高速四边磨金刚石砂轮及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高速四边磨金刚石砂轮及其制备方法。所述金刚石砂轮包括基体和工作层，以体积百分含量表示，工作层的原料组成为青铜结合剂专用合金粉75～93%和金刚石7～25%。首先将金刚石倒入研钵中，加入液体石蜡与其充分润湿；然后倒入青铜结合剂专用合金粉混匀，得到混合料；将混合料投入组装好的模具中，刮平、预压后放入双体烧结炉中进行烧结，烧结冷却后卸模；所得半成品进行加工磨削、修整，得到产品高速四边磨金刚石砂轮。本发明制备的高速四边磨用金刚石砂轮具有性能稳定、磨削锋利、效率高和成本低等特点；完全能够满足进口和国产高速四边磨机床加工平板玻璃最高30m/min的加工要求。
【专利说明】高速四边磨金刚石砂轮及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及磨料磨具磨削【技术领域】，特别是涉及一种高速四边磨金刚石砂轮及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 全自动数控玻璃四边磨边机是矩形原片玻璃倒角的专业加工设备，具有高加工精 度、高效率、高机械配置，采用人机界面操作、四轴联动、自动识别玻璃尺寸，棱角加工速度 达30m/min，提升玻璃加工工艺速度。
[0003] 金刚石砂轮的性能主要取决于金刚石磨料及结合剂的组成形式，而金刚石砂轮的 设计依据是磨削加工方式及被加工工件的材质和加工质量的要求来设定，只有在金刚石砂 轮性能与磨削加工方式与加工材质相适应的条件下，才能取得比较理想的效果；而现在大 部分厂家直接用普通的单边机、双边机和斜边机上的金刚石砂轮直接应用到全自动数控玻 璃四边磨边机，出现了加工速度做到8m/min，玻璃就出现崩边的现象，走速只能在8m/min 以下，而且玻璃磨削8000m以后，砂轮就出现了明显的磨削沟痕，磨削的玻璃也出现了变 形。普通的单边机、双边机和斜边机上的金刚石砂轮应用到全自动数控玻璃四边磨边机磨 削效率低和寿命短，要想完全体现出全自动数控玻璃四边磨边机的性能，只能研究出适合 全自动数控玻璃四边磨边机的磨削方式的砂轮。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是：为了克服技术中全自动数控玻璃四边磨边机用金刚 石砂轮存在的不足之处，本发明提供一种新的高速四边磨金刚石砂轮及其制备方法。利用 本发明技术方案制备的金刚石砂轮具有性能稳定、磨削锋利、效率高、成本低等特点；完全 能够满足进口和国产全自动数控玻璃四边磨边机加工矩形原片玻璃最高30m/min的加工 要求。
[0005] 为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是： 本发明提供一种高速四边磨金刚石砂轮，包括基体和工作层，以体积百分含量表示，所 述工作层的原料组成为青铜结合剂专用合金粉75?93%和金刚石7?25%。
[0006] 根据上述的高速四边磨金刚石砂轮，所述金刚石为金刚石MBD4或金刚石MBD6,所 述金刚石的粒度为120/140或140/170。
[0007] 根据上述的高速四边磨金刚石砂轮，所述金刚石MBD4或金刚石MBD6为表面镀钛 金刚石，其金刚石浓度为25?50%。
[0008] 根据上述的高速四边磨金刚石砂轮，所述青铜结合剂专用合金粉中主要成分的质 量百分含量> 99. 8%，其粒度为325目以细。
[0009] 根据上述的高速四边磨金刚石砂轮，所述青铜结合剂专用合金粉是通过以下方法 制备而成： a、以质量百分含量表示，所述青铜结合剂专用合金粉的原料组成为Co35?55%、Cu 10 ?25%、Ni15 ?30%、Fe5 ?10%、Ti5 ?10% 和Si4 ?8% ; b、 按照步骤a所述的合金粉原料组成比例称取各种原料，将称取的各种原料混合均 匀，得到金属粉末混合料； c、 将步骤b所得粉末混合料加入中频炉中进行熔炼，在温度为1800±50°C的条件下熔 炼成合金液，将熔炼所得合金液采用雾化方法粉碎成30?40ym的合金粉； d、 将步骤c粉碎成的合金粉过325目筛进行净化处理，得到青铜结合剂专用合金粉，最 后进行真空包装(所得合金粉的颗粒形状为近似球形)。
[0010] 另外，提供一种高速四边磨金刚石砂轮的制备方法，所述制备方法包括以下步 骤： a、 首先按照上述高速四边磨金刚石砂轮的原料配比比例称取各种原料，将称取的金刚 石倒入研钵中，以每kg两种原料总重量加入液体石蜡4?8mL为基准，将所需液体石蜡加 入研钵中，将金刚石充分润湿；然后将称取的青铜结合剂专用合金粉倒入研钵中，混合均 匀，得到混合料； b、 将钢基体使用丙酮清洗干净，铸铁模具均匀擦上一层脱模剂，并将钢基体和模具组 装好； c、 将步骤a得到的混合料投入步骤b组装好的模具中，刮平、预压后放入双体烧结炉中 进行烧结，整个烧结过程采用程序控制升温、保温和降温过程，烧结后进行冷却，当模具温 度降至200°C以下卸模； d、 将步骤c所得半成品进行加工磨削、修整，得到产品高速四边磨金刚石砂轮。
