金属基微量润滑砂轮及金属基微量润滑砂轮的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种金属基微量润滑砂轮及金属基微量润滑砂轮的制作方法，为了有效减少砂轮磨削加工过程中磨削润滑液的使用量，该微量润滑砂轮包括金属基体及磨削层，金属基体的中心设置有砂轮安装孔，金属基体的顶面为砂轮安装端面，金属基体的底面设置磨削层；金属基体内还设置有润滑液流道，润滑液流道的入口与砂轮安装孔相通，润滑液流道的出口朝向金属基体外部。该砂轮制造方法基于SLM增材制造技术，利用SLM增材制造技术制造砂轮金属基体，金属基体制造完成后，利用微滴喷射技术将砂轮结合剂精准输送至磨粒附着基体表面特定区域，后再通过气载磨粒喷头将磨粒输送至结合剂分布区域，利用相关固化方法对砂轮基体、结合剂以及磨粒进行结合固化。

Manufacturing methods of metal-based micro-lubricated grinding wheel and metal-based micro-lubricated grinding wheel

The invention discloses a manufacturing method of a metal-based micro-lubricated grinding wheel and a metal-based micro-lubricated grinding wheel. In order to effectively reduce the use of grinding lubricant in grinding process, the micro-lubricated grinding wheel includes a metal base and a grinding layer. The center of the metal base is provided with a grinding wheel mounting hole, the top surface of the metal base is a grinding wheel mounting end surface, and the bottom surface of the metal base is arranged. The grinding layer is also provided with a lubricant runner in the metal matrix. The entrance of the lubricant runner is communicated with the grinding wheel mounting hole, and the outlet of the lubricant runner is oriented towards the outside of the metal matrix. The grinding wheel manufacturing method is based on SLM augmentation manufacturing technology. The metal matrix of grinding wheel is manufactured by SLM augmentation manufacturing technology. After the metal matrix is manufactured, the grinding wheel binder is precisely transported to the specific area where the abrasive particles adhere to the surface of the matrix by micro-droplet spraying technology, and then the abrasive particles are transported to the distribution area of the binder by airborne abrasive sprayer. The relevant solidification methods are used to solidify the grinding wheel The mixture and abrasive particles are combined and cured.

