非磨削部分采用插接的形式嵌入金属基板的沟、槽或孔中进行对磨头的定位和固定；或是。
磨头通过焊接或粘接的方式直接固定在金属基板表面；或是。
磨头通过先插入沟、槽或孔，再进行焊接或粘接的复合连接方式固定在基板上。
进一步地，金属基板内设置有螺栓安装孔，磨头通过螺栓紧固在金属基板上；螺栓安装孔包括设置在金属基板正面的沉孔一和设置在金属基板背面的沉孔二，沉孔一和沉孔二连接有螺孔，沉孔一内安装有螺母，沉孔二中设置有螺栓，螺栓穿过螺孔与螺母连接固定。
进一步地，磨头形状为圆柱状、方柱状、正多边形状、直角圆弧状、圆角圆弧状、直角条状、扇形、梯形或圆角条状。
本实用新型采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是。
本实用新型采用多个金属结合剂烧结成型的超硬材料（金刚石或立方氮化硼）磨头，将这些磨头按一定的规则分布安装在一块基板上从而形成一个完整的砂轮；它的优点是：由于采用金属结合剂烧结超硬材料作基本的加工磨头，可以加工任一硬度的工件；由于采用金属结合剂，对金刚石把持力强，砂轮可以高速工作，充分发挥金刚石的作用降低加工成本；由于采用分布式磨头，每个磨头都是一个独立的工作面，整个砂轮刃口多出刃快，磨削效率高；由于采用分布式磨头，单个磨头制作工艺简单，可以采用小型模具和设备生产，众多磨头分布组合可以制造各种尺寸的砂轮成品，可以满足加工大尺寸工件的要求。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为圆弧磨头与直条磨头圆周交错分布结构示意图。
图3为扇形磨头圆周分布结构示意图。
图4为直条磨头交错分布结构示意图。
图5为圆柱磨头圆周分布结构示意图。
图6为正多边形磨头圆周分布结构示意图。
图7为磨头截面形状示意图。
图8为磨头截面形状示意图。
图9为磨头截面形状示意图。
图10为磨头截面形状示意图。
图11为磨头截面形状示意图。
图12为磨头截面形状示意图。
图13为磨头截面形状示意图。
图14为磨头采用插接式安装结构示意图。
图15为磨头采用焊接式安装结构示意图。
图16为磨头采用螺栓安装结构示意图。
图17为磨头采用粘接安装结构示意图。
附图标记说明：1、金属基板 1-1、孔槽 1-2、螺栓安装孔 1-21、沉孔一 1-22、沉孔二 1-23、螺孔 2、磨头 3、磨盘 4、金属结合剂 5、焊剂 6、螺栓 7、螺母。
具体实施方式
在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向” 、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。
在实用新型中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征 “之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
下面结合说明书的附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的描述，使本实用新型的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
如图1-图6所示，本实用新型是一种采用分布式磨头组合的平面磨床砂轮结构，包括金属基板1、多个磨头2，多个磨头2分布在金属基板1上，磨头为超硬材料磨头，如金刚石磨头或立方氮化硼磨头，其硬度远高于工件硬度，可以实现高速磨削。本实施例中，金属基板为圆形金属板，是将金属基板固定在相应的磨盘3上，从而形成一个整体的平面砂轮。值得注意的是，也可以不另外设置磨盘，直接将金属基板作为磨盘使用，结构更加简单。
如图7-图13所示，磨头形状为圆柱状、方柱状、正多边形状、直角圆弧状、圆角圆弧状、直角条状、扇形、梯形或圆角条状。
