CN2887528Y - 金刚石厚膜砂轮修整器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的金刚石厚膜砂轮修整器属机械加工工具的技术领域。由修整器底座1和焊接在底座1上的复合体模块2构成，所说的复合体模块2由合金烧结体3和在合金烧结体3内的CVD金刚石条5组成，CVD金刚石条5的顶端排列在同一平面上。复合体模块2可由钛、钴、镍等金属粉末混合后，和粘有金刚石条5的金刚石板排放在石墨模具内，通过热压烧结工艺制作。本实用新型在使用中不脱粒，性能稳定寿命长，不需要翻修；刃口锋利可对各种粒度、各种硬度砂轮进行修整；不仅适用于普通砂轮的修整要求，也可用于成型砂轮的精修。
Description
技术领域
本实用新型属机械加工工具的技术领域，特别涉及用金刚石膜(CVD金刚石)制作的砂轮修整工具。
背景技术
1、金刚石厚膜：也称CVD金刚石，属于无机非金属材料，是采用化学气相沉积方法制备的全质多晶金刚石，是制作超硬工具的理想材料。
2、砂轮修整工具：目前的砂轮修整工具主要有砂轮刀(采用单个大颗粒天然金刚石或人造聚晶金刚石或CVD金刚石制作)、金属笔(采用多个小颗粒天然金刚石在金属杆内连续排列制作)、修整器(采用多个小颗粒金刚石在金属体内多层排列制作而成)。目前的修整器是用多个小颗粒的天然金刚石制作，由于颗粒较小，在使用过程中，金刚石颗粒由于磨损而变得更小，当受到砂轮的冲击时，金刚石颗粒容易脱落，使得砂轮的修整精度受到明显影响，进而影响被加工工件的质量。
3、与本实用新型相关的现有技术主要有以下两个：
a.“多层金刚石修整笔”(CN00206447.2)，采用多个小颗粒的天然金刚石在金属基体内多层多排的排列结构，而本专利是采用条状的CVD金刚石制作。可单层条排列，亦可多层条排列。
b.“金刚石厚膜作磨头的砂轮修整笔”(CN00234930.2)，该专利制品是采用单块的CVD金刚石焊接在笔体的顶端制作而成。而本专利采用多条CVD金刚石经过热压烧结的粉末冶金工艺制作。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，设计在使用过程中不脱粒，性能稳定，寿命长的金刚石厚膜砂轮修整器，可替代天然金刚石砂轮刀或天然金刚石修整器，不仅适用于各种普通砂轮的修整要求，也可用于成型砂轮的精修。
金刚石厚膜砂轮修整器由修整器底座和焊接在底座上的复合体模块构成，所说的复合体模块由合金烧结体和在合金烧结体内排列的单层或多层CVD金刚石条组成，CVD金刚石条的顶端排列在同一平面上。
单层CVD金刚石条在1个平面排列的条数可以是2～10条；多层CVD金刚石条是指2～10层，每层中CVD金刚石条的条数都可以有2～10条。
复合体模块内有单层CVD金刚石条的，构成单排层CVD金刚石砂轮修整器；复合体模块内有多层(2～10层)CVD金刚石条的，就构成多排层CVD金刚石砂轮修整器。
本实用新型的制作工艺过程及各部件尺寸可以是：
a、CVD金刚石条的制作。把金刚石厚膜用激光器切割成条状，金刚石膜的厚度可在0.3～1.5mm范围，长度一般在2～10mm，宽度在0.5～3.0mm范围。
b、多条金刚石板的制作。把切好的条状金刚石膜固定在金属片上做成金刚石板，可采用502等有机胶粘接。金刚石板的制作是为了保证热压烧结后，CVD金刚石条排列在一个平面内，其顶端排列在一条直线上。CVD金刚石条条与条之间的距离可任意，一般在0.2～2mm之间。参见图2。
c、把钛、钴、镍等金属粉末混合后，和金刚石板排放在石墨模具内。金刚石板两面的金属粉末厚度比较均匀，约2～5mm厚，通过热压烧结工艺，制作出合金烧结体加CVD金刚石条的复合体模块。
d、采用高频加热或传统的乙炔加氧气的吹管焊接技术把复合体模块焊接在修整器基体上，可以采用铜基焊料或银基焊料，经过表面装饰修理后，完成了单排层CVD金刚石修整器的制作。
e、采用上述a～d的工艺，放入两块或多块的多条金刚石板，板与板之间距离可任意，一般在0.5～3mm之间，即相邻金属片之间距离是0.5～3mm之间。可制作合金烧结体加多层的CVD金刚石条的多排层复合体模块，进而制作多排层CVD金刚石砂轮修整器。
本实用新型的具有以下特点：
a.用条状的CVD金刚石制作砂轮修整器，保证了修整器在使用过程中不脱粒，性能稳定，使用寿命长，不需要翻修，使用方便。
b.多个CVD金刚石条同时对砂轮修整，克服了CVD金刚石的耐磨性能不如天然金刚石的缺陷，能够保证大直径砂轮的修整精度。
c.根据砂轮的特点和修整工艺的需要，条状CVD金刚石的长、宽、高可以合理选择，CVD金刚石条顶端在同一平面内，整齐的排列。能够保证切削砂轮时，每一条金刚石都同时起作用，以保证锋利的刃口和对各种粒度、各种硬度砂轮的修整。
d.本修整器体内的条状CVD金刚石可以是单层，也可以是两层或多层，不仅适用于各种普通砂轮的修整要求，也可用于成型砂轮的精修。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2是本实用新型制作中的粘接多条CVD金刚石条的金刚石板示意图。
图3是本实用新型的单排层金刚石条的复合体模块示意图。
图4是本实用新型的多排层金刚石条的复合体模块示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明本实用新型的结构和制作方法。
