專利名稱：一種薄壁角型金剛石滾輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及金剛石滾輪又稱金剛石砂輪修整器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，特別提供了
一種薄壁角型金剛石滾輪。
背景技術(shù)：
金剛石滾輪又稱金剛石砂輪修整器，是現(xiàn)代金剛石工具的重要一種，是緩進(jìn)給磨
削必須的砂輪修整工具。它能以一次切入的方式在砂輪上制造出復(fù)雜的成型面，大大提高
了生產(chǎn)效率。砂輪修整技術(shù)是磨削加工中關(guān)鍵技術(shù)之一，金剛石滾輪作為新一代的砂輪成
型修整工具，為磨加工工業(yè)的高速、高效、高精度和降低制造成本提供了條件。 金剛石滾輪作為精度很高的砂輪修整工具，其加工方法主要有內(nèi)鍍法、粉末冶金
燒結(jié)法等二種。 金剛石滾輪結(jié)構(gòu)舉例參見附


圖1，用于工作的均勻的金剛石層設(shè)置在鍍層3外 部。同時(shí)，附圖l所代表的現(xiàn)有技術(shù)中，金剛石滾輪的徑向厚度尺寸通常較小，低熔點(diǎn)合金 層2與芯軸1、鍍層3之間的結(jié)合面簡(jiǎn)單。 內(nèi)鍍法舉例，具體工藝內(nèi)容是1)用成型刀具在陰模4上車削出零件需要的曲面； 2)在曲面上覆有一層均勻的金剛石，并在其上制作鍍層3，具體為電鍍金屬鎳，鍍層厚度 3cm ;3)用低熔點(diǎn)合金將陰模4及芯軸1結(jié)合成一體，并保證陰模4及芯軸l之間的結(jié)合力。 對(duì)于型面薄的角型滾輪(參見附
圖1)來(lái)說(shuō)，采用上述工藝加工出的金剛石滾輪使 用壽命差，狀態(tài)不穩(wěn)定， 一般在使用1 2周后金剛石沒(méi)有磨損的情況下就可能出現(xiàn)滾輪整 體脫殼、連接層松動(dòng)等問(wèn)題，脫殼部位主要是芯軸1與低熔點(diǎn)合金層2之間、低熔點(diǎn)合金層 2與鍍層3之間。
圖1中滾輪厚度僅有9. 5mm，且要在滾輪澆鑄后加工出一個(gè)①106X3的凹槽。而 金剛石滾輪鍍層的厚度為3mm，那么這個(gè)①106X3的凹槽的存在，恰恰去掉了滾輪的實(shí)體部 位，使低熔點(diǎn)合金、鍍層均處于懸空狀態(tài)。而該金剛石滾輪為兩件成組使用，其工作部位是 45°斜面。滾輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)，芯軸與低熔點(diǎn)合金之間、低熔點(diǎn)合金與鍍層之間沒(méi)有任何緊固部 位，因此使?jié)L輪在芯軸1與低熔點(diǎn)合金連接處、低熔點(diǎn)合金與鍍層連接處等兩個(gè)部位受力 后脫殼。這也是我們?cè)诮?jīng)過(guò)數(shù)次失敗后發(fā)現(xiàn)的該金剛石滾輪質(zhì)量問(wèn)題的重要原因。 人們期望獲得一種技術(shù)效果更好的薄壁角型金剛石滾輪。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種技術(shù)效果更好的薄壁角型金剛石滾輪。 本實(shí)用新型一種薄壁角型金剛石滾輪，其包含有如下幾部分芯軸1、低熔點(diǎn)合金 層2、鍍層3 ;其中芯軸1設(shè)置在最內(nèi)圈，鍍層3主要設(shè)置在低熔點(diǎn)合金層2外側(cè)，低熔點(diǎn) 合金層2分別與芯軸1和鍍層3固定連接；在鍍層3外側(cè)面的局部或者全部還設(shè)置有連續(xù) 的環(huán)狀金剛石磨粒層；其特征在于鍍層3上與低熔點(diǎn)合金層2的結(jié)合面處設(shè)置有與芯軸1 同軸的環(huán)槽301。[0011] 本實(shí)用新型所述薄壁角型金剛石滾輪還要求保護(hù)下述的優(yōu)選內(nèi)容 所述薄壁角型金剛石滾輪中，鍍層3上的所述環(huán)槽301與芯軸1上設(shè)置的槽101
