一种金刚石磨头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种金刚石磨头，包括金刚石砂层和金属基体，所述金刚石砂层和金属基体之间通过烧结连接，其中在金属基体的连接端延伸设置一连接圆锥，所述连接圆锥的大端直径为金属基体直径的1/2?2/3，在连接圆锥的圆锥面上开设有至少两圈第一槽，在连接圆锥大端周边的环形金属基体端面上还设有至少一圈第二槽。本实用新型通过在金刚石磨头的金属基体上设置连接圆锥增加与金刚石砂层的烧结接触面积，同时，在金属基体以及连接圆锥上均设置V型槽，用于提高金刚石砂层烧结后与基体之间的抗拉伸强度，金刚石砂层和金属基体之间不易脱环，而且制作工艺简单，后续可直接采用热压烧结法进行生产，生产效率高。
【专利说明】
一种金刚石磨头
技术领域
[0001] 本实用新型属于机械制造和磨具制造领域，具体涉及一种金刚石磨头。
【背景技术】
[0002] 目前，在金属结合剂烧结磨头的生产过程中，磨削层和金属基体的结合常采用焊 接法和热压烧结法。焊接法是指通过焊接的方法把磨削层与基体焊接起来，其特点是结合 强度高，但生产工艺复杂，效率低下;热压烧结法是将磨削层与金属基体一起在一定高温高 压下烧结而成，其特点是工艺简单，生产效率高，但磨削层与金属基体之间的结合强度不 高，容易脱环。而目前的金属结合剂烧结磨头的基体大多会在金属基体的结合层扎丝处理， 这虽然在一定程度有提高结合强度的作用，但在实际使用过程中，效果并不明显，仍然有磨 削层脱落的现象。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型解决的技术问题是:针对现有的金刚石磨头的磨削层和基体之间因连 接强度不够导致的脱落现象，提供一种新型的金刚石磨头，通过优化基体结合面的结构，提 高磨削层与金属基体结合强度。
[0004] 本实用新型采用如下技术方案实现：
[0005] -种金刚石磨头，包括金刚石砂层1和金属基体2,所述金刚石砂层1和金属基体2 之间通过烧结连接，其中在金属基体2的连接端延伸设置一连接圆锥21，所述连接圆锥21的 大端直径为金属基体直径的1/2-2/3，在连接圆锥21的圆锥面上开设有至少两圈第一槽22， 在连接圆锥大端周边的环形金属基体端面上还设有至少一圈第二槽23。
[0006] 进一步的，所述连接圆锥21的圆锥角度为45-50°。
[0007]进一步的，所述第一槽22为V型槽。
[0008] 优选的，所述第一槽22的横截面为倒齿V型。
[0009] 进一步的，所述第一槽22在连接圆锥21的圆锥面上由底到上分布有三圈，其中底 部的第一槽槽深为〇. 4-0.5mm，中间的第一槽槽深为0.3-0.4mm，上部的第一槽槽深为0.2-0.3mm〇
[0010] 进一步的，所述第一槽22之间间隔距离为0 ? 5-0 ? 7mm。
[0011] 进一步的，所述第二槽23为V型槽。
[0012] 进一步的，所述第二槽23为两圈，其中槽深为0 ? 4-0 ? 6mm，槽宽为0 ? 3-0 ? 5mm，槽间 隔距离为0.2-0.3mm。
[0013]在本实用新型中，所述金属基体2材质为45#钢或易车铁。
[0014]进一步的，所述金属基体2的直径为4-20mm，所述金刚石砂层1烧结连接后的直径 与金属基体2-致。
[0015]本实用新型通过在金刚石磨头的金属基体上设置连接圆锥增加与金刚石砂层的 烧结接触面积，同时，在金属基体以及连接圆锥上均设置V型槽，进一步增加结合面积的同 时，还能够用于提高金刚石砂层烧结后与基体之间的抗拉伸强度，其中在连接圆锥上设置 的第一槽从轴向方向上提高金刚石砂层和金属基体之间的连接强度，金属基体端面设置的 第二槽以及连接圆锥本体从横向方向上提高金刚石砂层和金属基体之间的连接强度，可防 止金刚石砂层从金属基体上横向脱离。
