本发明专利技术要解决的技术问题是硬质合金轧辊高速磨削砂轮工作层与基体之间结合强度较低造成的砂轮不能实现高速磨削，为解决上述问题，提供一种轧辊高速磨削用树脂结合剂超硬材料砂轮及其制备方法，砂轮包括基体和砂轮工作层，砂轮工作层上设置有凸台，基体上设置有与凸台相对应的凹槽。本发明专利技术的砂轮工作层上设置凸台，与基体的凹形槽匹配，该结构设计有利于砂轮工作层与基体的紧密结合，增大了砂轮的破裂速度限制，可实现树脂结合剂超硬材料砂轮高速作业，突破了以往该类砂轮较低作业速度的限制，为轧辊高速高效磨削提供了更好的磨削工具。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术要解决的技术问题是硬质合金轧辊高速磨削砂轮工作层与基体之间结合强度较低造成的砂轮不能实现高速磨削，为解决上述问题，提供一种，砂轮包括基体和砂轮工作层，砂轮工作层上设置有凸台，基体上设置有与凸台相对应的凹槽。本专利技术的砂轮工作层上设置凸台，与基体的凹形槽匹配，该结构设计有利于砂轮工作层与基体的紧密结合，增大了砂轮的破裂速度限制，可实现树脂结合剂超硬材料砂轮高速作业，突破了以往该类砂轮较低作业速度的限制，为轧辊高速高效磨削提供了更好的磨削工具。【专利说明】
本专利技术属于磨料磨具磨削
，具体涉及一种。
技术介绍
轧辊是使轧材金属产生塑性变形的工具，主要用于加工金属板材、带材、型材等，是决定轧机效率和轧材质量的重要消耗部件。常见的轧辊材质有铸铁、铸钢和硬质合金等。在轧辊的生产的过程中，轧辊外圆的磨削是至关重要的环节。为获得高精度、高表面光洁度的轧辊磨削效果，除依靠高精度的轧辊磨床外，主要取决于加工轧辊相匹配的砂轮和合适的磨削方法。轧辊磨削行业通常采用普通磨料砂轮和较低的砂轮转速(≤45m/s)加工轧辊外圆。普通磨料砂轮有陶瓷砂轮和树脂砂轮等，所用磨料常为刚玉类或碳化硅类。该类砂轮所用磨料在制造方面能源消耗多，易造成环境污染；在使用效果方面，砂轮的加工效率偏低，磨耗严重，工件表面质量较差；并且，普通磨料砂轮在轧辊磨削加工过程中，消耗快、磨损多，需要经常对砂轮进行修整以保持其形状精度和磨削锋利度，导致加工效率偏低。此外，轧辊所用材料的硬度也在逐步的提高，特别是近年来，对轧辊进行硬质合金或陶瓷表面喷涂，甚至轧辊的材质直接采用硬质合金，都对目前的轧辊行业的磨削加工提出了更高的要求。而超硬材料(金刚石和立方氮化硼)以其硬度高、热稳定性好、磨耗低、加工效率高等一系列优越性广泛应用于硬质合金、金属、陶瓷等材料的加工，比较适合轧辊的外圆磨削。高速高效磨削 是磨削领域的发展趋势。当砂轮转速提高后，在单位宽度磨除率一定的条件下，单位时间内作业的磨粒数大大增加，如果进给量与普通转速磨削相同，则每颗磨粒的切削厚度变薄、负荷减轻，因此高速磨削有以下特点:(I)生产效率高。由于单位时间内作用的磨粒数增加，使材料磨除率成倍增加；(2)砂轮使用寿命长。由于每颗磨粒的负荷减小，磨粒磨削时间相应延长，提高了砂轮使用寿命；(3)磨削表面粗糙度值低。高速磨削时单个磨粒的切削厚度变小，磨削划痕浅，表面塑性变形减小，表面粗糙度数值降低；(4)具有巨大的经济效益和社会效益，并具有广阔的绿色特性。针对普通磨料砂轮进行轧辊磨削存在的问题，不少科研人员对磨削工具和加工方法进行改进。中国专利03810964.6专利技术了一种圆磨削工艺的轧辊磨削方法和树脂结合剂砂轮磨削工具，砂轮转速4000-9500sfpm ;另一中国专利200480038740.9专利技术了一种改进的CBN砂轮和简化的磨削方法，以磨削各种铁轧辊材料和用于热和冷轧带材轧机的轧辊，砂轮转速3600-12000sfpm。这些与原有的轧辊磨削方法中采用的普通磨料砂轮相比，轧辊磨削的速度更快、效率更高。这些专利技术中的树脂结合剂超硬材料砂轮采用的制备工艺是将砂轮工作层直接压制在铝基体、钢基体或其他材质上，砂轮工作层与金属或其他材质的结合强度偏低，当线速度超过12000sfpm时，则存在安全隐患，并不适用于线速度大于>12000 sfpm的磨削应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是硬质合金轧辊高速磨削砂轮工作层与基体之间结合强度较低造成的砂轮不能实现高速磨削，为解决上述问题，提供一种。