一种三维针雕结构的超硬砂轮及其成型方法技术

本发明专利技术提出了一种三维针雕结构的超硬砂轮及其成型方法，用以解决砂轮型面不易修正或不能修整的技术问题。包括砂轮基体和设置砂轮基体外侧的磨削层，其特征在于，所述磨削层由若干个针型磨头组件构成，针型磨头组件包括磨头杆，磨头杆的一端与砂轮基体连接，磨头杆的另一端设有磨头，还公开了砂轮的成型方法。本发明专利技术不需要采用修整滚轮修整，也不需要改造设备额外增加驱动装备，制备工艺简单，而且制造成本相对较低，制造效率高和整形效率较高。制造效率高和整形效率较高。制造效率高和整形效率较高。

A superhard grinding wheel with three-dimensional needle carving structure and its forming method

【技术实现步骤摘要】
一种三维针雕结构的超硬砂轮及其成型方法


[0001]本专利技术属于超硬磨具的
，尤其涉及一种三维针雕结构的超硬砂轮其成型方法。

技术介绍

[0002]伴随汽车行业的发展，超硬砂轮也迅速发展，同时其性能优势得到广泛的认可，相比传统普磨砂轮的性价比也得到用户的青睐。超硬砂轮向着多片组合式的台阶结构，如变速箱轴加工。大厚度复杂型面结构，如曲轴法兰端砂轮。此类砂轮传统采用普磨砂轮，如今少部分制造商配套进口CBN磨床已经实现了超硬砂轮应用。CBN砂轮受机床在线修整和整形条件的限制，因此机床配套不足的条件下，无法得到应用。与此同时，CBN砂轮无论在制造过程还是在使用过程，若为陶瓷CBN砂轮因其硬度大，导致修整难度大，效率低。若为树脂砂轮，修整工具容易磨损，修整形貌不易保证。若为电镀砂轮，则无法修整。因此无论从制造上还是应用上，一种制造成本低、适用性强、应用范围广、型面成型便捷的超硬砂轮将是必然的趋势。