相對(duì)應(yīng)，都設(shè)置在基本重合的芯軸1對(duì)應(yīng)的軸段上； 低熔點(diǎn)合金層2沿芯軸1的徑向分別向芯軸1和鍍層3凸出，以便于低熔點(diǎn)合金 層2分別與芯軸1、鍍層3相互徑向固定結(jié)合成為一體，即分別與二者之間進(jìn)行徑向加固，參 見附圖4 所述薄壁角型金剛石滾輪的芯軸1上的垂直于芯軸1軸線的橫截面內(nèi)徑與外徑之 差為5 10mm，進(jìn)一步優(yōu)選尺寸范圍是6 7mm。 所述薄壁角型金剛石滾輪的芯軸1外圈與低熔點(diǎn)合金層2結(jié)合處設(shè)置有3 16 處沿芯軸1軸線貫通的槽101 ; 所述薄壁角型金剛石滾輪的芯軸1外圈與低熔點(diǎn)合金層2的結(jié)合面上靠近結(jié)合面
中央處設(shè)置有與芯軸1的軸線同軸的環(huán)形槽102。 本實(shí)用新型所述薄壁角型金剛石滾輪的制造工藝說(shuō)明如下 在鍍層3外側(cè)面上設(shè)置有陰模4，在鍍層3和陰模4之間的結(jié)合面的局部或者全部 設(shè)置有連續(xù)的環(huán)狀金剛石磨粒層； 首先分別加工制作芯軸1和陰模4，并在陰模4內(nèi)側(cè)面的局部或者全部制備連續(xù)的 環(huán)狀金剛石磨粒層，之后制備鍍層3，鍍層3與陰模4之間通過(guò)金剛石磨粒層固定連接或者 二者直接連接；然后用鑄造方式在芯軸1外側(cè)和鍍層3內(nèi)側(cè)之間制備分別與二者固定結(jié)合 的低熔點(diǎn)合金層2 ; 所述鍍層3上設(shè)置有車削加工出來(lái)的環(huán)槽301，其與芯軸1上的環(huán)形槽102處于垂
直于芯軸1軸線的基本相同的橫截面上(亦即設(shè)置在基本重合的芯軸1對(duì)應(yīng)的軸段上)。 在芯軸1上車削出的環(huán)形槽102與固定在陰模4上鍍層3上車削出來(lái)的環(huán)槽相配
合，使低熔點(diǎn)合金充滿環(huán)槽內(nèi)。芯軸l主要利用其內(nèi)孔將滾輪裝夾在設(shè)備上。 陰模4，是加工金剛石滾輪的載體。是用成型樣板刀車削加工出來(lái)的，用以保證滾
輪型面曲線。 金剛石磨粒層通過(guò)電鍍方法將金剛石粘在型面上的連接層。 低熔點(diǎn)合金層3用以將鍍層3與芯軸1聯(lián)接在一起，使之結(jié)合成一體。 本實(shí)用新型突破現(xiàn)有技術(shù)使用的工藝鍍層厚度3mm左右工藝要求的束縛，使電鍍
層厚度優(yōu)選達(dá)到5 8mm。 用本實(shí)用新型所述方法加工出的金剛石滾輪，從使用情況上來(lái)看，沒(méi)有出現(xiàn)鍍層 脫殼的質(zhì)量問(wèn)題，產(chǎn)品完全合格。 