一種不銹鋼端面磨削用大氣孔樹(shù)脂結(jié)合劑超硬材料砂輪及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明專(zhuān)利屬于超硬材料及制品領(lǐng)域，具體設(shè)及一種不誘鋼端面磨削用大氣孔樹(shù) 脂結(jié)合劑超硬材料砂輪。
【背景技術(shù)】
[0002] 不誘鋼是一種相對(duì)軟黏材質(zhì)的金屬，因其氮化后具有高強(qiáng)度、高硬度W及不會(huì)生 誘等特點(diǎn)，越來(lái)越多的應(yīng)用于制造業(yè)。不誘鋼工件的磨削加工一般需要經(jīng)過(guò)粗磨去余量、半 精磨控精度、澤火增強(qiáng)、精磨定光潔度、氮化增加耐磨性、再精磨去浮層等流程。不誘鋼工件 代加工商為了減少后道工序的磨削壓力，通常要求粗磨工序單次大余量的切削，且需保證 無(wú)工件燒傷和變形，運(yùn)就給樹(shù)脂結(jié)合劑超硬材料砂輪提出了更高的要求。因?yàn)榇笥嗔壳邢?進(jìn)刀時(shí)，樹(shù)脂結(jié)合劑端面磨砂輪會(huì)出現(xiàn)磨屑黏附砂輪表面導(dǎo)致工件燒傷W及砂輪自銳性減 弱的情況，鑒于端面磨削用砂輪的磨削面通常較大，所W如何避免磨屑黏附磨料層，成為大 余量進(jìn)刀磨削金屬工件時(shí)首先要解決的難題。
[0003] 在制備高效磨削用樹(shù)脂結(jié)合劑端面磨削用砂輪時(shí)，行業(yè)內(nèi)常用的方案是在圓環(huán)磨 料層上切徑向深槽，W便于磨屑及時(shí)排出磨削面，減少黏附。但切槽的排屑能力有限，在大 余量進(jìn)刀時(shí)仍然難W避免盤(pán)面黏屑情況。因此，本發(fā)明嘗試在結(jié)合劑體系中加入大直徑空 屯、球，W起到更強(qiáng)的容屑能力，滿(mǎn)足大余量切削的磨削要求。
[0004] 專(zhuān)利CN203401411U公開(kāi)了一種大氣孔砂輪，砂輪生產(chǎn)時(shí)在磨削面制造出很多氣 孔，W達(dá)到更好的容屑和散熱功能。運(yùn)一實(shí)用新型專(zhuān)利表達(dá)了大氣孔砂輪存在的作用W及 磨削機(jī)理，并未設(shè)及針對(duì)特定磨削工件的配方設(shè)計(jì)和工藝。
[000引專(zhuān)利CN102001053A公開(kāi)了一種陶瓷空屯、球復(fù)合結(jié)合劑立方氮化棚砂輪工作層及 其制造方法。運(yùn)一發(fā)明專(zhuān)利提出了使用陶瓷空屯、球做造孔劑制備金屬/陶瓷復(fù)合結(jié)合劑立 方氮化棚砂輪的思路和制備工藝。然而其所使用的工藝只適用于直徑200微米W下的陶瓷 空屯、球，運(yùn)一工藝不能夠應(yīng)用于大直徑（含2mm)空屯、球造孔劑砂輪工作層的制備，運(yùn)一產(chǎn)品 也不適用于不誘鋼材料的大余量端面磨削。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對(duì)軟黏材質(zhì)不誘鋼材料的大余量切削工藝，開(kāi)發(fā)一種具有較高 的磨削效率和工件表面質(zhì)量，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的不誘鋼端面磨削用大氣孔樹(shù)脂結(jié)合劑超硬材 料砂輪及其制備方法。
[0007] 本發(fā)明采用W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的：一種不誘鋼端面磨削用大氣孔樹(shù)脂結(jié)合 劑超硬材料砂輪，它包括砂輪基體和砂輪磨料層，砂輪基體一端設(shè)置螺紋孔，另一端粘接磨 料層，所述磨料層由W下體積份數(shù)的原料制備而成，磨料立方氮化棚15-40份，碳化娃5-30 份;結(jié)合劑耐高溫樹(shù)脂粉30-50份，氧化銘3-10份，電解銅粉3-10份，石墨1-8份;氧化侶空屯、 球5-20份； 其中立方氮化棚粒度為60/70，碳化娃粒度為220#;耐高溫樹(shù)脂粉為聚酷亞胺樹(shù)脂，粒 徑為60-80皿，電解銅粉粒徑2-4皿，石墨粒徑40-50皿;氧化侶空屯、球的直徑為2-3.5mm。
[000引磨料層上均勻分布有直徑2~3.5mm的球形氣孔。
[0009] 砂輪磨料層直徑為300-500mm，厚度為3-lOmm。