实施例1 金刚石厚膜砂轮修整器的整体结构
金刚石厚膜砂轮修整器由修整器底座和焊接在底座上的复合体模块两大部分构成，见图1。图1中，1为底座，2为复合体模块。所说的复合体模块2又是由合金烧结体3和在合金烧结体3内的CVD金刚石条5组成，CVD金刚石条5的顶端排列在同一平面上。
在制作时CVD金刚石条5粘贴在金属片4上，金属片4和按金属片4所在平面排列的CVD金刚石条5构成金刚石板。金刚石板的结构参见图2。在图2给出的一个多条金刚石板中，排列有10条CVD金刚石条5。金刚石条5的顶端是与金属片4的顶边对齐的。金刚石板的作用是在修整器模块的烧结过程中保证每一块金刚石板上的CVD金刚石条5排列在一个平面内，其顶端排列在一条直线上。金属片4可以是黄铜片，也可以是用钛、钴、镍等金属粉末预先烧结的合金片，也可以是不锈钢、45#钢等金属片。其厚度在0.2～3mm之间。经烧结后金属片4可能不存在或不能完整的存在了。
复合体模块2的结构见图3和图4。每块复合体模块2内可以有1片金属片4，参见图3；每块复合体模块2内也可以有2～10片金属片4，参见图4，图4中给出了3片金属片4。每片金属片4上可以排列2～10块CVD金刚石条5，图3给出的是5块CVD金刚石条5，图4给出的是6块CVD金刚石条5。
CVD金刚石条5在1个平面排列时，条与条之间的距离在0.2～2mm之间；所说的多层排列时，相邻两层之间距离是0.5～3mm之间。
实施例2 给出一个具体的CVD金刚石修整器制作的实例
(1)选取0.5mm厚的CVD金刚石，用激光器切割成1mm×5mm，把0.3mm厚黄铜金属片4剪成11mm×20mm的尺寸。在黄铜金属片4的宽度方向上，用502胶均匀地粘结5条CVD金刚石条5。条与条之间的距离为1mm，金刚石条5的顶端与黄铜金属片4的顶端对齐，做成了多条金刚石板，在本实施例中CVD金刚石条5是5条。
(2)把多条金刚石板和钛、钴、镍等金属混合的粉末放入石墨模具中，并使多条金刚石板上面和下面的粉末量相当，上下粉末厚度为4mm。然后把这样的一个体系放入热压机中。
(3)施加压力10公斤，并通电加热至900℃，保温保压1分钟，关机。取出试样，得到合金烧结体3加单层CVD金刚石条5的复合体模块2。
(4)除去复合体模块2表面的氧化层，用“银28铜”做焊料，用高频加热把复合体模块2与修整器基底1焊接在一起。
(5)把修整器的外形加工成需要的工具尺寸，完成了单排层CVD金刚石修整器制作过程。
实施例3 三排层CVD金刚石修整器制作的实例
在实施例2的(2)中，取三块多条金刚石板置于石墨模具中，每块板的上下放入混合金属粉末，然后放入热压机中。其余步骤同例1，可得到三排层CVD金刚石修整器，其结构的示意图如图4。其余的多排层修整器及其制作，以此类似，只是置于混合金属粉末中的多条金刚石板数目不同而已。
实施例4 修整器的应用1
作为本实用新型制品的应用，单排层8条CVD金刚石修整器，用在直径Φ600mm、厚度60mm的磨螺纹的粉刚玉砂轮上，其他工作参数和传统的天然金刚石修整器相同，修整精度达到在0.01mm以内，使用过程中不脱粒，性能稳定。
实施例5 修整器的应用2
作为本实用新型制品的应用，双排层CVD金刚石修整器(每层5条CVD金刚石条5)，在直径Φ700mm，厚度70mm的磨曲轴的粉刚玉砂轮上使用，修整精度在0.01mm以内，使用过程中不脱粒，性能稳定。
Claims (4)
1、一种金刚石厚膜砂轮修整器，由修整器底座(1)和焊接在底座(1)上的复合体模块(2)构成，其特征在于，所说的复合体模块(2)由合金烧结体(3)和在合金烧结体内排列的单层或多层CVD金刚石条(5)组成，CVD金刚石条(5)的顶端排列在同一平面上。
2、按照权利要求1所述的金刚石厚膜砂轮修整器，其特征在于，所说的CVD金刚石条(5)的长度在2～10mm、宽度在0.5～3.0mm、厚度可在0.3～1.5mm之间。
3、按照权利要求1或2所述的金刚石厚膜砂轮修整器，其特征在于，所说的单层CVD金刚石条(5)在1个平面排列的条数是2～10条；所说的多层CVD金刚石条(5)是2～10层，每层CVD金刚石条(5)的条数是2～10条。
4、按照权利要求1或2所述的金刚石厚膜砂轮修整器，其特征在于，所说的CVD金刚石条(5)在1个平面排列时，条与条之间的距离在0.2～2mm之间；所说的多层排列时，相邻两层之间距离是0.5～3mm之间。
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| CN112548858A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-26 | 西安博奥达金刚石工磨具有限公司 | 一种高效修整cbn砂轮的金刚石滚轮及其制备方法 |
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| CN112548858B (zh) * | 2020-12-03 | 2022-05-03 | 西安博奥达金刚石工磨具有限公司 | 一种高效修整cbn砂轮的金刚石滚轮及其制备方法 |
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