專利名稱：精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)控無心磨床上的重要配件，特別是一種精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪，屬于磨料磨具領(lǐng)域，廣泛用于裝備制造業(yè)及數(shù)控無心磨床制造行業(yè)，也可以用于其它類型的磨床上。
背景技術(shù)：
隨著中國在世界機械加工制造業(yè)和金屬零部件磨削行業(yè)的崛起，數(shù)控無心磨床行業(yè)得到了迅速發(fā)展。無心磨床又稱為無心外圓磨床，工件支承在橡膠導(dǎo)輪與拖架之間，由橡膠導(dǎo)輪驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn)，裝于主軸端部或主軸中部的砂輪高速旋轉(zhuǎn)磨削，橡膠導(dǎo)輪以較慢速度與砂輪同向旋轉(zhuǎn)，帶動工件旋轉(zhuǎn)作圓周進給。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，機械加工精度和生產(chǎn)效率大幅提高，傳統(tǒng)的橡膠導(dǎo)輪已遠遠滿足不了現(xiàn)代機械磨削行業(yè)的高質(zhì)量需求，嚴重制約了行業(yè)的發(fā)展，迫使使用企業(yè)不得不花費大量外匯購買日本、美國、法國、德國 等進口橡膠導(dǎo)輪產(chǎn)品。昂貴的國外進口橡膠導(dǎo)輪產(chǎn)品，造成企業(yè)生產(chǎn)成本過大，而國外進口產(chǎn)品質(zhì)量雖好，但價格昂貴，是國內(nèi)同類產(chǎn)品的9-10倍。目前橡膠導(dǎo)輪粒度在F240以下，屬于粗精磨范圍，最大厚度僅達到200mm 250mm,仍屬于組合橡膠導(dǎo)輪范疇?，F(xiàn)有的橡膠導(dǎo)輪存在以下缺陷。I、經(jīng)過市場調(diào)研橡膠導(dǎo)輪的磨削范圍受到限制。目前市場上的橡膠導(dǎo)輪由于表面不夠光滑，而不適宜工件的拋光；硬度在中硬范圍，不適宜硬質(zhì)合金的磨削。2、厚度超過250mm橡膠導(dǎo)輪均由兩片或多片組合，由于每片橡膠導(dǎo)輪組織不均勻、硬度不一致、幾何尺寸不統(tǒng)一，因此造成橡膠導(dǎo)輪中心邊緣軟硬不一、耐磨性不均、耐用度低在磨削中增加了橡膠導(dǎo)輪修正次數(shù)，使橡膠導(dǎo)輪本身使用壽命縮短；由于組合橡膠導(dǎo)輪表面質(zhì)量參數(shù)不一致，使被磨工件不能獲得較高的粗糙度，直接影響工件的組裝配合；尤其不適應(yīng)數(shù)控磨床的磨削工藝技術(shù)要求。3、使用多片橡膠導(dǎo)輪組裝在一起，存在多個接觸面，接觸面在磨削中體現(xiàn)為一條直線，在工件通過時根據(jù)縫隙的寬窄不同，工件表面會出現(xiàn)用肉眼無法測量的痕跡，造成工件表面粗糙度低下，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此不能滿足數(shù)控磨床的精密磨削需求。4、組合橡膠導(dǎo)輪在安裝中同樣存在不足，由于兩片或多片橡膠導(dǎo)輪同軸、同心度不一致，造成操作工人勞動強度大，增加組裝時間，降低了生產(chǎn)效率。5、進口橡膠導(dǎo)輪造價高、生產(chǎn)周期長、交易復(fù)雜、運輸周期長，不能滿足顧客的需求。6、國內(nèi)橡膠導(dǎo)輪生產(chǎn)的粒度范圍僅限于F120至F240之間，因粒度越細，橡膠導(dǎo)輪內(nèi)部極易出現(xiàn)氣孔，而造成橡膠導(dǎo)輪廢品。因此，研制開發(fā)精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及顧客對工件光潔度要求的提高，給出了一種新式的用于數(shù)控無心磨床上的精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪。本發(fā)明通過對橡膠導(dǎo)輪合理的配方設(shè)計，使制備橡膠導(dǎo)輪過程的配料、混料、成型、硬化等工藝更合理化，使該橡膠導(dǎo)輪產(chǎn)品具有表面光滑、強度高、彈性好，組織均勻、硬度一致、耐磨性能好、幾何精度高、同心度、同軸度高等特點。且粒度范圍可以做到F320至F1200之間，整體規(guī)格的橡膠導(dǎo)輪厚度可達到400_ 600_，不僅克服現(xiàn)有技術(shù)中橡膠導(dǎo)輪組合的弊端，還大大提高了精密磨削加工光潔度的要求。本發(fā)明對橡膠導(dǎo)輪的配方設(shè)計原則原材料選擇立足于國內(nèi)；符合產(chǎn)品使用性能要求、滿足混煉、成型、硬化等生產(chǎn)工藝要求；在保證工藝性能和產(chǎn)品使用性能的前提下，盡量節(jié)約原材料；節(jié)省勞動力、減少動力消耗和設(shè)備損耗，降低生產(chǎn)成本；將400、500、600等高厚度的橡膠導(dǎo)輪制成整體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明給出的技術(shù)方案是這種精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪，其特點是橡膠導(dǎo)輪的組分以重量份計為磨料 100份，天然橡膠 2 6份，丁苯橡膠 4 8份，氧化鋅I 7份，橡膠促進劑M 0.01 0.07份，橡膠促進劑D 0.01 0.07份，黑油膏I 5份，氧化鎂0.2 0.6份，其中磨料為通常使用的金剛砂磨料；橡膠促進劑M (MBT)的化學(xué)名稱2_硫醇基苯駢噻唑，化學(xué)式為C7H5NS2，是通用型促進劑；橡膠促進劑D (DPG)的化學(xué)名稱二苯胍，化學(xué)式C13H13N3，是天然膠與合成膠用中速硫化促進劑；黑油膏(BlackOintment)是富有彈性和柔軟的黑色海綿狀固體，是一種化合物用工業(yè)方法提煉。本發(fā)明給出的精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪的各種組分均可從市場上購進。本發(fā)明給出的這種精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪的制備方法有以下步驟。I.將天然膠用切膠機切成小塊。2.將小塊天然膠用開放式煉膠機進行塑練，當達到均勻和一定彈性時轉(zhuǎn)入熱塑煉。3.熱塑煉采用電爐進行，熱塑煉的目的是將橡膠的彈性轉(zhuǎn)換為可塑料，以便于混料，熱塑煉溫度控制在120°C，時間控制在8個小時，經(jīng)過熱塑煉的天然膠可以提高橡膠的塑性和粘性，以便于工藝加工，且在混料過程中，改善加入成分的分散性和均勻性，從而提高制件的硬度。4.在混料攪拌前，嚴格按材質(zhì)配方比例，稱好各種物料，即橡膠導(dǎo)輪的組分以重量份計為磨料100份，天然橡膠2 6份，丁苯橡膠4 8份，氧化鋅I 7份，橡膠促進劑M
0.01 0. 07份，橡膠促進劑D 0. 01 0. 07份，黑油膏I 5份，氧化鎂0. 2 0. 6份；在塑煉橡膠中加入各種結(jié)合劑，經(jīng)反復(fù)擠壓后達到均勻一致，然后再加入金剛砂磨料，進行反復(fù)擠壓柔合，達到磨料顆粒分布均勻，組織密度一致。5.混合料進行壓片，根據(jù)所需模套規(guī)格，將料片切割成同等大小的圓片。6.將切割的料片裝入模套內(nèi)，用液壓機進行壓制成型，整體結(jié)構(gòu)的橡膠導(dǎo)輪厚度達到400mm 600臟。7.將橡膠導(dǎo)輪帶模進入電爐硬化，即從室溫開始升溫，30分鐘以后，溫度升至80°C時，保溫2h，再升溫，40分鐘以后升到130°C 135°C，保溫4h后，打開箱門自然降溫。8.橡膠導(dǎo)輪毛坯經(jīng)自然冷卻后，根據(jù)用戶要求的尺寸精度進行精加工，保證橡膠導(dǎo)輪的外徑、孔徑、厚度、端面平行度、同軸度、圓柱度達到標準要求。9.加工成品后，根據(jù)顧客要求檢驗橡膠導(dǎo)輪的外徑、孔徑、厚度、端面平行度、同軸度、圓柱度是否達到標準要求。10.檢驗合格的橡膠導(dǎo)輪入庫，等待發(fā)貨。