一种重负荷砂轮及其加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于机械加工技术领域，具体设及一种重负荷砂轮，并进一步公开了其加 工方法。
【背景技术】
[0002] 砂轮是W磨料为主制造而成并应用在磨床上的重要切削工具，一般是用磨料和结 合剂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。砂轮是磨具中用量最大、使用面最广的一种，使 用时高速旋转，适于加工各种金属和非金属材料。在材料加工过程中，砂轮的选择合适与 否，直接影响磨床的磨削性能和加工精度，因此砂轮是发挥磨床性能的一个重要因素。
[0003] 板巧修磨机是冶金企业对不诱钢连铸巧进行表面加工的设备，经过砂轮对钢巧表 面的磨削，去除氧化层和表面缺陷，是提高产品质量的重要手段之一。影响该工序成本的重 要因素是金属去除率和磨削比：金属去除率用单位时间内磨掉的金属重量来评价，磨削比 是指磨掉的金属重量与消耗的砂轮重量之比。根据磨削动力学原理，要达到大的金属去除 率，主要的方法是提高砂轮的线速度和增大磨削压力。但是，提高磨削压力和砂轮线速度会 影响砂轮使用寿命，因此，对于钢巧修磨作业中砂轮的选择具有关键的作用。
[0004] 当前，钢材企业钢巧修磨作业使用的一般为普通砂轮，工人的劳动强度大，操作环 境条件恶劣，影响工人的人身健康等，砂轮硬度均匀性、几何尺寸、精度差，很难达到80米/ 秒W上，不能适应自动化磨削和定时定量磨削，砂轮修整次数多，工序复杂。消耗大，其质量 远远不能满足高端特钢企业需求，也不能适应钢铁行业等钢巧、钢材的磨削，国内部分厂家 也做了一些改进，但效果不明显。其后，钢巧修磨作业一般发展为采用陶瓷结合剂砂轮和树 脂结合剂砂轮处理，但是由于陶瓷结合剂砂轮回转强度、冲击强度都不如树脂结合剂砂轮 高，故后来逐步由树脂结合剂砂轮代替了陶瓷结合剂砂轮。 阳〇化]重负荷砂轮即是在此目的下发展而来，其主要使用树脂结合剂，树脂重负荷的磨 削效率居其它各种磨具之首。它主要用于钢铁工业中对钢锭、钢巧、钢板的修磨W及各种铸 件的表面清理等。故又把运种砂轮称之为荒磨砂轮或磨钢巧砂轮，它的发展依赖于钢铁工 业的发展，W及相应的高效磨床的发展。
[0006] 目前，国内生产的重负荷砂轮还处在初级阶段，技术上存在的问题是成品率低，使 用时易破碎；存在的缺点是粉尘大污染作业环境而且磨削效率低。究其原因，重负荷砂轮的 生产存在的问题和缺点主要是由于生产厂家的技术配方没有达到最理想状态，所有原材料 也没有达到最理想；W及在成型压制和烧成硬化工艺上存在很多缺陷，并未达到理想的工 艺状态所致。图1虽然给出了一种现有技术在中加强改进的重负荷砂轮的结构，即在中屯、 位置加设侣环2、在工作层1内侧加设支撑部件3进行加强，但是整个砂轮的性能依然无法 满足要求。
【发明内容】
[0007] 为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中重负荷砂轮存在成品率低、易 破碎，并且磨削效率低的问题，进而提供一种重负荷砂轮，并进一步公开其加工方法。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明所述重负荷砂轮，所述砂轮的中屯、设有轴孔，所述重 负荷砂轮由如下组分制备而成：C120#粒度砂10-15重量份、8#错刚玉50-75重量份、12#错 刚玉20-35重量份、14#错刚玉20-30重量份、24#错刚玉6-10重量份、80#错刚玉1-3重量 份、缩下醒0. 2-0. 5重量份、无碱短切玻璃纤维9-12. 5重量份、新酪树脂9-13重量份、德国 树脂PF065114-20重量份、慷醒0. 4-0. 6体积份、氣赃酸钟KEP24-6重量份、红辉石PYROX 9-12重量份、冰晶石4-6重量份、重晶石2-4重量份；所述重量份与体积份的关系为kg/L的 关系。
[0009] 优选的，所述重负荷砂轮由如下组分制备而成：C120#粒度砂11. 3重量份、8#错刚 玉60重量份、12#错刚玉28重量份、14#错刚玉26重量份、24#错刚玉8重量份、80#错刚 玉2重量份、缩下醒0. 3kg、无碱短切玻璃纤维11重量份、新酪树脂10. 8重量份、德国树脂 PF065117. 5重量份、慷醒0. 5体积份、KEP24. 7重量份、PYROX1. 06重量份、冰晶石5重量 份、重晶石3重量份。
[0010] 更优的，所述重负荷砂轮分为由不同原料制备而成的内层部分及外层部分；其中，
[0011] 所述内层部分由如下组分制备而成：C120#粒度砂10-15重量份、慷醒0.4-0. 6体 积份、缩下醒0. 2-0. 5重量份、无碱短切玻璃纤维2-3. 5重量份、新酪树脂3-4重量份、德国 树脂PF06512-4重量份、KEP21-2重量份；
[0012] 所述外层部分由如下组分制备而成：8#错刚玉50-75重量份、12#错刚玉20-35重 量份、14#错刚玉20-30重量份、24#错刚玉6-10重量份、80#错刚玉1-3重量份、无碱短切 玻璃纤维7-9重量份、新酪树脂6-9重量份、德国树脂PF065112-16重量份、KEP23-4重量 份、PYROX9-12重量份、冰晶石4-6重量份、重晶石2-4重量份。