本實(shí)用新型的突出優(yōu)點(diǎn)是所述薄壁角型金剛石滾輪產(chǎn)品的可靠性大大增強(qiáng)，使 用壽命大大延長(zhǎng)，技術(shù)效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中成組使用的薄壁角型金剛石滾輪結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖之一 ； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中成組使用的薄壁角型金剛石滾輪結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖之二 ； 圖3為本實(shí)用新型所述薄壁角型金剛石滾輪中芯軸1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；[0032] 圖4為本實(shí)用新型所述薄壁角型金剛石滾輪結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1 —種薄壁角型金剛石滾輪，其包含有如下幾部分芯軸1、低熔點(diǎn)合金層2、鍍層3 ; 其中芯軸1設(shè)置在最內(nèi)圈，鍍層3主要設(shè)置在低熔點(diǎn)合金層2外側(cè)，低熔點(diǎn)合金層2分別 與芯軸1和鍍層3固定連接；在鍍層3外側(cè)面的局部還設(shè)置有連續(xù)的環(huán)狀金剛石磨粒層，具 體為圖4的鍍層3外側(cè)面與芯軸1軸線呈大約45°的側(cè)面以及外徑尺寸最大的鍍層3外側(cè) 面； 需要重點(diǎn)說(shuō)明的是鍍層3上與低熔點(diǎn)合金層2的結(jié)合面處設(shè)置有與芯軸1同軸 的環(huán)槽301。 所述薄壁角型金剛石滾輪中，鍍層3上的所述環(huán)槽301與芯軸1上設(shè)置的槽101 相對(duì)應(yīng)，都設(shè)置在基本重合的芯軸1對(duì)應(yīng)的軸段上； 低熔點(diǎn)合金層2沿芯軸1的徑向分別向芯軸1和鍍層3凸出，以便于低熔點(diǎn)合金 層2分別與芯軸1、鍍層3相互徑向固定結(jié)合成為一體，即分別與二者之間進(jìn)行徑向加固，參 見附圖4 所述薄壁角型金剛石滾輪的芯軸1上的垂直于芯軸1軸線的橫截面內(nèi)徑與外徑之 差為7mm。 所述薄壁角型金剛石滾輪的芯軸1外圈與低熔點(diǎn)合金層2結(jié)合處設(shè)置有8處(效 果最優(yōu))沿芯軸1軸線貫通的槽101，所述的槽101具體為鍵槽； 所述薄壁角型金剛石滾輪的芯軸1外圈與低熔點(diǎn)合金層2的結(jié)合面上靠近結(jié)合面
中央處設(shè)置有與芯軸1的軸線同軸的環(huán)形槽102。 本實(shí)施例所述薄壁角型金剛石滾輪的制造工藝說(shuō)明如下 在鍍層3外側(cè)面上設(shè)置有陰模4，在鍍層3和陰模4之間的結(jié)合面的局部或者全部 設(shè)置有連續(xù)的環(huán)狀金剛石磨粒層； 首先分別加工制作芯軸1和陰模4，并在陰模4內(nèi)側(cè)面的局部或者全部制備連續(xù)的 環(huán)狀金剛石磨粒層，之后制備鍍層3，鍍層3與陰模4之間通過(guò)金剛石磨粒層固定連接或者 二者直接連接；然后用鑄造方式在芯軸1外側(cè)和鍍層3內(nèi)側(cè)之間制備分別與二者固定結(jié)合 的低熔點(diǎn)合金層2 ; 所述鍍層3上設(shè)置有車削加工出來(lái)的環(huán)槽301，其與芯軸1上的環(huán)形槽102處于垂
直于芯軸1軸線的基本相同的橫截面上(亦即設(shè)置在基本重合的芯軸1對(duì)應(yīng)的軸段上)。 在芯軸1上車削出的環(huán)形槽102與固定在陰模4上鍍層3上車削出來(lái)的環(huán)槽相配