[0010] 不誘鋼端面磨削用大氣孔樹(shù)脂結(jié)合劑超硬材料砂輪的制備方法，制備步驟為： (1) 取磨料和結(jié)合劑，加入潤(rùn)濕劑二甲基甲酯胺后過(guò)80#篩網(wǎng)一次，得到混合料后再在 =維混料機(jī)中混料，取出混料后過(guò)80#篩網(wǎng)=次； (2) 將步驟（1)的混合料與氧化侶空屯、球投入模具型腔，混合料與空屯、球分層間隔投 入； (3) 將步驟(2)組裝好的模具套裝在壓機(jī)上壓制成型，壓制溫度為180-200°C、壓力為2-6MPa，保壓時(shí)間為60-120min，得到砂輪磨料層毛巧； (4) 將步驟(3)得到的磨料層毛巧，置于硬化烘箱中，按照l(shuí)°C/min的升溫速率升溫至 190-220°C，保溫2地，然后冷卻至室溫，得到所需的磨料層； (5) 將步驟(4)得到的磨料層進(jìn)行表面去樹(shù)脂皮和噴砂處理，將處理過(guò)的磨料層用環(huán)氧 樹(shù)脂膠粘接在砂輪基體上； (6) 將步驟巧)制得的砂輪在烘箱內(nèi)50-100°C保溫2-化，然后冷卻至室溫； (7) 將步驟(6)所得砂輪進(jìn)行磨料層端面修整、基體鉆孔攻絲、內(nèi)外圓修整加工處理； (8) 檢驗(yàn)步驟(7)所得砂輪成品的尺寸參數(shù)； 所述磨料為立方氮化棚、碳化娃;所述結(jié)合劑為耐高溫樹(shù)脂粉，氧化銘，電解銅粉，石 fT[7| O
[0011] 步驟(2)中混合料與空屯、球投入2-5層，投入時(shí)混合料層層厚4-8mm，空屯、球?qū)訉雍?2-4mmO
[0012] 所述氧化侶空屯、球的直徑為2-3.5mm。
[0013] 立方氮化棚粒度為60/70,碳化娃粒度為220#;耐高溫樹(shù)脂粉為聚酷亞胺樹(shù)脂，粒 徑為60-80皿，電解銅粉粒徑2-4皿，石墨粒徑40-50皿。
[0014]經(jīng)批量產(chǎn)品試驗(yàn)，在不誘鋼材料大余量端面磨削中，在本發(fā)明公開(kāi)的制備方法制 備的樹(shù)脂結(jié)合劑立方氮化棚砂輪表現(xiàn)出了良好的磨削性能:單次進(jìn)刀0.60mm、工件無(wú)燒傷、 砂輪自銳性好、耐用度高，并且具有很高的磨削壽命，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的預(yù)期整體目標(biāo)。該種 砂輪磨尺寸不同的不誘鋼工件時(shí)均具有較高的磨削效率和工件表面質(zhì)量，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
[0015]在同等加工條件下，磨削同樣規(guī)格的工件，本發(fā)明砂輪與普通砂輪磨削性能對(duì)比 如表2所示。

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的局部放大示意圖； 圖3為本發(fā)明的實(shí)物斷面光學(xué)圖片； 圖4為普通砂輪磨削成的工件； 圖5為本發(fā)明公開(kāi)的砂輪磨削成的工件。
[0017]其中1.侶基體;2.磨料層;3.氣孔;4.螺紋孔。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明： 如圖1、圖2、圖3所示，一種不誘鋼端面磨削用大氣孔樹(shù)脂結(jié)合劑超硬材料砂輪，包括砂 輪基體1、砂輪磨料層2和氣孔3,基體1為直徑300-500mm的鑄侶，基體一端設(shè)置螺紋孔4,螺 紋孔直徑為4-lOmm，另一端粘接磨料層2;磨料層2直徑與基體相同，厚度為3-lOmm;磨料層 均勻分布有直徑為2-3.5mm的球狀氣孔3。
[0019]所述磨料層由W下體積份數(shù)的原料制備而成，磨料為立方氮化棚15-40份，碳化娃 5-30份;結(jié)合劑中耐高溫樹(shù)脂粉30-50份，氧化銘3-10份，電解銅粉3-10份，石墨1-8份;氧化 侶空屯、球5-20份； 其中立方氮化棚粒度為60/70，碳化娃粒度為220#;耐高溫樹(shù)脂粉為聚酷亞胺樹(shù)脂，粒 徑為60-80皿，電解銅粉粒徑2-4皿，石墨粒徑40-50皿;氧化侶空屯、球的直徑為2-3.5mm。
[0020] -種不誘鋼端面磨削用大氣孔樹(shù)脂結(jié)合劑超硬材料砂輪的制備方法，具體步驟如 下： (1) 稱(chēng)取磨料和結(jié)合劑，加入潤(rùn)濕劑二甲基甲酯胺后過(guò)80#篩網(wǎng)一次，加入N-N二甲基甲 酷胺后，在50化頻率的=維混料機(jī)中均勻旋轉(zhuǎn)，取出混料后再過(guò)80#篩網(wǎng)=次； (2) 將步驟(1)的混合料與造孔用氧化侶空屯、球投入模具型腔，混合料與空屯、球分層間 隔投入，混合料與空屯、球分層間隔投入共計(jì)2-5層，其中混合料層層厚4-8mm，空屯、球?qū)訉雍?2-4mm，確?？胀?、球在徑向、法相W及垂直方向上均勻分布，保證制得的樹(shù)脂結(jié)合劑砂輪在 徑向、法相W及不同層面具有穩(wěn)定統(tǒng)一的強(qiáng)度和硬度，使砂輪具有穩(wěn)定的磨削性能； (3) 將步驟(2)組裝好