其中配合劑是指氧化鋅、氧化鎂、橡膠促進劑M、橡膠促進劑D、黑油膏混后的混合名稱，金剛砂即磨料的通稱，磨料的粒度為F320 F1200之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是。I.粒度一現(xiàn)有技術(shù)的磨料粒度在F120-F240之間，屬于粗精磨范圍。本發(fā)明的磨料粒度在F320 F1200之間，同時通過對各原料的組合配比，解決了細粒度橡膠導(dǎo)輪內(nèi)部易出現(xiàn)氣孔的現(xiàn)象，大大提高橡膠導(dǎo)輪的光滑度以適應(yīng)精密磨削要求。2.高厚度一現(xiàn)有技術(shù)的橡膠導(dǎo)輪最大厚度僅達到200mm 250mm,屬于組合橡膠導(dǎo)輪，本發(fā)明的精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪厚度達到400 mm 600 mm,屬于整體結(jié)構(gòu)的橡膠導(dǎo) 輪，克服了現(xiàn)有技術(shù)中組合橡膠導(dǎo)輪的弊端。 3.天然膠使用量的減少，降低了精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪的制造成本。傳統(tǒng)橡膠導(dǎo)輪制造完全使用天然膠，成本僅此一項就降低了 49. 84%。4.配合劑的合理選擇，降低了橡膠的彈性提高了塑性，改善了混料性能，提高了成型料的粘性，使成型料組織更加均勻。提高了高厚度精密橡膠導(dǎo)輪產(chǎn)品的組合性能；使硬度上下更加一致(其中配合劑是指氧化鋅、氧化鎂、橡膠促進劑M、橡膠促進劑D、黑油膏混后的混合名稱；金剛砂即磨料的通稱。)。 5.降低了生產(chǎn)成本，填補了市場空白，節(jié)省了國家外匯，高厚度精密橡膠導(dǎo)輪的價格為進口橡膠導(dǎo)輪價格的70 %。
具體實施例方式實施例I。按下列步驟制備用于數(shù)控無心磨床上的精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪。I.將天然膠用切膠機切成小塊。2.將小塊天然膠用開放式煉膠機進行塑練，當達到均勻和一定彈性時轉(zhuǎn)入熱塑煉。3.熱塑煉采用電爐進行，熱塑煉的目的是將橡膠的彈性轉(zhuǎn)換為可塑料，以便于混料，熱塑煉溫度控制在120°C，時間控制在8個小時，溫度過高，橡膠易老化，溫度過低，達不到熱塑煉目的。經(jīng)過熱塑煉的天然膠可以提高橡膠的塑性和粘性，以便于工藝加工。且在混料過程中，改善加入成分的分散性和均勻性，從而提高制件的硬度。4.在混料攪拌前，嚴格按材質(zhì)配方比例，稱好各種物料，配方比例按以重量份數(shù)計磨料100份，天然橡膠3份，丁苯橡膠6份，氧化鋅5份，促進劑M 0.03份，促進劑D 0. 05份，黑油膏3. 00份，氧化鎂0. 6份；在塑煉橡膠中加入結(jié)合劑，經(jīng)反復(fù)擠壓后達到均勻一致，然后再加入金剛砂，進行反復(fù)擠壓柔合，達到磨料顆粒分布均勻，組織密度一致。在混料攪拌過程中，要嚴格控制因?qū)仈D壓摩擦而產(chǎn)生摩擦熱，當料溫接近40°C時，要暫停加工。防止料溫高使橡膠結(jié)合劑老化，失去塑性。5.混合料進行壓片，按模套規(guī)格，將料片切割成同等大小的圓片，將切割的料片裝入模套內(nèi)，用液壓機進行壓制成型，整體結(jié)構(gòu)的橡膠導(dǎo)輪厚度達到400mm。6.將橡膠導(dǎo)輪帶模送入電爐硬化；即從室溫開始升溫，30分鐘以后，溫度升至80°C時，保溫2h，再升溫，40分鐘以后升到130°C 135°C，保溫4h后，打開箱門自然降溫。7.橡膠導(dǎo)輪毛坯經(jīng)自然冷卻后，根據(jù)用戶要求的尺寸精度進行加工，保證橡膠導(dǎo)輪的外徑、孔徑、厚度、端面平行度、同軸度、圓柱度等達到企業(yè)標準。8.檢驗合格的橡膠導(dǎo)輪入庫，等待發(fā)貨。實施例2。按下列步驟制備用于數(shù)控無心磨床上的精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪。I.將天然膠用切膠機切成小塊。2.將小塊天然膠用開放式煉膠機進行塑練，當達到均勻和一定彈性時轉(zhuǎn)入熱塑煉。