[0013] 最优的，所述重负荷砂轮中：
[0014] 所述内层部分由如下组分制备而成：C120#粒度砂11. 3重量份、慷醒0. 5体积份、 缩下醒0. 3重量份、无碱短切玻璃纤维2. 8重量份、新酪树脂3. 3重量份、德国树脂PF06513 重量份、KEP21. 5重量份；
[0015] 所述外层部分由如下组分制备而成：8#错刚玉60重量份、12#错刚玉28重量份、 14#错刚玉26重量份、24#错刚玉8重量份、80#错刚玉2重量份、无碱短切玻璃纤维8. 2重 量份、新酪树脂7. 5重量份、德国树脂PF065114. 5重量份、KEP23. 2重量份、PYROX10. 6重 量份、冰晶石5重量份、重晶石3重量份。
[0016] 所述内层部分的外径尺寸不大于0450。
[0017] 所述重负荷砂轮的所述内层部分与所述外层部分之间设置有外层支撑部件。
[0018] 所述重负荷砂轮的所述内层部分之间设置有内层支撑部件。
[0019] 所述支撑部件为钢圈。
[0020] 本发明还公开了一种加工所述重负荷砂轮的方法，包括如下步骤：
[0021] (1)内层部分成型：按照选定的重量份数选取制备所述内层部分的各原料混匀， 选定模具并投料，并在形成所述内层部件的过程中加设所述内层支撑部件，随后进行第一 次压制，形成内层巧体；
[0022] (2)在所述内层巧体上部加设所述外层支撑部件；
[0023] (3)外层部分成型：按照选定的重量份数选取制备所述外层部分的各原料混匀， 并在所述内层巧体外侧进行投料，随后进行压制，即得。
[0024] 所述步骤（1)中，形成所述内层部分的物料采用分次投料的方式：将所述混合后 的物料分成若干份分次投料，并在每份物料投料后加设所述内层支撑部件。
[0025] 所述步骤（1)和/或所述步骤（3)中，所述压制步骤的条件为：采用先放气后固化 的热压工艺流程。
[00%] 本发明所述重负荷砂轮采用内、外层部分分别加工的方式，精屯、筛选两部分的原 料及配比，两种粒度砂结合(6450W内为细粒度砂压制，目的是增加砂轮整体回转强度，防 止其在使用中破碎。并优选所述内层部分WC120#粒度砂为原料，细粒度砂与树脂胶结合 后的回转强度要高于粗号粒度砂强度20%W上，并且该内层部分作为非工作面，其尺寸限 定在不大于(6450的范围内，而(6450W外的部分则为外层部分工作面，用来磨削钢板或圆 钢毛巧。为了将强度标准提的更高，在非工作面内镶入若干钢圈，目的也是提高回转强度， W绝对保证产品在使用中不破碎。因此，本发明所述重负荷砂轮具有不易破碎、且磨削效率 较高的优势。
【附图说明】
[0027] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合 附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，
[0028]图1为现有技术中重负荷砂轮的结构示意图；
[0029] 图2为本发明所述重负荷砂轮的结构示意图；
[0030] 图3为本发明所述加工重负荷砂轮的工艺流程图；
[0031] 图中附图标记表示为：1-工作层，2-侣环，3-支撑部件，4-轴孔，5-内层部分， 6-外层部分，7-钢圈。
【具体实施方式】
[0032] 如图2所示，本发明所述的重负荷砂轮，其中屯、处设有轴孔4,所述重负荷砂轮分 为由不同原料制备而成的内层部分5及外层部分6,所述内层部分作为非工作面，其外径不 超过0450,而所述内层部分外侧的大于0450的部分则为所述外层部分，其作为工作面使 用。如图所示的结构中，所述砂轮的内层部分之间设置有多层钢圈7作为内层支撑部件，而 所述内层部分与所述外层部分之间也设置有钢圈作为外层支撑部件。下述实施例分别给出 了适于制备本发明所述重负荷砂轮的内层部分和外层部分的配方。
[0033] 如图3所示的工艺流程图给出了制备所述重负荷砂轮的具体步骤：
[0034] (1)内层部分成型：按照选定的重量份数选取制备所述内层部分的各原料混匀， 并将所述原料均分为四份；选定所需模具后，进行第一次投料，刮平后加设钢圈作为所述 内层支撑部件；并随后进行第二次投料，刮平后加设钢圈作为所述内层支撑部件；再进行 第=次投料，随后加设钢圈作为所述内层支撑部件，再进行第四次投料，然后进行第一次压 审IJ，所述压制操作W覆盖支撑部件的均匀为宜，形成内层巧体；
[0035] (2)在所述内层巧体上部加设所述钢圈不能作为所述外层支撑部件；
[0036] (3)外层部分成型：按照选定的重量份数选取制备所述外层部分的各原料混匀， 并在所述内层巧体外侧进行一次性投料，随后进行第二次压制，所述压制操作W保证其巧 体固定形状为宜，最后将巧体进行第=次压制，采用先放气后固化的热压工艺流程即得。
[0037] 本发明制备所述重负荷砂轮的重点在于对内层部分和外层部分制备原料的选择， 其工艺仅为一般常规工艺，在上述生产工艺中，所述压制的步骤仅为一般常规