【技术实现步骤摘要】
金属基微量润滑砂轮及金属基微量润滑砂轮的制作方法
本专利技术属于砂轮制造
，涉及一种金属基微量润滑砂轮及金属基微量润滑砂轮的制作方法。
技术介绍
磨削是通过磨料及磨具切除工件上多余材料的加工方法。在机械加工领域，磨削加工属于精加工，因加工量小、精度高等优点，被广泛应用于机械制造行业。磨削加工主要采用砂轮进行磨削，由于磨削加工方式的特点，在磨削去除工件上材料的同时，砂轮上磨粒也会因为与工件发生多刃切削而剥落磨屑。传统砂轮主要采用磨粒与结合剂混合，再通过烧结等工艺得以实现。传统砂轮结构简单，不具备自润滑及冷却功能，多采用浇注式冷却。浇注式冷却过程中润滑液使用量大，直接导致磨削加工费用升高、影响环境以及操作人员的健康。当前越来越多的砂轮采用金属基体表面附着磨粒的形式，此种形式的砂轮在近年来发展起来的高性能磨削或高效磨削中也得到了广泛的应用。但此种砂轮基体仍采用传统加工方式进行制造，再通过相关电镀或钎焊等工艺实现磨粒与基体的紧密结合，此种方法间接影响砂轮制造周期。
技术实现思路
为了有效减少砂轮磨削加工过程中磨削润滑液的使用量，从而降低磨削加工制造成本，本专利技术提出一种金属基微量润滑砂轮及金属基微量润滑砂轮的制作方法。本专利技术的技术解决方案是：一种金属基微量润滑砂轮，包括金属基体3及磨削层12，其特殊之处在于：所述金属基体3的中心设置有砂轮安装孔，所述金属基体3的顶面为砂轮安装端面，所述金属基体3的底面设置所述磨削层12；所述金属基体3内还设置有润滑液流道，所述润滑液流道的入口与砂轮安装孔相通，所述润滑液流道的出口朝向金属基体3外部。所述润滑液流道包括沿金属基体3由上至下依次设置的润滑液主流道5、环形存储腔6及润滑液副流道11；所述润滑液主流道5的数量为多条，多条润滑液主流道5围绕金属基体3中心轴圆周设置；润滑液副流道11的数量为多条，多条润滑液副流道11沿金属基体3轴向并行设置；所述多条润滑液主流道5的入口与砂轮安装孔相通，所述多条润滑液主流道5的出口与环形存储腔6的入口相通，所述环形存储腔6的出口与多条润滑液副流道11的入口相通；所述多条润滑液副流道11的出口朝向金属基体3外部，最终将冷却润滑液作用在磨削加工区域。此润滑液流道设置，可以满足砂轮在高速运转下，润滑冷却液顺利作用于磨削加工区域，结构形式简单。所述多条润滑液副流道11分为多组，多组润滑液副流道11以金属基体3中心为圆心圆周均布；所述金属基体3的底部圆周设置有多个凸台；所述磨削层12包括设置在多个凸台13上的多个磨削带，一个凸台对应设置一个磨削带；相邻两个凸台之间设置一组所述润滑液副流道11。本专利技术凸台的设置有助于增加容屑空间，防止润滑液副流道堵塞。进一步地，为了在不影响砂轮整体刚性的前提下，减小砂轮整体重量，进而起到降低磨削加工过程中的功耗。所述金属基体3内还设置有网格状减重结构4，所述网格状减重结构4位于润滑液流道的上方。进一步地，所述环形存储腔6均为网格状结构，网格状结构能够在保证润滑液顺利流入以及流出的前提下，能够保证砂轮整体刚性以及降低磨削过程中的功耗。进一步地，位于同一组的多条润滑液副流道11沿圆弧分布；所述磨削层12的多条磨削带均为左旋磨削带或均为右旋磨削带。螺旋状磨削带，能够在磨削加工过程中更平稳的切入到工件。进一步地，位于同一组的多条润滑液副流道11沿金属基体3的一条直径设置，磨削带的宽度从金属基体3边部至中心逐渐减小。进一步地，所述砂轮安装孔包括从下至上依次设置的基体配合安装孔13、基体环形冷却液进孔14、基体装配连接孔15，其中的基体装配连接孔15为砂轮与砂轮安装轴的配合孔，基体环形冷却液进孔14的直径小于基体配合安装孔13和基体装配连接孔15的直径并与润滑液主流道5的入口相通，基体装配连接孔15及基体环形冷却液进孔14为圆柱孔，基体配合安装孔13为纵截面为梯形的圆锥孔，所述基体配合安装孔13、基体环形冷却液进孔14及基体装配连接孔15与金属基体3同轴。进一步地，为保证砂轮与主轴刀柄动力连接，所述金属基体3的顶面还对称设置有一对连接键槽9。