3.熱塑煉采用電爐進行，熱塑煉的目的是將橡膠的彈性轉(zhuǎn)換為可塑料，以便于混料，熱塑煉溫度控制在120°C，時間控制在8個小時，溫度過高，橡膠易老化，溫度過低，達不到熱塑煉目的，經(jīng)過熱塑煉的天然膠可以提高橡膠的塑性和粘性，以便于工藝加工，且在混料過程中，改善加入成分的分散性和均勻性，從而提高制件的硬度。4.在混料攪拌前，嚴格按材質(zhì)配方比例，稱好各種物料，配方比例按以重量份數(shù)計磨料100份，天然橡膠4份，丁苯橡膠4份，氧化鋅2份，促進劑M 0.05份，促進劑D 0. 03份，黑油膏2. 00份，氧化鎂0. 2份；在塑煉橡膠中加入結(jié)合劑，經(jīng)反復(fù)擠壓后達到均勻一致，然后再加入金剛砂，進行反復(fù)擠壓柔合，達到磨料顆粒分布均勻，組織密度一致。在混料攪拌過程中，要嚴格控制因?qū)仈D壓摩擦而產(chǎn)生摩擦熱，當料溫接近40°C時，要暫停加工，防止料溫高使橡膠結(jié)合劑老化。5.將混合料進行壓片，根據(jù)所需模套規(guī)格，將料片切割成同等大小的圓片；將切割 的料片裝入模套內(nèi)，用液壓機進行壓制成型，整體結(jié)構(gòu)的橡膠導(dǎo)輪厚度達到500mm。6.將橡膠導(dǎo)輪帶模送入電爐硬化。從室溫開始升溫，30分鐘以后，溫度升至80°C時，保溫2h，再升溫，40分鐘以后升到130°C 135°C，保溫4h后，打開箱門自然降溫。7.橡膠導(dǎo)輪毛坯經(jīng)自然冷卻后，根據(jù)用戶要求的尺寸精度進行加工，保證橡膠導(dǎo)輪的外徑、孔徑、厚度、端面平行度、同軸度、圓柱度等達到企業(yè)標準。8.檢驗合格的橡膠導(dǎo)輪入庫，等待發(fā)貨。實施例3。按下列步驟制備用于數(shù)控無心磨床上的精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪。I.將天然膠用切膠機切成小塊。2.將小塊天然膠用開放式煉膠機進行塑練，當達到均勻和一定彈性時轉(zhuǎn)入熱塑煉。3.熱塑煉采用電爐進行，熱塑煉的目的是將橡膠的彈性轉(zhuǎn)換為可塑料，以便于混料，熱塑煉溫度控制在120°C，時間控制在8個小時，溫度過高，橡膠易老化，溫度過低，達不到熱塑煉目的，經(jīng)過熱塑煉的天然膠可以提高橡膠的塑性和粘性，以便于工藝加工，且在混料過程中，改善加入成分的分散性和均勻性，從而提高制件的硬度。4.在混料攪拌前，嚴格按材質(zhì)配方比例，稱好各種物料，配方比例按以重量份數(shù)計磨料100份，天然橡膠5份，丁苯橡膠8份，氧化鋅6份，促進劑M 0.07份，促進劑D 0. 06份，黑油膏4. 00份，氧化鎂0. 4份；在塑煉橡膠中加入結(jié)合劑，經(jīng)反復(fù)擠壓后達到均勻一致，然后再加入金剛砂，進行反復(fù)擠壓柔合，達到磨料顆粒分布均勻，組織密度一致。在混料攪拌過程中，要嚴格控制因?qū)仈D壓摩擦而產(chǎn)生摩擦熱，當料溫接近40°C時，要暫停加工。防止料溫高使橡膠結(jié)合劑老化。5.混合料進行壓片，根據(jù)所需模套規(guī)格，將料片切割成同等大小的圓片；將切割的料片裝入模套內(nèi)，用液壓機進行壓制成型，整體結(jié)構(gòu)的橡膠導(dǎo)輪厚度達到600mm。6.將橡膠導(dǎo)輪帶模送入電爐硬化。從室溫開始升溫，30分鐘以后，溫度升至80°C時，保溫2h，再升溫，40分鐘以后升到130°C 135°C，保溫4h后，打開箱門自然降溫。7.橡膠導(dǎo)輪毛坯經(jīng)自然冷卻后，根據(jù)用戶要求的尺寸精度進行精加工，保證橡膠 導(dǎo)輪的外徑、孔徑、厚度、端面平行度、同軸度、圓柱度等達到企業(yè)標準。8.檢驗合格的橡膠導(dǎo)輪入庫，等待發(fā)貨。
權(quán)利要求
