一种烧结砂轮的获取方法与流程

本发明涉及砂轮回收再利用领域，具体涉及一种烧结砂轮的获取方法。

背景技术：

现有技术中，一般用烧结砂轮来加工玻璃产品产生弧度，例如圆角。一般情况下，所述烧结砂轮为薄饼状，其一个平面为基准面，常见情况下整面为铝质；而另一个平面的中心区为铝或铜等金属材质，周边区域为镀砂区，所述镀砂区的材质例如为以金刚石和金属砂粒混合而成。在所述烧结砂轮的厚度方向上，基准面所占的厚度很小，例如为2mm，镀砂区所在面所占的厚度大，例如为18mm，也即整个烧结砂轮的厚度为20mm左右，在镀砂区所在的圆弧面上含有用于加工玻璃产品的圆环型凹槽。常见的烧结砂轮中，圆环状的镀砂区的径向宽度约6mm。在烧结砂轮使用过后(例如已经加工数千片玻璃)，其原本的圆环状的镀砂区的外围会被破坏(如外周变得凹凸不平或凹槽的形状或尺寸被破坏)。若烧结砂轮使用一次后报废，则还有90％面积的烧结区域(镀砂区)未得到有效利用，这是巨大的成本浪费。因而，现有技术中也会对所述烧结砂轮进行回收，但大多是使用车削的方法回收。例如，对于镀砂区的径向宽度为6mm的砂轮，使用车削的削去量每次在1.5mm左右，因而每片烧结砂轮可以回收3次(烧结砂轮回收前后均用于打磨同一种弧度尺寸的玻璃产品)。

因车削方法最多可以对烧结砂轮回收3次，大大限制了烧结砂轮的寿命。因此，有必要开发一种新的烧结砂轮的获取方法。

此外，现有技术中的某些高要求的玻璃产品并不能使用国产烧结砂轮加工，而只能使用进口烧结砂轮加工，这是因为进口砂轮在烧结硬度、粒度和整齐度方面等能达到更高指标。而手机领域的发展导致不同外观(如不同弧度的圆角)的玻璃产品的迅速发展，各款外观不同的玻璃产品要打样(新产品在量产前的试用)，就需要相应提供不同形状的烧结砂轮。而进口烧结砂轮的引进需要很长时间，因而本领域有必要设计一种将现有的烧结砂轮进行外形改进而得到所需形状的烧结砂轮的方法。

申请人通过查阅文献和资料得知，现有技术中有利用电火花机对砂轮进行整形的方法，如专利CN100408241提供一种金属结合剂超硬磨料砂轮的电火花-机械复合整形方法，包括对砂轮进行电火花整形，直至电火花无法生成；采用制动式碳化硅滚轮来进行机械整 形，至将突出的磨粒磨除；所述电火花整形与机械整形过程周而复始两个小时左右后，降低电规准参数，再依序重复所述电火花整形与机械整形过程，直至使砂轮达到所需的整形精度8μm以下为止。该方法有效地解决了金属结合剂超硬磨料砂轮，特别是粗粒度金属结合剂超硬磨料砂轮的整形问题，其整形精度可达6μm，可完全满足使用要求。

但上述方法是使用电极左右移动的方式对砂轮进行加工；且其是使用电火花机去掉砂轮上能导电的部分，而不能导电的部分采用机械整形方法。这样涉及对砂轮或工件的整形方法只能在原有的基础上修复，无法形成新轮廓的砂轮。

技术实现要素：

本发明为解决上述修复和整形两个技术问题，提供了一种新的烧结砂轮的外形加工方法。本发明中仅使用电火花机结合可旋转的带凸环的导电电极即可一步实现对砂轮的整形和直接形成新外观的砂轮。

因此，本发明提供一种烧结砂轮的获取方法，所述方法为对已有的烧结砂轮进行外形加工以获取新外形的烧结砂轮，具体包括将已有的烧结砂轮采用火花机和导电电极对其镀砂区进行加工获取新外形的烧结砂轮；所述导电电极上凸环的外形尺寸与所述新外形的烧结砂轮圆弧侧面上凹槽的外形尺寸匹配；在加工过程中所述导电电极进行连续或间歇地旋转，所述烧结砂轮连续转动。