合，使低熔點(diǎn)合金充滿環(huán)槽內(nèi)。芯軸l主要利用其內(nèi)孔將滾輪裝夾在設(shè)備上。 陰模4，是加工金剛石滾輪的載體。是用成型樣板刀車削加工出來(lái)的，用以保證滾
輪型面曲線。 金剛石磨粒層通過(guò)電鍍方法將金剛石粘在型面上的連接層。 低熔點(diǎn)合金層3用以將鍍層3與芯軸1聯(lián)接在一起，使之結(jié)合成一體。 本實(shí)施例突破現(xiàn)有技術(shù)使用的工藝鍍層厚度3mm左右工藝要求的束縛，使電鍍層
厚度優(yōu)選達(dá)到5 8mm。[0050] 用本實(shí)施例所述方法加工出的金剛石滾輪，從使用情況上來(lái)看，沒(méi)有出現(xiàn)鍍層脫 殼的質(zhì)量問(wèn)題，產(chǎn)品完全合格。 本實(shí)施例所述薄壁角型金剛石滾輪產(chǎn)品的可靠性大大增強(qiáng)，使用壽命大大延長(zhǎng)， 技術(shù)效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。 實(shí)施例2 本實(shí)施例與實(shí)施例1內(nèi)容基本相同，其不同之處主要在于； 1)所述薄壁角型金剛石滾輪的芯軸1外圈與低熔點(diǎn)合金層2結(jié)合處設(shè)置有3處沿 芯軸1軸線貫通的槽101 ; 2)在鍍層3外側(cè)面的局部或者全部還設(shè)置有連續(xù)的環(huán)狀金剛石磨粒層。 3)靠近結(jié)合面中央處設(shè)置有2道與芯軸1的軸線同軸的環(huán)形槽102(對(duì)應(yīng)圖形略)。 4)所述薄壁角型金剛石滾輪的芯軸l上的垂直于芯軸l軸線的橫截面內(nèi)徑與外徑 之差為6mm。 本實(shí)施例所述薄壁角型金剛石滾輪的制造工藝與實(shí)施例1的內(nèi)容區(qū)別之處參見
上述4點(diǎn)。 實(shí)施例3 本實(shí)施例與實(shí)施例1內(nèi)容基本相同，其不同之處主要在于； 1)所述薄壁角型金剛石滾輪的芯軸1外圈與低熔點(diǎn)合金層2結(jié)合處設(shè)置有16處 沿芯軸1軸線貫通的槽101 ; 2)在鍍層3外側(cè)面的局部設(shè)置有連續(xù)的環(huán)狀金剛石磨粒層，具體設(shè)置部位依照使 用要求而定； 3)靠近結(jié)合面中央處設(shè)置有3道與芯軸1的軸線同軸的環(huán)形槽102 ; 4)所述薄壁角型金剛石滾輪的芯軸l上的垂直于芯軸l軸線的橫截面內(nèi)徑與外徑
之差為5mm。 本實(shí)施例所述薄壁角型金剛石滾輪的制造工藝與實(shí)施例1的內(nèi)容區(qū)別之處參見
上述4點(diǎn)。 實(shí)施例4 本實(shí)施例與實(shí)施例1內(nèi)容基本相同，其不同之處主要在于； 1)所述薄壁角型金剛石滾輪的芯軸l外圈與低熔點(diǎn)合金層2結(jié)合處設(shè)置有6處沿 芯軸1軸線貫通的槽101 ; 2)在鍍層3外側(cè)面的局部設(shè)置有連續(xù)的環(huán)狀金剛石磨粒層，具體設(shè)置部位依照使 用要求而定； 3)所述薄壁角型金剛石滾輪的芯軸l上的垂直于芯軸l軸線的橫截面內(nèi)徑與外徑 之差為10mm。 本實(shí)施例所述薄壁角型金剛石滾輪的制造工藝與實(shí)施例1的內(nèi)容區(qū)別之處參見
