专利名称：振动磨削固结磨具及其修整工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及在普通磨床上实现振动磨削的各种固结磨具以及这种磨具的平衡修整工艺。
众所周知，振动磨削与普通磨削相比具有磨削效率高，磨削温度低和加工精度高等优点。已知实现振动磨削有两种方法，一是用砂轮修整器将普通砂轮的工作表面沿垂直于磨削方向修整出均布的若干沟或条槽，二是利用模具直接压制烧结成工作表面均布许多垂直于磨削方向的贯通两端沟或槽，或者在砂轮承载体圆周间隔均匀地粘接许多砂片形成上述形态的工作表面。这种形态的砂轮制作受到其结构强度的限制，不能应用于大直径高厚度的砂轮，也不能应用于普通的树脂、陶瓷磨料砂轮。
专利号92223269.5的实用新型通过对砂轮、磨片的结构形态和组合方式进行改进，提高砂轮的结构强度，提供了制作多品种多规格振动磨削固结磨具的技术途径，改进后的磨具结构特点是磨具的工作表面设有多列若干均布的深孔和半封闭槽，相邻两列的孔或槽位置相互交错，使得磨具的工作表面与工件接触的任何一磨削点沿磨削方向形成间断的接触磨削线段。
由于振动磨削是一种间断磨削方法，不可避免地存在很小的冲击磨削区域，通常发生在槽、孔的顶端前缘，因此该区将受到较大的磨削力，是强度最弱的地方。
本发明的目的是针对上述缺点采取技术措施，进一步提高这种振动磨削固结磨具的磨削性能、强度和耐用度，同时提供这种磨具的不平衡修整方法。
本发明的实施方案是在振动磨削固结磨具的孔和槽表面增设一定厚度的附加层，附加层的磨料硬度比砂轮基体磨料硬，结合剂强度更高一些。附加层的制作方法有两种。一是粘接法，按孔、槽的形状预制附加层，然后用粘接剂直接粘接在孔槽表面或部分表面，此法适合附加层较厚的磨具制作。二是涂附法，在孔槽的表面直接热喷涂一层磨料结合剂混合物，或者在孔槽表面先涂附一层粘接剂再直接殖砂，必要时用同样的办法可以涂附多层，此法适合附加层较薄的磨具制作。
磨具和附加层的磨料采用不同的材料配对可以形成不同磨削效果的振动磨削固结磨具，本发明提供三种配对方式1、磨具的磨料由石墨粉、粘土粉、滑石粉、二硫化钼粉、硫磺、石蜡、球墨铸铁等抛光物质组成，附加层用刚玉、碳化硅、金刚石、立方氮化硼等磨料组成。此种磨具极适合高速超精磨削。
2、磨具的磨料由价格低、硬度低的石榴石粉、石英粉等组成，附加层由刚玉、碳化硅、金刚石、立方氮化硼等组成，此种磨具适合替代普通磨具。
3、磨具的磨料由刚玉、碳化硅等组成，附加层选用金刚石，立方氮化硼等磨料，此种磨具与普通磨具相比，可以获得更好的磨削性能和更高的耐用度。
图1至图8分别为本发明的几个实施例，下面分别说明。
图1是两端面设有沿半径方向若干条均布锥槽的平形砂轮，其工作表面是砂轮圆周面。两端面的锥槽交错分布，槽深大于二分之一砂轮厚度，使得上、下槽底位置互相交叠。图中1、槽，2、磨料，3、固体润滑剂、固体冷却剂，4、附加层。
图2是由图1的两片对应粘接而成。图中1、槽，2、粘接剂，3、金属紧固件，4、磨料，5、固体润滑剂，6、附加层。
图3是工作表面设有三列孔两列半封闭槽的平形砂轮，相邻两列槽与孔或孔与孔相互交错分布，并且槽底与孔缘、上列孔缘与下列孔缘位置相互交叠。图中1、槽，2、孔，3、磨料。
图4是杯形砂轮，其内、外圆设有交错分布的矩形槽，槽底深度大于二分之一杯形壁厚，工作面为砂轮端面，两列交错分布槽口的槽底相互交叠。图中1、槽，2、磨料。
图5是砂瓦，A向为磨削方向，工作表面设有两列槽三列孔，相邻两列槽与孔或孔与孔向互交错分布，且槽底与孔缘，孔与孔缘位置相互交叠。图中1、槽，2、孔，3、磨料，4、固体润滑剂。
图6是油石，A向是磨削方向，工作表面设有两列向互交错均布的孔，上、下列孔缘的位置互相交叠。图中1、孔，2、磨料，3、固体润滑剂。
图7是由磨片、承载体、金属支承体和紧固件构成的组合平形砂轮，两排条形磨片相互交错粘接，并用螺栓固定在承载体上，同列磨片相互之间留有间距，使砂轮工作表面形成相互交错的矩形空槽，磨片之间的空槽中填入固体润滑剂，磨片的同一侧面设有附加层，承载件固定在金属支承体上。图中1、磨片，2、树脂承载体，3、支承体，4、螺栓，5、粘接剂，6、固体润滑剂，7、附加层。