本发明中，所述新外形的烧结砂轮至少包含两种情况，一种是每次回收前后的烧结砂轮上的凹槽的外形和尺寸一致，而仅镀砂区的径向厚度逐次变小。另一种情况是，不仅是烧结砂轮回收前后的镀砂区的径向厚度不同，且烧结砂轮上的凹槽的外形改变。

在一种具体的实施方式中，所述导电电极为铜电极。

在一种具体的实施方式中，所述导电电极为圆柱状电极。

在一种具体的实施方式中，在烧结砂轮的加工过程中，所述导电电极位于烧结砂轮的正上方。

在一种优选的方式中，还包括在获取新外形的烧结砂轮后在砂轮上标记信息提示该烧结砂轮已经回收利用的次数。

在一种具体的实施方式中，每片烧结砂轮每次回收中每条凹槽的加工用时为1～5小时。

在一种具体的实施方式中，所述烧结砂轮的镀砂区由可加工区和保留区组成，且保留区为靠近砂轮圆心的径向1.5mm宽的圆环区域。

火花机(简称EDM，全称Electrical Discharge Machining)是一种机械加工设备，主要用于电火花加工。广泛应用在各种金属模具、机械设备的制造中。它是利用浸在工作液中 的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工。

本发明中，砂轮使用后表面变粗糙，无法继续使用，经过火花机进行电火花侵蚀及整形后得到所需要的表面粗糙度及形状大小的整形砂轮，继续满足生产使用要求。

本发明开发出一种新的烧结砂轮的获取方法，并且不影响砂轮的使用效果及整形后的每次使用寿命，同时能够达到自主开发新外观的烧结砂轮的目的。

在一种具体的实施方式中，在加工过程中所述导电电极还进行连续或间歇地上下移动。

在一种具体的实施方式中，在采用火花机和导电电极加工烧结砂轮之前，还包括根据烧结砂轮上凹槽的目的外形和尺寸设计和制得含有与凹槽匹配的凸环的导电电极的过程。

本发明中的导电电极，例如铜电极可以按要求在车床上进行外形加工而得到。

本发明中的电火花机为一种能调节电火花、电弧大小的设备。本发明中使用的铜电极具备很好的导电性及很好的外观可塑性，使砂轮加工回收过程中可以按照所需产品外观要求和产品表面粗糙度要求进行回收利用。

经实验证明，按本发明提供的方法进行砂轮回收，烧结砂轮可以重复利用的次数为使用车削的回收次数的3倍，因而使用本发明的方法能大幅降低成本。同时在烧结砂轮重复回收加工过程中可以利用已有材质的砂轮加快自主开发新外观的砂轮，达到新产品打样的需求。

附图说明

图1为本发明中烧结砂轮的正向外观图，

图2为本发明中烧结砂轮的正向剖视示意图，

图3为烧结砂轮回收时安装在火花机上的示意图。

其中，1、砂轮，11、镀砂区，111、可加工区，112、保留区，2、油管，3、导电电极。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对该技术方案做进一步说明。

本发明中涉及的烧结砂轮的结构示意图见图1和图2，其安装在火花机上并使用铜电极对其进行加工的示意图见图3。

本发明提供一种烧结砂轮的获取方法，所述方法为对已有的烧结砂轮进行外形加工以获取新外形的烧结砂轮，具体包括将已有的烧结砂轮采用火花机和圆柱形铜电极对其镀砂区进行加工获取新外形的烧结砂轮；所述导电电极上凸环的外形尺寸与所述新外形的烧结 砂轮圆弧侧面上凹槽的外形尺寸匹配；在加工过程中所述导电电极进行连续或间歇地旋转，所述烧结砂轮连续转动。