[0016] 由上所述，本实用新型通过优化金刚石磨头的金属基体结合结构，达到增强磨削 层和基体结合强度的作用，本实用新型的金刚石磨头的磨削层(金刚石砂层)与金属基体结 合强度高，不易脱环，而且制作工艺简单，后续可直接采用热压烧结法进行生产，生产效率 尚。
[0017] 以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
【附图说明】
[0018] 图1为本实用新型中的金刚石磨头的整体结构示意图。
[0019] 图2为本实用新型中的金属基体的结构示意图。
[0020] 图3为本实用新型中的金属基体连接端的连接圆锥局部放大示意图。
[0021] 图中标号：1_金刚石砂层，2-金属基体，21-连接圆锥，22-第一槽，23-第二槽。
【具体实施方式】
[0022] 结合参见图1，图示中的金刚石磨头包括金刚石砂层1和金属基体2,金刚石砂层1 和金属基体2通过烧结连接，磨头整体为柱状，金属基体2的直径根据加工的需求一般设置 在4-20mm，金刚石砂层1烧结连接后的直径与金属基体2-致，金刚石磨头整体形成光滑的 柱状结构。
[0023] 具体参见图2和图3,在金属基体2的连接端延伸设置一连接圆锥21，连接圆锥21的 大端从金属基体的连接端面引出，连接圆锥21的大端直径为金属基体直径的1/2-2/3,在连 接圆锥21的圆锥面上开设有至少两圈第一槽22,在连接圆锥大端周边的环形金属基体端面 上还设有至少一圈第二槽23。
[0024]具体的，连接圆锥21的圆锥角度设置为45-50°，第一槽22和第二槽23均采用V型 槽，其中第一槽22的横截面为倒齿V型，其倒齿的方向为金属基体和金刚石砂层之间拉伸 的受力方向，可在烧结过程中，金刚石砂层填充在第一槽22中，提高了金刚石砂层和金属基 体的接触面，同时齿形结构能够加强金刚石砂层和金属基体结合面在轴向方向的拉伸强 度。
[0025]具体如附图3所示，第一槽22在连接圆锥21的圆锥面上由底到上分布有三圈，其中 底部的第一槽槽深为0.4-0.5mm，中间的第一槽槽深为0.3-0.4mm，上部的第一槽槽深为 0.2-0.3mm，第一槽22之间间隔距离为0.5-0.7mm。第二槽23为两圈，使金属基体连接端除开 连接圆锥之外的端面成连续的锯齿形，其中槽深为0.4-0.6_，槽宽为0.3-0.5_，槽间隔距 离为 0.2-0.3mm。
[0026]以下结合多个实施例进一步说明本实用新型的金属基体加工过程，但不作为本实 用新型的保护范围的进一步限定。
[0027] 实施例1
[0028] 1)数控车床转速设定为900r/min，进给速度为30mm/min，金属基体材质为45#钢， 直径为12mm。
[0029] 2)先将金属基体的连接端一段车成连接圆锥，连接圆锥底部大端直径为6.5mm，圆 锥角为45°，在圆锥表面从底到上车出三道V型的第一槽，槽深由底到上分别为0.44mm、 0.35mm、0 ? 24mm，槽间隔距离为0 ? 6mm;
[0030] 3)金属基体连接端面的环形区域上采用车刀车出两道圆环V型的第二槽，槽深分 别为0.5mm，槽宽为0.45mm，槽间隔0.5mm。
[0031] 实施例2
[0032] 1)数控车床转速设定为850r/min，进给速度为35mm/min，金属基体材质为45#钢， 直径为10mm。
[0033] 2)先将金属基体的连接端一段车成连接圆锥，连接圆锥底部大端直径为5.5mm，圆 锥角为48°，在圆锥表面从底到上车出三道V型的第一槽，槽深由底到上分别为0.45mm、 0 ? 32mm、0 ? 21mm，槽间隔距离为 0 ? 65mm;