如图14-图17所示，多个磨头2在金属基板1上的固定方式为粘接式、焊接式、插接式、螺栓紧固式或者是它们的组合方式。如图17所示，采用粘接式时，直接通过金属结合剂4粘接的方式将磨头固定在金属基板上，为了提高粘接的稳定性，可以先在金属基板上设置与磨头对应的沉孔，然后在磨头端部涂覆金属结合剂4，由于金属结合剂4对金刚石或立方氮化硼的把持力好，可以减少砂轮消耗，提高砂轮磨耗比，降低加工成本，减少砂轮更换频率。金属结合剂4是采用铁粉、铜粉、羟基铁粉、镍粉、钴粉、锌粉、锡粉、铝粉、铅粉、磷铁粉、合金粉按一定比例配方制备而成的，由于该金属结合剂为现购产品，所以在此不作赘述。又如采用焊接式时，磨头2是通过焊剂5、焊片焊接的方式固定在金属基板1上，为了提高焊接结构的稳定性，可以先在金属基板上设置容磨头端部插入的沉孔，再进行焊接处理。又如采用插接式时，金属基板1上设置有孔槽1-1，磨头2的端部采用插接的形式嵌入金属基板1的孔槽1-1。又如采用螺栓紧固式时，金属基板1内设置有螺栓安装孔1-2，磨头2通过螺栓紧固在金属基板1上；螺栓安装孔1-2包括设置在金属基板正面的沉孔一1-21和设置在金属基板背面的沉孔二1-22，沉孔一和沉孔二连接有螺孔1-23，沉孔一内安装有螺母7，沉孔二中设置有螺栓6，螺栓6穿过螺孔1-23与螺母7连接固定。
如图2所示，金属基板上设置两类磨头，其中一类是圆弧状磨头，另一类是直条状磨头，多个直条状磨头以金属基板的中心为圆心，绕圆心圆周分布成内圆环结构；多个圆弧状磨头分布在直条状磨头的外围，形成外圆环结构。
如图3所示，金属基板上仅设置多个扇形磨头，多个扇形磨头以金属基板的中心为圆心均匀分布在金属基板表面。
如图4所示，金属基板上仅设置多个直条状磨头，其中一部分直条状磨头以金属基板的中心为圆心，沿顺时针方向分布成内圆环结构；另一部分直条状磨头以金属基板的中心为圆心，沿逆时针方向分布在内圆环结构外围，形成外圆环结构。
如图5所示，金属基板上仅设置多个圆柱状磨头，多个圆柱状磨头以金属基板的中心为圆心均匀分布在金属基板表面。
如图6所示，金属基板上仅设置多个正多边形磨头，多个正多边形磨头以金属基板的中心为圆心均匀分布在金属基板表面。
本发明与现有技术相比，多个磨头可以采用粘接式、焊接式、插接式、螺栓紧固式或者是它们的组合方式与金属基板固定连接，进而形成一个整体的平面砂轮结构，磨头采用金刚石或立方氮化硼为磨料，其硬度远高于工件硬度，可以实现高速磨削，可以减少砂轮消耗，提高砂轮磨耗比，降低加工成本，减少砂轮更换频率；采用分布式磨头，可以根据工件形状、尺寸灵活布设磨头，以最优方式满足加工要求；对模具要求低，可以做成大尺寸砂轮，满足磨削大型工件的要求。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种采用分布式磨头组合的平面磨床砂轮结构，其特征在于，它包括金属基板、多个磨头，多个磨头分布在金属基板上，多个磨头在金属基板上的固定方式为粘接式、焊接式、插接式、螺栓紧固式或者是它们的任意两种以上的组合方式。
2.根据权利要求1所述的一种采用分布式磨头组合的平面磨床砂轮结构，其特征在于，磨头为金刚石磨头或立方氮化硼磨头。
3.根据权利要求1所述的一种采用分布式磨头组合的平面磨床砂轮结构，其特征在于，磨头是通过金属结合剂粘接的方式固定在金属基板上。
4.根据权利要求1所述的一种采用分布式磨头组合的平面磨床砂轮结构，其特征在于，多个磨头呈圆周分布，或是交错分布；磨头之间设置有冷却水导流缝和/或排屑槽。
5.根据权利要求1所述的一种采用分布式磨头组合的平面磨床砂轮结构，其特征在于，金属基板上预制有供磨头安装用的沟、槽或孔。
6.根据权利要求5所述的一种采用分布式磨头组合的平面磨床砂轮结构，其特征在于，磨头包括磨削部分和非磨削部分，非磨削部分采用插接的形式嵌入金属基板的沟、槽或孔中进行对磨头的定位和固定；或是，
磨头通过焊接或粘接的方式直接固定在金属基板表面；或是，
磨头通过先插入沟、槽或孔中，再进行焊接或粘接的复合连接方式固定在基板上。
7.根据权利要求1所述的一种采用分布式磨头组合的平面磨床砂轮结构，其特征在于，金属基板内设置有螺栓安装孔，磨头通过螺栓紧固在金属基板上；螺栓安装孔包括设置在金属基板正面的沉孔一和设置在金属基板背面的沉孔二，沉孔一和沉孔二连接有螺孔，沉孔一内安装有螺母，沉孔二中设置有螺栓，螺栓穿过螺孔与螺母连接固定。
8.根据权利要求1所述的一种采用分布式磨头组合的平面磨床砂轮结构，其特征在于，磨头形状为圆柱状、方柱状、正多边形状、直角圆弧状、圆角圆弧状、直角条状、扇形、梯形或圆角条状。
9.根据权利要求1所述的一种采用分布式磨头组合的平面磨床砂轮结构，其特征在于，磨头是由金属结合剂烧结超硬材料或立方氮化硼磨料颗粒制品。
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