本发明提供的方法对进口砂轮和国产砂轮同样适用。本发明中，所述导电电极选自铜电极、钨电极和石墨电极。但铜电极的制备工艺相对简单，且铜电极的回收应用方便，因而铜电极成本低廉，最适合用于本发明中。本领域技术人员能理解的，所述导电电极的表面光滑度越高越好。在本发明中，所述导电电极上的凸环的外形尺寸与烧结砂轮上凹槽的外形尺寸匹配是指二者外形呈凹凸配合，且配合间隙控制在一定精度，例如为0.02mm。所述凹槽的外形尺寸是指凹槽的截面形状、槽宽和槽深等数据，凹槽的形状例如为截面是三角形、梯形、弧形、C形等形状，但更常见的截面形状是弧形或梯形。烧结砂轮上的凹槽的槽宽与待加工的玻璃片的厚度相适应，凹槽的槽深与待加工的玻璃片的圆角相适应。一般情况下，所述凹槽的槽深均小于0.5mm，但在加工特殊玻璃时，所述凹槽的槽深也可以大于0.5mm，只是相应的每次对砂轮进行回收加工时消耗的厚度要大于0.5mm。

所述烧结砂轮上有一条或多条环形凹槽，例如在烧结砂轮的镀砂区的18mm宽的弧面上设置三条独立的凹槽，每条凹槽的宽度例如为3mm。本发明中，对烧结砂轮的同尺寸回收一般每片烧结砂轮每次回收的加工用时为3～6小时(包含同片砂轮上三条凹槽的加工)，优选4～5小时。而为适应新产品打样而设计的新外形的烧结砂轮的加工用时一般为7～15小时，例如为10小时左右。在加工所述烧结砂轮时，导电电极连续或间歇地进行上下移动和/或旋转，所述烧结砂轮连续转动；在一种具体的实施方式中，所述烧结砂轮的转动速度为20S/转，而所述导电电极的移动和转动速度一般要远低于所述烧结砂轮的转动速度。

在对同种外形尺寸的烧结砂轮的每一次回收过程中，所使用的导电电极的外形尺寸也是一致的，因而无需更换导电电极。但为适应新产品打样而需要目的烧结砂轮时，必然要相应更换与目的烧结砂轮外形相适配的导电电极。

实施例1

将烧结砂轮用火花机进行返工修复，砂轮进行返修后可以正常投入生产，达到正常生产玻璃产品的品质要求，镀砂区最终保留的最小厚度L≥1.5mm，每次返工消耗镀砂区的厚度为0.5mm，按砂轮6mm厚度计算，预计砂轮可以返工九次；砂轮每返修一次，用其加工玻璃的寿命可以达到3000片左右，经实际验证表明砂轮可以进行九次回收利用。

本发明中，如图3所示，使用火花机的加工方式为：位于上方的铜电极与位于下方的砂轮接触，二者中一个是正极、另一个是负极，因而产生电火花，产生的电火花部分熔融砂轮上的镀砂层，因而使其变得平整。其中，在电火花机工作过程中，在工作点周边有多 路油管2向砂轮喷淋绝缘油。

本领域技术人员能理解的，如果已有的烧结砂轮为使用过的烧结砂轮，且其使用前的外形与需要获取的新外形烧结砂轮的尺寸一致，则本发明中，对烧结砂轮的每次电火花加工仅需消耗镀砂区0.5mm。而若已有的烧结砂轮在使用之前的外形与需要获取的新外形烧结砂轮的尺寸不一致，例如已有的烧结砂轮是用于加工R角为0.2的玻璃产品，而新外形烧结砂轮是用于加工C角为0.5的玻璃产品，则对烧结砂轮的每次电火花加工需消耗镀砂区的厚度会大于0.5mm。在本发明中对烧结砂轮的一次加工过程中，砂轮一共会旋转无数周，但旋转速度是较慢地，完成一次烧结砂轮的整形回收总耗时例如在5～6小时。

本发明具体的砂轮回收过程中，先准备合适尺寸的铜电极并装载在火花机上。第一步：点检设备电阀门、油压是否正常，然后打开电源开关按钮，并回机械原点；第二步：区分好砂轮基准面，基准面朝左装配砂轮；第三步：对产品进行寻边，建立机加工零点(例如从竖直设置的砂轮最高点开始进行加工)；第四步：检查完程序及参数后，打至自动，按开始键开始加工；第五步：加工完成后取出砂轮，并进行标记R1～R9，分别代表返工次数1～9次。第六步：工作结束后，及时清理现场，做好5S。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。