1.一種精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪，其特征在于橡膠導(dǎo)輪的組分以重量份計為 磨料 100份，天然橡膠 2 6份,丁苯橡膠 4 8份， 氧化鋅 I 7份，橡膠促進劑M 0. 01 0. 07份， 橡膠促進劑D 0. 01 0. 07份，黑油膏I 5份，氧化鎂0. 2 0. 6份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪，其特征在于較好的橡膠導(dǎo)輪的組分以重量份計為 磨料100份，天然橡膠3份，丁苯橡膠6份，氧化鋅5份，促進劑M 0. 03份，促進劑D0. 05份，黑油膏3. 00份，氧化鎂0. 6份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪，其特征在于較好的橡膠導(dǎo)輪的組分以重量份計為 磨料100份，天然橡膠4份，丁苯橡膠4份，氧化鋅2份，促進劑M 0. 05份，促進劑D0. 03份，黑油膏2. 00份，氧化鎂0. 2份。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪，其特征在于較好的橡膠導(dǎo)輪的組分以重量份計為 磨料100份，天然橡膠5份，丁苯橡膠8份，氧化鋅6份，促進劑M 0. 07份，促進劑D0. 06份，黑油膏4. 00份，氧化鎂0. 4份。
5.權(quán)利要求I所述精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪的制備方法，其特征在于有以下步驟 (1)將天然膠用切膠機切成小塊； (2)將小塊天然膠用開放式煉膠機進行塑練，當達到均勻和一定彈性時轉(zhuǎn)入熱塑煉； (3)熱塑煉采用電爐進行，熱塑煉的目的是將橡膠的彈性轉(zhuǎn)換為可塑料，以便于混料，熱塑煉溫度控制在120°C，時間控制在8個小時；經(jīng)過熱塑煉的天然膠可以提高橡膠的塑性和粘性，以便于工藝加工，且在混料過程中，改善加入成分的分散性和均勻性，從而提高制件的硬度； (4)在混料攪拌前，嚴格按材質(zhì)配方比例，稱好各種物料，即橡膠導(dǎo)輪的組分以重量份計為磨料100份，天然橡膠2 6份，丁苯橡膠4 8份，氧化鋅I 7份，橡膠促進劑M0. 01 0. 07份，橡膠促進劑D 0. 01 0. 07份，黑油膏I 5份，氧化鎂0. 2 0. 6份；在塑煉橡膠中加入各種結(jié)合劑，經(jīng)反復(fù)擠壓后達到均勻一致，然后再加入金剛砂磨料，進行反復(fù)擠壓柔合，達到磨料顆粒分布均勻，組織密度一致； (5)混合料進行壓片，根據(jù)所需模套規(guī)格，將料片切割成同等大小的圓片； (6)將切割的料片裝入模套內(nèi)，用液壓機進行壓制成型，整體結(jié)構(gòu)的橡膠導(dǎo)輪厚度達到400mm GOOmm ; (7)將導(dǎo)輪帶模進入電爐硬化，即從室溫開始升溫，30分鐘以后，溫度升至80°C時，保溫2h，再升溫，40分鐘以后升到130°C 135°C，保溫4h后，打開箱門自然降溫； (8)導(dǎo)輪毛坯經(jīng)自然冷卻后，根據(jù)用戶要求的尺寸精度進行精加工，保證導(dǎo)輪達到標準要求； (9)加工成品后，根據(jù)顧客要求檢驗導(dǎo)輪是否達到標準要求； (10)檢驗合格的導(dǎo)輪入庫，等待發(fā)貨。
全文摘要
本發(fā)明涉及精密高厚耐磨橡膠導(dǎo)輪,用于數(shù)控無心磨床或其它類型的磨床上，其特點是橡膠導(dǎo)輪的組分以重量份計為磨料100份，天然橡膠2～6份，丁苯橡膠4～8份，氧化鋅1～7份，橡膠促進劑M0.01～0.07份，橡膠促進劑D0.01～0.07份,黑油膏1～5份，氧化鎂0.2～0.6份。本發(fā)明具有表面光滑、強度高、彈性好，組織均勻、硬度一致、耐磨性能好、幾何精度高；同心度、同軸度高等特點，且粒度范圍可以做到320#至1200#之間，整體規(guī)格的橡膠導(dǎo)輪厚度可達到400mm～600mm，不僅克服現(xiàn)有技術(shù)中橡膠導(dǎo)輪組合的弊端，還大大提高了精密磨削加工光潔度的要求。
文檔編號B24B5/35GK102765017SQ20111011383
公開日2012年11月7日 申請日期2011年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
發(fā)明者朱秋杰 申請人:沈陽大強砂輪有限責任公司