[0034] 3)金属基体连接端面的环形区域上采用车刀车出两道圆环V型的第二槽，槽深分 别为0.5mm，槽宽为0.45mm，槽间隔0.5mm。
[0035] 实施例3
[0036] 1)数控车床转速设定为800r/min，进给速度为40mm/min，金属基体材质为易车铁， 直径为8mm。
[0037] 2)先将金属基体的连接端一段车成连接圆锥，连接圆锥底部大端直径为3.4mm，圆 锥角为46°，在圆锥表面从底到上车出三道V型的第一槽，槽深由底到上分别为0.44mm、 0.35mm、0 ? 24mm，槽间隔距离为0 ? 6mm;
[0038] 3)金属基体连接端面的环形区域上采用车刀车出两道圆环V型的第二槽，槽深分 别为0.5mm，槽宽为0.45mm，槽间隔0.5mm。
[0039]使用以上三种实施案例中加工成的金属基体与现有技术中采用的金属基体一同 进行对比实验，在采用相同配方和工艺下，通过热压烧结法制作成金刚石磨头，并分别进行 抗拉强度试验，试验结果如表1所示：
[0041 ]表1.金刚石磨头抗拉强度实验结果
[0042]从以上试验数据可以看出，使用本实用新型的金属基体结构获得的金属基体与磨 削层(金刚石砂层)的结合强度要比现有技术中的金属基体的结合强度要高。
[0043]上述为本实用新型的优选实施方式，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离 所附权利说明书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式和细节上对本实用新型所作 出的各种变化，都属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种金刚石磨头，包括金刚石砂层（1)和金属基体(2)，其特征在于:所述金刚石砂层 (1)和金属基体(2)之间通过烧结连接，其中在金属基体(2)的连接端延伸设置一连接圆锥 (21)，所述连接圆锥(21)的大端直径为金属基体直径的1/2-2/3,在连接圆锥(21)的圆锥面 上开设有至少两圈第一槽(22)，在连接圆锥大端周边的环形金属基体端面上还设有至少一 圈第二槽(23)。2. 根据权利要求1所述的一种金刚石磨头，所述连接圆锥(21)的圆锥角度为45-50°。3. 根据权利要求1所述的一种金刚石磨头，所述第一槽(22)为V型槽。4. 根据权利要求3所述的一种金刚石磨头，所述第一槽(22)的横截面为倒齿V型。5. 根据权利要求4所述的一种金刚石磨头，所述第一槽(22)在连接圆锥(21)的圆锥面 上由底到上分布有三圈，其中底部的第一槽槽深为0.4-0.5mm，中间的第一槽槽深为0.3- 0.4mm，上部的第一槽槽深为0.2-0.3mm。6. 根据权利要求5所述的一种金刚石磨头，所述第一槽（22)之间间隔距离为0.5-0·7mm〇7. 根据权利要求1所述的一种金刚石磨头，所述第二槽(23)为V型槽。8. 根据权利要求7所述的一种金刚石磨头，所述第二槽（23)为两圈，其中槽深为0.4- 0.6mm，槽宽为0.3-0.5mm，槽间隔距离为0.2-0.3mm。9. 根据权利要求1-8中任一项所述的一种金刚石磨头，所述金属基体(2)材质为45#钢 或易车铁。10. 根据权利要求9所述的一种金刚石磨头，所述金属基体(2)的直径为4-20mm，所述金 刚石砂层(1)烧结连接后的直径与金属基体(2)-致。
【文档编号】B24D18/00GK205465789SQ201620112112
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】周群飞, 饶桥兵, 黄小帅
【申请人】蓝思科技（长沙）有限公司