技术实现思路

[0003]针对砂轮型面不易修正或不能修整的技术问题，本专利技术提出一种三维针雕结构的超硬砂轮其成型方法，实现了砂轮工作面成型便捷的目的。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种三维针雕结构的超硬砂轮，包括砂轮基体和设置砂轮基体外侧的磨削层，所述磨削层由若干个径向设置的针型磨头组件构成，针型磨头组件包括磨头杆和设置于磨头杆端部的磨头。
[0006]所述砂轮基体上设有磨头杆安装孔，磨头杆的一端固定在磨头杆安装孔中，磨头杆与磨头安装孔为过盈配合，可根据需要调整磨头的高度。
[0007]所述磨头杆所用材料为钢材、硬质合金或其它强度较高的复合材料，磨头杆承受砂轮转动过程中的剪切力，并且安装在磨头安装孔中不能出现松动，因此对强度要求高。
[0008]所述磨头由陶瓷结合剂、树脂结合剂、电镀金属结合剂或金属粉结合剂制成，磨头的制备方法与常规CBN砂轮相同。在磨削层中所使用的磨头可以由相同材料制成；也可以采用上述不同粘合剂制成的磨头进行组合，在一个砂轮上组装出不同材质的磨削工作面。
[0009]所述磨头的横截面的面积大于磨头杆的横截面的面积，防止干涉；磨头杆与磨头为固定连接；优选的，磨头与磨头杆之间为烧结或粘接。
[0010]所述磨头的横截面为任意形状；优选的，磨头为棱柱状，磨头的横截面为圆形或正多边形，保证磨头在磨削的过程中磨削面始终保持不变。
[0011]所述磨头杆的横截面为圆形或正多边形；优选的，磨头杆为棱柱状，磨头杆的横截面为圆形或正多边形，一方面便于加工，另外方便在砂轮基体上密集排布。
[0012]所述磨头和磨头杆为圆柱形。
[0013]所述磨削层截面呈平面状、呈阶梯状、V型、U型、连续圆弧曲线。平面状为不经过成型模压的初始形状；阶梯状为多段不同直径的平台面；V型为外口大内口小的连续过渡的结构一个多或多个槽；U型为U字形，直槽底部有圆角结构；连续圆弧曲线为一段或多段曲线与曲线和直线与曲线的组合曲线。
[0014]一种三维针雕结构的超硬砂轮的成型方法，所述成型方法为预制方法或现制方法；
[0015]现制方法：将针型磨头组件安插在砂轮基体中构成磨削层，此时磨削层的工作面为平面，然后采用标准件对磨削层进行按压或滚压成型，制备出与标准件匹配的工作面；
[0016]预制方法：以现有砂轮为参考，直接将针型磨头组件安装在砂轮基体上，将磨削层预制成与现有砂轮同工作面的预制件，然后利用预制件对工件进行加工。
[0017]进一步的，上述三维针雕结构的超硬砂轮的成型方法，在制备的过程中，可以采用相同长度的针型磨头组件，先将针型磨头组件安插在砂轮基体中构成磨削层，然后采用标准件通过对磨头杆的按压实现对磨削层进行整理，磨削层的型面受标准件控制，可制备出不同的形状。也可以采用不同长度的针型磨头组件或通过调整针型磨头组件在磨头杆安装孔中插入深度直接在砂轮基体上拼装出需要的形状。
[0018]本专利技术的有益效果：本专利技术不需要采用修整滚轮修整，也不需要改造设备额外增加驱动装备，制备工艺简单，而且制造成本相对较低，制造效率高和整形效率较高。本专利技术所采用砂轮基体与常规CBN砂轮相同，因此所制备砂轮可以适应各种条件的磨床应用。本专利技术所制备三维针雕结构的超硬砂轮通过标准件的按压能够得到所需的型面，因此能够适应各种复杂型面的加工，无需工件和砂轮专用，节省了修整滚轮和修整器，降低了修整成本。另外，本专利技术所制备的砂轮在使用的过程中仍能够快速修改型面形状。当磨削层为电镀材料时，可根据需要修整形貌，解决了电镀砂轮无法修整的问题；磨削层为陶瓷材料或树脂材料时，修整工艺没有减材的过程，因此不存在，修正效率低、修整形貌不易保证的问题。最后，当三维针雕结构的超硬砂轮表面出现部分磨损时，可以将对磨损区域的针型磨头组件进行更换，有效提高了砂轮的使用效率。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为三维针雕结构的超硬砂轮结构图。
[0021]图2为磨头结构的局部放大图。
[0022]图3为阶梯状三维针雕超硬砂轮整形示意图。
[0023]图4为S型曲面三维针雕超硬砂轮整形示意图。
[0024]图5为阶梯V型面三维针雕超硬砂轮整形示意图。
[0025]图中：1、磨削层；2、砂轮基体；3、磨头；4、磨头杆；5、磨头杆安装孔；6、标准件Ⅰ；7、阶梯状三维针雕超硬砂轮；8、标准件Ⅱ；9、S型曲面三维针雕超硬砂轮；10、标准件Ⅲ；11、阶梯V型面三维针雕超硬砂轮。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]实施例1
[0028]一种三维针雕结构的超硬砂轮，如图1和2所示，包括砂轮基体2和设置砂轮基体2外侧的磨削层1，所述砂轮基体2为CBN砂轮基体，所述磨削层1为砂轮的主要工作层，能够进行磨削、抛光、研磨。所述磨削层1由若干个针型磨头组件构成，以针型磨头组件为最小结构单元，在砂轮基体2上有规律的分布，形成不同的砂轮型面。针型磨头组件包括磨头杆4和设置于磨头杆4端部的磨头3，磨头3为主要的磨削材料，直接与加工面相接触；磨头杆4起到固定作用，同时可以通过调整磨头杆4的高度，拼装出不同型面的磨削层1。
[0029]实施例2
[0030]一种三维针雕结构的超硬砂轮，如图1和2所示，所述砂轮基体2上设有磨头杆安装孔5，磨头杆4的一端固定在磨头杆安装孔5中，磨头本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维针雕结构的超硬砂轮，包括砂轮基体(2)和设置在砂轮基体(2)外侧的磨削层(1)，其特征在于，所述磨削层(1)由若干个针型磨头组件构成，针型磨头组件包括磨头杆(4)，磨头杆(4)的一端与砂轮基体(2)可调连接，磨头杆(4)的另一端设有磨头(3)。2.根据权利要求1所述的三维针雕结构的超硬砂轮，其特征在于，所述砂轮基体(2)上设有磨头杆安装孔(5)，磨头杆(4)的一端安装在磨头杆安装孔(5)中。3.根据权利要求2所述的三维针雕结构的超硬砂轮，其特征在于，所述磨头杆(4)所用材料为钢材或硬质合金。4.根据权利要求3所述的三维针雕结构的超硬砂轮，其特征在于，所述磨头(3)由陶瓷结合剂、树脂结合剂、电镀结合剂或金属结合剂制成。5.根据权利要求4所述的三维针雕结构的超硬砂轮，其特征在于，所述磨头(3)的横截面的面积不小于磨头杆(4)的横截面的面积，磨头杆(4)与磨头(3)固定连接。6.根据权利要求5所述的三维针雕结构的超硬砂轮，其特征在于，所述磨头(3)的横截面为圆形或正多边...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鹏辉，李学仁，穆龙阁，杨威，李学文，
申请(专利权)人：郑州磨料磨具磨削研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：