专利名称：高速树脂重负荷钢坯修磨砂轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及砂轮，具体为高速树脂重负荷钢坯修磨砂轮。
背景技术：
高速树脂重负荷钢坯修磨砂轮主要应用于钢铁工业中特种钢钢坯表面的修磨加工，它依据磨削动力学原理，通过提高砂轮使用速度和增大磨削压力的方法，实现更大的金属去除率和更高的磨削比。现在国外已制造和使用了能承受磨削压力lOOOKg，使用速度达90M/S的树脂高速重负荷砂轮。今后国外对砂轮的研究方向是:砂轮使用速度100M/S以上，负荷压力为1000 1500Kg，磨削效率即金属磨除量每小时达到800 lOOOKg，磨削比达到200 250。本发明要解决的技术问题是克服现有砂轮在高温、高速、重负荷条件下，工作过程中结合剂易烧蚀、磨粒脱落快、砂轮消耗大、制造成本高的缺陷，提供一种散热性能好、耐磨性和使用寿命提高、制造成本降低的高速重负荷树脂砂轮。高速磨削是提高磨削加工效率和加工表面质量的重要方法之一，一般把砂轮使用速度3 50 80 m / s的磨削称为高速磨削。现国内使用的树脂结合剂磨钢坯砂轮的使用速度在80 m / s以上，磨削负荷在5 000 20 000 N，由于磨钢坯砂轮在磨削过程中要承受较高的转速和较高的负荷，还会产生较高的温度。而砂轮破裂应力的增加与砂轮转速的平方成正比，砂轮转速越高，破裂的危险性越大；磨削温度越高，对把持磨粒的树脂结合剂破坏作用越大，这就要求砂轮具有较高的强度和耐热性。保证砂轮在高速磨削时具有足够的强度，防止砂轮高速回转时破裂，提高砂轮磨削效率和耐用度，是高速砂轮制造技术的关键所在。高速砂轮多采用高强度改性酚醛树脂，磨料采用锆刚玉、烧结刚玉或混合磨料。为保证砂轮强度，在砂轮制造中采用的方法多为改变砂轮结构(如砂轮中心补强)，使用耐热高强度树脂和选用高韧性磨料(如锆刚玉磨料、烧结刚玉磨料、微晶刚玉、单晶刚玉等)。砂轮中心补强是增强砂轮强度行之有效的方法，在国内外树脂高速砂轮制造中得到了广泛的应用；制造砂轮时采用活性填料使砂轮在磨削中提高加工效率，降低砂轮成本，也是砂轮制造业技术人员研究工作的重点之一。本文介绍了蓝晶石、氟铝酸钾在磨钢坯砂轮中作为活性填料和导热填料的应用，并对蓝晶石在树脂磨钢坯砂轮中作为补强材料的性能进行了分析。由于砂轮的破裂应力集中发生在砂轮内孔部分，砂轮制造厂一般采用在砂轮中添加纤维，或在砂轮临近内孔部分加钢圈和砂轮内孔周围部分进行补强来提高砂轮强度。对与砂轮磨削性能无关的内孔周围进行强化，可提高砂轮的回转线速度10% — 30%。磨钢坯砂轮组织紧密，通常采用细粒度、高强度补强材料，构成砂轮补强层部分，来保证砂轮的使用安全。一般磨钢坯砂轮补强层部分多采用碳化硅和棕刚玉磨料。为降低砂轮成本，我们对蓝晶石材料作为磨钢坯砂轮非工作层填料进行了研究和应用。锆刚玉磨钢坯砂轮规格600mmX75 mmX203mm,使用线速度80 m / s,我们在工作层工艺配方不变的情况下,进行了不同补强层强度测试。在砂轮补强层，我们选用棕刚玉和蓝晶石在树脂结合剂、其它填料成分及用量不变的情况下，进行了不同粒度和不同配比的强度试验。高速重负荷砂轮在磨削过程中，磨粒与工件的接触点会产生大量的热量，使接触点温度急剧升高，如果热量不能迅速散发，会造成树脂烧蚀、磨粒脱落，致使砂轮耐磨性和使用寿命降低，很快报废。本发明通过在砂轮中添加一定比例的氟铝酸钾，可以提高砂轮在磨削工件过程中的散热性能，使磨粒与工件接触点产生的热量得以迅速传递，在砂轮高速旋转中与空气发生热交换，从而使砂轮工作部位温度很快降低，有效解决砂轮树脂烧蚀、磨粒脱落的难题，达到提高砂轮耐磨性和使用寿命的目的。
实用新型内容本实用新型所解决的技术问题在于提供高速树脂重负荷钢坯修磨砂轮，以解决上述背景技术中的缺点。本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:高速树脂重负荷钢坯修磨砂轮，包括烧结刚玉层、微晶刚玉层、单晶刚玉层、棕刚玉磨料层和金刚石层，所述烧结刚玉层、微晶刚玉层、单晶刚玉层、棕刚玉磨料层从外向内依次粘结在一起，所述金刚石层附着在烧结刚玉层表面。有益效果本实用新型采用特殊的工程技术，并按最佳配比加入特殊的导热填料和活性填料，砂轮结合强度高，磨削比是普通砂轮的12倍；采用特殊的结构工程树脂工艺，微晶结构，气孔率适宜，自锐性好，强度高，同时促进产品内部硬度的均匀性；环保，在砂轮制造领域低温硬化，节能减排。本实用新型在不影响砂轮质量的条件下，大幅降低制造成本。
图1是本实用新型的纵面构造图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。参见图1，高速树脂重负荷钢坯修磨砂轮的结构示意图，高速树脂重负荷钢坯修磨砂轮，包括烧结刚玉层1、微晶刚玉层2、单晶刚玉层3、棕刚玉磨料层4和金刚石层5，所述烧结刚玉层1、微晶刚玉层2、单晶刚玉层3、棕刚玉磨料层4从外向内依次粘结在一起，所述金刚石层5附着在烧结刚玉层I表面。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.高速树脂重负荷钢坯修磨砂轮，包括烧结刚玉层、微晶刚玉层、单晶刚玉层、棕刚玉磨料层和金刚石层，其特征在于，所述烧结刚玉层、微晶刚玉层、单晶刚玉层、棕刚玉磨料层从外向内依次粘结在一起，所述金刚石层附着在烧结刚玉层表面。
专利摘要高速树脂重负荷钢坯修磨砂轮，包括烧结刚玉层、微晶刚玉层、单晶刚玉层、棕刚玉磨料层和金刚石层，所述烧结刚玉层、微晶刚玉层、单晶刚玉层、棕刚玉磨料层从外向内依次粘结在一起，所述金刚石层附着在烧结刚玉层表面。本实用新型应用了高强度树脂和结构树脂技术；环保，在砂轮制造领域低温硬化，节能减排。
文档编号B24D5/04GK203003703SQ20122067899
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者范康明 申请人:衡阳众一砂轮有限公司