一种用于加工异质金属构件的超硬磨料砂轮制造技术

本发明专利技术公开了一种用于加工异质金属构件的超硬磨料砂轮，其由基体与环状磨削层组成，沿基体轴向，所述环状磨削层由第一环状磨削层、第二环状磨削层与石墨纸组成；石墨纸位于第一环状磨削层、第二环状磨削层之间；所述第一环状磨削层、第二环状磨削层都是由磨料与树脂结合剂组成，并且第一环状磨削层所含的磨料与第二环状磨削层所含的磨料材质不同。本发明专利技术公开的砂轮相比于常规砂轮提高了生产效率，延长了砂轮修整的时间，提高了砂轮的自锐性，消除了砂轮由于堵塞造成的工件烧伤现象，提高了砂轮的形状保持能力，降低了砂轮在加工工件中修整的次数；并且保证了构件加工的精度；并且其形状可以根据加工对象的形状调整，适用于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于加工异质金属构件的超硬磨料砂轮，其由基体与环状磨削层组成，沿基体轴向，所述环状磨削层由第一环状磨削层、第二环状磨削层与石墨纸组成；石墨纸位于第一环状磨削层、第二环状磨削层之间；所述第一环状磨削层、第二环状磨削层都是由磨料与树脂结合剂组成，并且第一环状磨削层所含的磨料与第二环状磨削层所含的磨料材质不同。本专利技术公开的砂轮相比于常规砂轮提高了生产效率，延长了砂轮修整的时间，提高了砂轮的自锐性，消除了砂轮由于堵塞造成的工件烧伤现象，提高了砂轮的形状保持能力，降低了砂轮在加工工件中修整的次数；并且保证了构件加工的精度；并且其形状可以根据加工对象的形状调整，适用于工业化生产。【专利说明】一种用于加工异质金属构件的超硬磨料砂轮
本专利技术属于超硬磨料砂轮领域，具体涉及一种用于加工异质金属构件的超硬磨料砂轮，其可以同时加工包含两种金属的焊接棒料。
技术介绍
砂轮是磨削的主要工具，它是由磨料和结合剂构成的多孔物体。树脂砂轮即结合剂为树脂的砂轮，具有磨削力小、磨削温度低、自锐性好、磨削效率高等优点，被广泛用于硬质合金、陶瓷、玻璃等硬脆性材料的磨削加工中。随着磨料的不同，砂轮特性差别很大，往往一种磨料砂轮有特定的加工对象。比如传统的工艺中，金刚石砂轮主要用于加工硬脆非金属材料以及钨钢、铝、铜等非铁族金属材料，而立方氮化硼砂轮则由于热稳定性和化学惰性比金刚石好，被广泛用于加工如不锈钢、合金钢、工具钢等铁族金属材料。金刚石在磨削不锈钢材质时，由于金刚石与铁族元素有一种特殊的亲和作用，能够使金刚石在高温下发生炭化，从而降低了金刚石的强度；而立方氮化硼磨料在加工钨钢时，锋利性及强度都不及金刚石。然而，随着科学技术的进步、材料部件需求的多样化以及出于节约成本的需要，在越来越多的应用中会把两种不同的金属焊接在一起组成异质金属构件，比如目前高尔夫球杆头的发展趋势倾向由数个异质金属的杆头构件组成高尔夫球杆头。现有技术中，对异质金属构件的加工为分步法，就先用一种磨料砂轮对一种金属进行加工，再换另一种磨料砂轮对另一种金属进行加工。比如在加工钨钢与不锈钢的焊接棒料时，往往是利用金刚石砂轮与立方氮化硼砂轮分步骤磨削钨钢和不锈钢。现有加工方式的缺点在于:加工效率低，砂轮修整间隔短，易粘削从而造成砂轮出现堵塞、工件易烧伤等现象；并且由于是分步进行加工，会导致各步骤的加工精度不一致。所以，需要研发一种新的树脂砂轮以满足异质金属构件的加工需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于加工异质金属构件的超硬磨料砂轮，其能同时加工含有两种不同材质的金属棒料，从而解决了一款砂轮不能同时加工两种金属材质构件的问题，提高了生产效率，延长了砂轮的修整间隙，降低了砂轮在磨削时产生烧伤、堵塞、磨不动的情况。为达到上述目的，本专利技术具体的技术方案是:一种用于加工异质金属构件的超硬磨料砂轮，其由基体与环状磨削层组成，沿基体轴向，所述环状磨削层由第一环状磨削层、第二环状磨削层与石墨纸组成；石墨纸位于第一环状磨削层、第二环状磨削层之间；所述第一环状磨削层、第二环状磨削层都是由磨料与树脂结合剂组成，并且第一环状磨削层所含的磨料与第二环状磨削层所含的磨料材质不同。上述技术方案中，所述基体为铝基体；所述第一环状磨削层中磨料为金刚石磨料，优选为表面镀镍的金刚石磨料；所述第二环状磨削层中磨料为立方氮化硼磨料，优选为表面镀镍的立方氮化硼磨料。表面镀镍可以增加磨料与树脂结合剂的把持能力。上述技术方案中，所述第一环状磨削层中磨料的质量分数为25%?32% ;所述第二环状磨削层中磨料的质量分数为25%?32%。