图8是由曲面磨片和石英粉承载体粘接的杯形砂轮。两列曲面磨片相互交错排列，同列曲面磨片留有间隔，两列磨片曲面重叠部分用粘接剂紧固粘接，然后粘接在树脂载体上，使得杯形砂轮的工作表面形成交错分布的矩形空槽。图中1、磨片，2、石英粉承载体，3、槽，4、固体润滑剂。
一般砂轮成形以后很难保证一次平衡，通常要进行平衡修整，多采用对砂轮的轻侧用一定量的物质浸入或对砂轮的重侧在专用设备上对两端面平磨以牺牲砂轮厚度来修整平衡误差。本发明振动磨削固结磨具，由于它特殊的结构形式，即存在着孔与槽，并且填有硬度和强度较低的固体润滑剂或固体冷却剂，为定量去除不平衡值创造了必要的条件。具体做法是，在砂轮平衡机上测出磨具的不平衡值及方位，用刀具去除重侧部分槽孔中的填充物，在衡器上对去除物称量至不平衡值，可以获得满意的砂轮不平衡修整效果。一般砂轮的不平衡值小于百分之五的砂轮总重量，而一个槽、孔的填充物重量约为砂轮重量的百分之二，去除一两个槽孔中的填充物，不影响填充物的整体作用。
本发明振动磨削磨具可以适用于多种不同条件的磨削要求，进一步提高了振动磨削性能和磨具的耐用度，不平衡修整方法简单;减少砂轮不平衡振动危害，提高产品加工质量，具有较大的经济效益。
权利要求
1.一种在普通磨床上实现振动磨削的固结磨具，可以是单片，也可以是多片复合粘接在一起，还可以是简单的磨片按一定规律排布粘接在承载体上，然后用紧固件紧固在支承体上，磨具的工作表面形成多列相互交错分布的孔和半封闭槽，孔或槽的分布规律应使磨具的工作面与工件的被磨削面上任何一点沿磨削方向形成有间断的磨削线段，其特征在于孔和槽的表面增设一定厚度的附加层，附加层的磨料硬度，结合剂强度高于砂轮体，孔和槽中填入非磨料物质如固体润滑剂、固体冷却剂等。
2.一种在普通磨床上实现振动磨削的固结磨具，其工作表面形成多列相互交错分布的孔和槽，孔和槽内填入非磨粉物质如固体润滑剂、固体冷却剂等，其特征在于砂轮的不平衡修整方法是用刀具去除砂轮重侧孔槽内非磨粒填充物质，在衡器上称量去除物，使其重量达到其不平衡值为止。
3.根据权利要求1所述的振动磨固结磨具，其特征在于磨具的磨料是石墨粉、粘土粉、滑石份、二硫化钼粉、硫磺、石蜡、球墨铸铁单质或混合物，附加层的磨料是刚玉、碳化硅、金刚石、立方氮化硼单质或混合物。
4.根据权利要求1所述的振动磨削固结磨具，其特征在于磨具的磨料是硬度低的石榴石，石英单质或混合物，附加层的磨料是刚玉、碳化硅、金刚石、立方氮化硼单质或混合物。
5.根据权利要求1所述的振动磨削固结磨具，其特征在于磨具的磨料是刚玉、碳化硅单质或混合物，附加层的磨料是金刚石、立方氮化硼单质或混合物。
6.根据权利要求1、3、4、5所述的振动磨削固结磨具，其特征在于附加层是按孔槽的形状预制后，用粘接剂直接粘接在孔、槽表面或部分表面。
7.根据权利要求1、3、4、5所述的振动磨削固结磨具，其特征在于附加层是在孔槽的表面直接热喷涂一层磨料、结合剂，或在孔槽表面先涂附粘接剂再殖砂的方法而成。
8.根据权利要求1、3、4、5所述的振动磨削固结磨具是单片平形砂轮，砂轮两端面设有沿半径方向若干条锥槽，两端面锥槽交错分布，槽深大于二分之一砂轮厚度，砂轮圆周面上，上、下槽口的槽底位置相互交叠，其特征在于锥槽表面设有附加层，锥槽中填入非磨料物质。
全文摘要
一种振动磨削固结磨具，磨具工作表面有多列相互交错分布的孔槽，也可采用形状简单的磨片粘接在承载体上，使磨具的工作部分形成上述形态，在其孔槽表面设置磨削性能较好的附加层，孔槽内填充固体润滑剂或固体冷却剂以提高磨削性能。磨具不平衡修整方法是用刀具去除重侧部分填充物，直接称量消除不平衡值。
文档编号B24D5/00GK1072878SQ9211368
公开日1993年6月9日 申请日期1992年11月23日 优先权日1992年11月23日
发明者张志强 申请人:张志强