[0011] 根据上述的高速四边磨金刚石砂轮的制备方法，步骤b中所述脱模剂为800目石 墨粉和润滑油的混合物。
[0012] 根据上述的高速四边磨金刚石砂轮的制备方法，步骤C中所述整个烧结过程采用 程序控制升温、保温和降温过程，其具体过程为：首先以5°C/min的速率由室温升至500°C， 在此温度条件下保温30min;然后以4°C/min的速率由500°C升至600°C，在此温度条件下 保温lOmin;然后以2°C/min的速率由600°C升至620°C，在此温度条件下保温60min;最后 经过3?3. 5小时由620°C降至200°C以下。
[0013] 本发明的积极有益效果： 1、本发明高速四边磨金刚石砂轮配料中采用了自主研制的高性能青铜结合剂专用合 金粉，该合金粉比机械混合粉末元素分布均匀，从根本上避免了成分偏析，使胎体组织均 匀，预合金粉合金化充分，使胎体具有高的硬度和高的冲击强度，从而提高对金刚石的把持 力，预合金化明显降低了烧结过程中金属原子的扩散所需的激活能；并且烧结温度低、烧结 时间短，有利于避免金刚石高温损伤，另一方面可降低磨具用量与电能消耗。
[0014] 2、本发明采用的青铜结合剂专用合金粉与现有机械混合结合剂相比具有以下优 点，其相关性能对比详见表1。
[0015]
[0016] 3、利用本发明技术方案制备的高速四边磨用金刚石砂轮具有性能稳定、磨削锋 利、效率高和成本低等特点；完全能够满足进口和国产高速四边磨机床加工平板玻璃最高 30m/min的加工要求。
[0017] 4、在杭州全冠智能科技有限公司生产的ATIT-GM2535卧式高速四边磨上磨削 450mm*550mm，厚度为4mm规格的玻璃，普通金刚石砂轮与本发明制备的金刚石砂轮的磨削 结果对比详见表2。
[0018]
【权利要求】
1. 一种高速四边磨金刚石砂轮，包括基体和工作层，其特征在于：以体积百分含量表 示，所述工作层的原料组成为青铜结合剂专用合金粉75?93%和金刚石7?25%。
2. 根据权利要求1所述的高速四边磨金刚石砂轮，其特征在于：所述金刚石为金刚石 MBD4或金刚石MBD6,所述金刚石的粒度为120/140或140/170。
3. 根据权利要求2所述的高速四边磨金刚石砂轮，其特征在于：所述金刚石MBD4或金 刚石MBD6为表面镀钛金刚石，其金刚石浓度为25?50%。
4. 根据权利要求1所述的高速四边磨金刚石砂轮，其特征在于：所述青铜结合剂专用 合金粉中主要成分的质量百分含量彡99. 8%，其粒度为325目以细。
5. 根据权利要求1所述的高速四边磨金刚石砂轮，其特征在于，所述青铜结合剂专用 合金粉是通过以下方法制备而成： a、 以质量百分含量表示，所述青铜结合剂专用合金粉的原料组成为Co 35?55%、Cu 10 ?25%、Ni 15 ?30%、Fe 5 ?10%、Ti 5 ?10% 和 Si 4 ?8% ; b、 按照步骤a所述的合金粉原料组成比例称取各种原料，将称取的各种原料混合均 匀，得到金属粉末混合料； c、 将步骤b所得粉末混合料加入中频炉中进行熔炼，在温度为1800±50°C的条件下熔 炼成合金液，将熔炼所得合金液采用雾化方法粉碎成30?40 y m的合金粉； d、 将步骤c粉碎成的合金粉过325目筛进行净化处理，得到青铜结合剂专用合金粉，最 后进行真空包装。
6. -种高速四边磨金刚石砂轮的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步 骤： a、 首先按照权利要求1所述高速四边磨金刚石砂轮的原料配比比例称取各种原料，将 称取的金刚石倒入研钵中，以每kg两种原料总重量加入液体石蜡4?8mL为基准，将所需 液体石蜡加入研钵中，将金刚石充分润湿；然后将称取的青铜结合剂专用合金粉倒入研钵 中，混合均匀，得到混合料； b、 将钢基体使用丙酮清洗干净，铸铁模具均匀擦上一层脱模剂，并将钢基体和模具组 装好； c、 将步骤a得到的混合料投入步骤b组装好的模具中，刮平、预压后放入双体烧结炉中 进行烧结，整个烧结过程采用程序控制升温、保温和降温过程，烧结后进行冷却，当模具温 度降至200°C以下卸模； d、 将步骤c所得半成品进行加工磨削、修整，得到产品高速四边磨金刚石砂轮。
7. 根据权利要求6所述的高速四边磨金刚石砂轮的制备方法，其特征在于：步骤b中 所述脱模剂为800目石墨粉和润滑油的混合物。
8. 根据权利要求6所述的高速四边磨金刚石砂轮的制备方法，其特征在于，步骤c中 所述整个烧结过程采用程序控制升温、保温和降温过程，其具体过程为：首先以5°C /min的 速率由室温升至500°C，在此温度条件下保温30min ;然后以4°C /min的速率由500°C升至 600°C，在此温度条件下保温lOmin ;然后以2°C /min的速率由600°C升至620°C，在此温度 条件下保温60min ;最后经过3?3. 5小时由620°C降至200°C以下。
【文档编号】B24D3/06GK104440601SQ201410644777
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】苏彦宾 申请人:河南新源超硬材料有限公司