上述3點(diǎn)。 實(shí)施例5 本實(shí)施例與實(shí)施例1內(nèi)容基本相同，其不同之處主要在于； 1)所述薄壁角型金剛石滾輪的芯軸1外圈與低熔點(diǎn)合金層2結(jié)合處設(shè)置有12處沿芯軸1軸線貫通的槽101 ; 2)所述薄壁角型金剛石滾輪的芯軸l上的垂直于芯軸l軸線的橫截面內(nèi)徑與外徑 之差為3mm ; 本實(shí)施例所述薄壁角型金剛石滾輪的制造工藝與實(shí)施例1的內(nèi)容區(qū)別之處參見 上述2點(diǎn)。
權(quán)利要求一種薄壁角型金剛石滾輪，其包含有如下幾部分芯軸(1)、低熔點(diǎn)合金層(2)、鍍層(3)；其中芯軸(1)設(shè)置在最內(nèi)圈，鍍層(3)主要設(shè)置在低熔點(diǎn)合金層(2)外側(cè)，低熔點(diǎn)合金層(2)分別與芯軸(1)和鍍層(3)固定連接；在鍍層(3)外側(cè)面的局部或者全部還設(shè)置有連續(xù)的環(huán)狀金剛石磨粒層；其特征在于鍍層(3)上與低熔點(diǎn)合金層(2)的結(jié)合面處設(shè)置有與芯軸(1)同軸的環(huán)槽(301)。
2. 按照權(quán)利要求1所述薄壁角型金剛石滾輪，其特征在于所述薄壁角型金剛石滾輪中，鍍層(3)上的所述環(huán)槽(301)與芯軸(1)上設(shè)置的槽(101)相對(duì)應(yīng)，都設(shè)置在基本重合 的芯軸(1)對(duì)應(yīng)的軸段上。
3. 按照權(quán)利要求2所述薄壁角型金剛石滾輪，其特征在于所述薄壁角型金剛石滾輪的芯軸(1)上的垂直于芯軸(1)軸線的橫截面內(nèi)徑與外徑之差為5 10mm。
4. 按照權(quán)利要求3所述薄壁角型金剛石滾輪，其特征在于所述薄壁角型金剛石滾輪 的芯軸(1)上的垂直于芯軸(1)軸線的橫截面內(nèi)徑與外徑之差為6 7mm。
5. 按照權(quán)利要求2所述薄壁角型金剛石滾輪，其特征在于所述薄壁角型金剛石滾輪 的芯軸(1)外圈與低熔點(diǎn)合金層(2)結(jié)合處設(shè)置有3 16處沿芯軸(1)軸線貫通的槽 (101)。
6. 按照權(quán)利要求2所述薄壁角型金剛石滾輪，其特征在于所述薄壁角型金剛石滾輪 的芯軸(1)外圈與低熔點(diǎn)合金層(2)的結(jié)合面上靠近結(jié)合面中央處設(shè)置有與芯軸(1)的軸 線同軸的環(huán)形槽(102)。
專利摘要一種薄壁角型金剛石滾輪，其包含有如下幾部分芯軸(1)、低熔點(diǎn)合金層(2)、鍍層(3)；其中芯軸(1)設(shè)置在最內(nèi)圈，鍍層(3)主要設(shè)置在低熔點(diǎn)合金層(2)外側(cè)，低熔點(diǎn)合金層(2)分別與芯軸(1)和鍍層(3)固定連接；在鍍層(3)外側(cè)面的局部或者全部還設(shè)置有連續(xù)的環(huán)狀金剛石磨粒層；其特征在于鍍層(3)上與低熔點(diǎn)合金層(2)的結(jié)合面處設(shè)置有與芯軸(1)同軸的環(huán)槽(301)。本實(shí)用新型所述薄壁角型金剛石滾輪產(chǎn)品的可靠性好，使用壽命長(zhǎng)，技術(shù)效果良好。
文檔編號(hào)B24B53/14GK201544125SQ20092020367
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者何利民, 劉權(quán), 康春梅, 李寧 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司