本专利技术的目的是以下述方式实现的: 轧辊高速磨削用树脂结合剂超硬材料砂轮，包括基体和砂轮工作层，所述砂轮工作层上设置有凸台，基体上设置有与凸台相对应的凹槽。所述基体为钢基体，砂轮工作层通过树脂结合剂与钢基体结合在一起。轧辊高速磨削用树脂结合剂超硬材料砂轮的制备方法，它包括如下步骤: (O按照下列重量份:超硬磨料20-70份、结合剂10-30份、填充料15-66份，称量后，放入三维混料机中充分混合均匀，得成型料； (2)将成型料均匀投入模具中，制得超硬材料成型块； (3)将超硬材料成型块放入硬化烘箱中进行二次硬化； (4)将硬化后的超硬材料成型块通过胶黏剂粘结在钢基体上，制得砂轮； (5)将砂轮放入烘箱中，使胶黏剂固化。所述步骤(2 )为，将成型料均匀地投入到模具的模腔中，将压环对准模具模腔缓慢扣入模腔空隙中，使压环与成型料紧密接触，然后将组装好的模具放入热压机上，保温保压一段时间。所述热压机的温度为160°C -240°c，压力为3MPa-12MPa，耗时为40min_90min。所述烘箱中保温时的温度为160°C -240°C，保温时间为lh_5h。所述超硬磨料为金刚石或者立方氮化硼或者两者的结合，粒度为8微米-200微米，浓度为75%-125%。所述结合剂为酚醛树脂、聚酰亚胺树脂或者环氧树脂。所述填充料为碳化硅、刚玉、金属粉、颜料和氧化物中的至少两种，粒度均在280微米以下。相对于现有技术，本专利技术的砂轮工作层上设置凸台，与基体的凹形槽匹配，该结构设计有利于砂轮工作层与基体的紧密结合，增大了砂轮的破裂速度限制，可实现树脂结合剂超硬材料砂轮高速作业，突破了以往该类砂轮较低作业速度的限制，为轧辊高速高效磨削提供了更好的磨削工具。本专利技术的产品可实现对硬质合金轧辊的高速高效磨削，具有节约能源、生产效率高的优点，并能够降低投资和生产成本；另外，该砂轮的特殊结构可以增加砂轮工作层与钢基体的结合强度，提高了砂轮的破裂速度(亦可称回转强度)，砂轮可以高速运转，实现轧辊高速高效磨削的特点，提高生产效率和加工工件的精度。【专利附图】【附图说明】图1是砂轮的结示意图。【具体实施方式】如图1所示，轧辊高速磨削用树脂结合剂超硬材料砂轮，包括基体I和砂轮工作层2，砂轮工作层上设置有凸台3，基体上设置有与凸台相对应的凹槽。基体为钢基体，砂轮工作层通过树脂结合剂与钢基体结合在一起。超硬磨料为金刚石或者立方氮化硼或者两者的结合，粒度为8微米-200微米，浓度为75%-125%。目与粒度之间的换算关系是:目=12500/粒度。以140/170目的金刚石为例，是指目数在140至170的金刚石。超硬磨料的质量以“克拉”为单位，每0.2克为I克拉。含金刚石4.4克拉为100%浓度，含金刚石3.3克拉，则浓度为75%，余类推。实施例1: 砂轮规格为<t350mmX30mm (砂轮总厚度)X 127mm (内孔)X6mm (工作层环宽)X IOmm(工作层厚度)； 超硬磨料:金刚石。其原料组分及重量百分比含量为:140/170目的金刚石28%，400目改性的酚醛树脂粉20%，300目的铜粉33%，W40的碳化硅粉14%，300目的氧化铬3%，320目的氧化钙2%。所述改性的酚醛树脂粉原料组分及重量百分比为:酚醛树脂88%，环氧树脂12%。具体的制备方法如下: 1.将上述配方所需要的各种原料粉末按照配方的份额称量后，放入到三维混料机中，加入湿润剂混合均匀，时间为30分钟； 2.将步骤I得到的工作层按照模具预留的位置，装入钢模中在温度为160°C、压力为3MPa的热压机上压制成型，时间为40min，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丁玉龙，丁春生，熊华军，
申请(专利权)人：郑州磨料磨具磨削研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。