专利名称：带有支撑层结构的树脂磨盘的制作方法
技术领域：
本实用新型属于磨料磨削技术领域，尤其涉及一种使用普通磨料层作为支撑层结构的树脂磨盘。
背景技术：
长期以来，大直径宽工作面的磨盘产品由于在通过式磨削加工过程中具有加工连续性、工作效率高等优点得到了厂家的广泛采用。然而此类磨盘产品在通过式磨削过程中存在以下问题:内外圈磨料层消耗不均匀，且不易修整。该问题阻碍了磨盘产品在市场上的进一步应用发展。经分析，出现这些问题的原因在于磨盘产品端面面积大，在磨削过程中内外线速度差异大(外圈线速度较高，内圈线速度较低)，外径越大或者转速越高，差异越明显。以目前生产的外径500mm，内孔60mm的磨盘产品为例，厂家在加工过程中的使用转速为900rpm/min,经计算,此时磨盘最外圈线速度为23.55m/s,而内孔圆周处线速度仅为2.826m/s,内外线速度差8.33倍。如此大的线速度差会大幅度增加磨盘在磨削过程中内外圈磨料消耗的不均衡程度，呈现外高内低的现象(内圈磨料层消耗较快，外圈磨料层消耗慢)。此时就需要对整个磨盘面进行修平，但由于磨盘端面面积大，修整过程耗时耗力，降低了加工效率。目前厂家普遍采用的解决方法有以下两种:(1)内圈采用铁板做支撑，在通过式磨削过程中，外圈磨料层磨削工件，内圈铁板做支撑。这样做的好处是减小了线速度差，进而降低了内外圈磨料的消耗不均匀程度；缺点是作为支撑层的铁板不磨损，需要不断的对铁板的高度进行调整；(2)厂家采购多环粘结工艺成型的磨盘，该种结构磨盘多采用马赛克片、圆环、扇形块磨料粘结而成。该方法的优点在于可通过砂轮块硬度非线性设计减小内外圈磨料的硬度差，降低磨料层消耗不均匀程度；缺点是磨盘产品制作周期长，并且制作成本高，采购厂家的成本也相应提高。
实用新型内容本实用新型所要解决的是磨盘产品在通过式磨削过程中内外圈磨料层消耗不均匀、产品不易修整的技术问题，从而提供一种新型、合理的带有支撑层结构的树脂磨盘。为了解决上述问题采用以下技术方案:一种带有支撑层结构的树脂磨盘，包括铝基体，铝基体中心处设有轴向中心孔，中心孔侧面设有凸台，铝基体上表面的内圈和外圈分别设有磨料层和支撑层，磨料层和支撑层均为圆环状且同心设置，磨料层内壁与支撑层外壁相匹配，支撑层内壁与凸台紧密配合。所述的磨料层为金刚石或立方氮化硼制成的工作层，并通过热压法直接成型于铝基体上。所述的支撑层主要由碳化硅、碳化硼及结合剂混合制成的片状物，片状物粘接在招基体上。所述的磨料层及支撑层上设有径向开设的排屑槽。[0010]本实用新型的内圈支撑层能够与外圈磨料层同步消耗，减少磨盘修整时间，提高生产效率；可通过调整磨盘产品磨料层内径大小实现对磨盘内外线速度差的控制；磨料层和支撑层上开出排屑槽，便于磨削时的工件冷却和排屑。与采用多环粘结工艺成型的磨盘相比,成本低,修整容易。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为图1的俯视图。
具体实施方式
实施例1:如图1、2所示，一种带有支撑层结构的树脂磨盘，主要由铝基体1、磨料层2和支撑层3组成，磨料层及支撑层上设有径向开设的排屑槽5，排屑槽从支撑层内壁直通到磨料层外壁。铝基体中心处设有轴向中心孔，中心孔侧面设有凸台4。磨料层和支撑层均为圆环状且同心设置，磨料层和支撑层分别设置在铝基体上表面的内圈和外圈。磨料层为金刚石或立方氮化硼制成的工作层，并通过热压法直接成型于铝基体上；支撑层主要由碳化硅、碳化硼及结合剂混合制成的片状物，片状物粘接在铝基体上。磨料层内壁与支撑层外壁相匹配，支撑层内壁与凸台紧密配合。实施例2:—种带有支撑层结构的树脂磨盘，其外径为500mm。包括以下部分:①位于磨盘的底层铝基体，作为磨料层和支撑层的载体。②磨料层:起磨削作用的部分，根据加工材料材质的不同磨料可选用立方氮化硼或者金刚石，磨料层厚度为3-10mm,外径大小500mm,内径大小为305mm。可采用现有成熟的热压工艺将磨料层直接压制成型于铝基体支撑面上的外圈位置。③支撑层,外径305mm,内孔径60mm。制备方法是首先将10-28份碳化娃、15-30份碳化硼、42-75份聚酰亚胺结合剂混合均匀，经热压压制成型为1A8片状产品，1A8片状产品再粘结于铝基体上的内圈位置处。④凸台:支撑层外壁与磨料层内壁紧密连结，内孔径处有一高2.5mm的凸台，该凸台内沿55_，外沿60_，凸出基体端面平面2_，其外圈与支撑层内圈紧密配合，用于定位支撑层。⑤排屑槽:在固定好的磨料层和支撑层上，开出排屑槽，便于磨削时的工件冷却和排屑。此后，磨盘再经精密加工过程，即制作完成该产品。
权利要求1.一种带有支撑层结构的树脂磨盘，包括铝基体，铝基体中心处设有轴向中心孔，中心孔侧面设有凸台，其特征是:铝基体上表面的内圈和外圈分别设有磨料层和支撑层，磨料层和支撑层均为圆环状且同心设置，磨料层内壁与支撑层外壁相匹配，支撑层内壁与凸台紧密配合。
2.根据权利要求1所述的带有支撑层结构的树脂磨盘，其特征是:所述的磨料层为金刚石或立方氮化硼制成的工作层，并通过热压法直接成型于铝基体上。
3.根据权利要求1或2所述的带有支撑层结构的树脂磨盘，其特征是:所述的支撑层主要由碳化硅、碳化硼及结合剂混合制成的片状物，片状物粘接在铝基体上。
4.根据权利要求3所述的带有支撑层结构的树脂磨盘，其特征是:所述的磨料层及支撑层上设有径向开设的排屑槽。
专利摘要一种带有支撑层结构的树脂磨盘，包括铝基体，铝基体中心处设有轴向中心孔，中心孔侧面设有凸台，铝基体上表面的内圈和外圈分别设有磨料层和支撑层，磨料层和支撑层均为圆环状且同心设置，磨料层内壁与支撑层外壁相匹配，支撑层内壁与凸台紧密配合。本实用新型的内圈支撑层能够与外圈磨料层同步消耗，减少磨盘修整时间，提高生产效率；可通过调整磨盘产品磨料层内径大小实现对磨盘内外线速度差的控制；磨料层和支撑层上开出排屑槽，便于磨削时的工件冷却和排屑。与采用多环粘结工艺成型的磨盘相比，成本低，修整容易。
文档编号B24D13/14GK203003701SQ20122068696
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者李克华, 史冬丽, 郭凤英 申请人:郑州磨料磨具磨削研究所, 郑州三磨超硬材料有限公司