上述技术方案中，所述石墨纸的厚度为0.05mm。上述技术方案中，所述第一环状磨削层所含的树脂结合剂与第二环状磨削层所含的树脂结合剂组成一致；所述树脂结合剂由以下重量配比的原料混合得到: 砂轮粘结剂10?50 导热剂 15?70 润滑剂 3?10 补强剂 5?30。上述技术方案中，所述砂轮粘结剂为聚酰亚胺树脂粉；所述导热剂为电解铜粉；所述润滑剂为石墨粉；所述补强剂为氧化锌；优选的，所述聚酰亚胺树脂粉的平均粒径为45um；电解铜粉的平均粒径为45 y m ;氧化锌的平均粒径为45 y m ;石墨粉的平均粒径为10 u m0本专利技术还公开了一种用于加工异质金属构件的超硬磨料砂轮的制备方法，包括以下步骤: (1)将树脂结合剂过60#筛后置入球磨机中混合I?2小时，再通过200#筛得到混合后的结合剂； (2)分别将A磨料、B磨料与上述混合后的结合剂混合过筛，分别得到A成型料、B成型料；所述A磨料、B磨料的材质不同； (3)将步骤(2)所得的A成型料、B成型料中的一种成型料缓慢加入已放置铝基体的模具中，刮平，用液压机在IOOMPa压力下冷压30秒；然后铺上石墨纸，再加入另一种成型料，刮平，用液压机热压成型，出模得到砂轮胚体；热压的压力为100?120MPa，热压温度230°C?250°C，保温时间 40min ?90min ； (4)将步骤(3)所得的砂轮胚体置入烘箱中，0.5h升温至170°C ±5°C ;保温Ih ;然后0.5h升温至200°C ±5°C，保温Ih ;接着Ih升温至220°C ±5°C，保温Ih ;最后10分钟升温至240°C ±5°C，保温10?14h ;冷却至室温取出，得到砂轮成型体；然后将砂轮成型体加工至图纸要求的形状和尺寸即得到所述用于加工异质金属构件的超硬磨料砂轮。上述技术方案中，所述树脂结合剂由以下重量配比的原料混合得到: 聚酰亚胺树脂粉10?50 电解铜粉 15?70 石墨粉 3?10 氧化锌 5?30。上述技术方案中，所述A磨料为金刚石磨料，优选为表面镀镍的金刚石磨料；所述B磨料为立方氮化硼磨料，优选为表面镀镍的立方氮化硼磨料。本专利技术中，两个环状磨削层所含的树脂结合剂组成一致以保证砂轮在工作时的膨胀系数保持一致；两个环状磨削层所含的磨料的粒度可以根据实际需要进行选择；用于加工异质金属构件的超硬磨料砂轮的两个环状磨削层的形状可以根据加工件的形状在车床和磨床上进行加工调整。在上述砂轮制备过程中，步骤(2)中的筛网号根据磨料的粒度进行选择，本专利技术优选表1所示的选择方式。表1磨料粒度与筛网号之间的关系 磨料粒度 / 目 |60 ~801100 ~150 1180 ~400 |>400 筛网号|40# |80#|l20# |l50# 由于上述方案的应用，本专利技术与现有技术相比具有以下优点: 1、本专利技术首次公开了一种包含有两种磨料环状磨削层的树脂砂轮，可用于加工异质金属构件，相比于常规砂轮提高了生产效率，延长了砂轮修整的时间，降低工人换砂轮的频率，提高了砂轮的自锐性，消除了砂轮由于堵塞造成的工件烧伤现象，提高了砂轮的形状保持能力，降低了砂轮在加工工件中修整的次数；并且保证了构件加工的精度； 2、本专利技术在不同磨料环状磨削层之间设置石墨纸，从而避免了在砂轮坯体成型过程中，不同磨料在加热加压时的相互窜料； 3、本专利技术所公开的树脂砂轮的制备工艺简单，原料无特殊要求，所制得的用于加工异质金属构件的超硬磨料砂轮的形状可以根据加工对象的形状调整，适合于工业化生产。【专利附图】【附图说明】图1为实施例中制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于加工异质金属构件的超硬磨料砂轮，其由基体与环状磨削层组成，其特征在于：沿基体轴向，所述环状磨削层由第一环状磨削层、第二环状磨削层与石墨纸组成；石墨纸位于第一环状磨削层、第二环状磨削层之间；所述第一环状磨削层、第二环状磨削层都是由磨料与树脂结合剂组成，并且第一环状磨削层所含的磨料与第二环状磨削层所含的磨料材质不同。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，涂俊群，叶安定，
申请(专利权)人：苏州赛力精密工具有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32