同时，本专利技术还提供了上述的金属基微量润滑砂轮的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用SLM制造技术，制作金属基体3；2)磨削层12的制作2.1)采用表面微滴喷射技术，在金属基体3表面需要附着磨粒的区域喷射液态结合剂；2.2)采用气载式磨粒喷头，在液态结合剂的表面铺设磨粒；2.3)采用紫外光扫描金属磨粒及液态结合剂，使液态结合剂固化并与金属磨粒结合在一起，砂轮制作完成。本专利技术与现有技术相比，有益效果是：1、本专利技术所提出的微量润滑砂轮，金属基体具有内润滑流道，能够保证内部的润滑液直接作用在磨削加工区域，有效减少磨削加工过程中的磨削润滑液的使用量。2、本专利技术所提出的微量润滑砂轮，通过金属基体中心的砂轮安装孔可以与主轴刀柄进行连接，金属基体内的润滑液流道与主轴刀柄内部的润滑液通道相通，该结构能够保证主轴刀柄内部的润滑液通过设置在砂轮内部的润滑液流道顺利作用在磨削加工区域，有效减少磨削加工过程中的磨削润滑液的使用量，且无需单独接磨削润滑液管路，结构形式简单。3、本专利技术金属基微量润滑砂轮的制作方法与现有砂轮制造方法相比，能够快速且精确制造出不同磨削需求的个性化砂轮，可根据不同的磨削需要选择所需加工精度对应目的砂轮粒度。4、本专利技术金属基微量润滑砂轮的制作方法，可根据磨削加工状态的不同以及磨削加工过程中所产生的热量不同的情况，制造出满足需求的砂轮磨粒分布、润滑液内流道以及容屑槽。5、本专利技术金属基微量润滑砂轮的制作方法，制作周期短，制作成本低。附图说明图1为本专利技术实施例金属基微量润滑砂轮的仰视图；图2为图1所示金属基微量润滑砂轮的A-A剖视图；图3是砂轮底部B处的局部放大图；图4为图2的俯视图；图5为本专利技术另一种实施例金属基微量润滑砂轮的仰视图；图6本专利技术实施例金属基微量润滑砂轮与刀柄相接图；图7为本专利技术实施例金属基微量润滑砂轮的制作流程图；图8为本专利技术金属基微量润滑砂轮加工装置的结构图；图9为图8中微滴喷射及磨粒喷射头的运动原理图；其中附图标记为：1-连接刀柄、2-刀柄内流道、3-金属基体、4-网格减重结构、5-润滑液主流道、6-环形存储腔、7-连接螺栓、8-压板、9-连接键槽、10-连接键、11-润滑液副流道、12-磨削层、13-基体配合安装孔、14-基体环形冷却液进孔、15-基体装配连接孔、16-粉箱、17-磨粒喷头、18-磨粒喷头导轨、19-金属粉末刮刀、20-砂轮成形基体、21-成型件工作台、22-垂直移动组件、23-粉末收集桶支架、24-粉末收集桶、25-工作腔室、25a-工作腔左滑轨、25b-工作腔右滑轨、26-光纤激光器、27-扫描系统、28-驱动同步带轮、29-驱动联轴器、30-驱动电机、31-刮刀运行导轨、32-从动同步带轮、33-刮刀驱动连接板、34-导轨滚轮、35-微滴喷射头、36-微滴喷射头导轨。具体实施方式以下结合附图对本专利技术进行详细说明。如图1-4所示，本专利技术的金属基微量润滑砂轮，包括金属基体3及磨削层12，金属基体3的中心设置有砂轮安装孔，金属基体3的顶面为砂轮安装端面，金属基体3的底面设置所述磨削层12；金属基体3内还设置有润滑液流道，润滑液流道包括沿金属基体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属基微量润滑砂轮，包括金属基体(3)及磨削层(12)，其特征在于：所述金属基体(3)的中心设置有砂轮安装孔，所述金属基体(3)的顶面为砂轮安装端面，所述金属基体(3)的底面设置所述磨削层(12)；所述金属基体(3)内还设置有润滑液流道，所述润滑液流道的入口与砂轮安装孔相通，所述润滑液流道的出口朝向金属基体(3)外部。

【技术特征摘要】
1.一种金属基微量润滑砂轮，包括金属基体(3)及磨削层(12)，其特征在于：所述金属基体(3)的中心设置有砂轮安装孔，所述金属基体(3)的顶面为砂轮安装端面，所述金属基体(3)的底面设置所述磨削层(12)；所述金属基体(3)内还设置有润滑液流道，所述润滑液流道的入口与砂轮安装孔相通，所述润滑液流道的出口朝向金属基体(3)外部。2.根据权利要求1所述的金属基微量润滑砂轮，其特征在于：所述润滑液流道包括沿金属基体(3)由上至下依次设置的润滑液主流道(5)、环形存储腔(6)及润滑液副流道(11)；所述润滑液主流道(5)的数量为多条，多条润滑液主流道(5)围绕金属基体(3)中心轴圆周设置；润滑液副流道(11)的数量为多条，多条润滑液副流道(11)沿金属基体(3)轴向并行设置；所述多条润滑液主流道(5)的入口与砂轮安装孔相通，所述多条润滑液主流道(5)的出口与环形存储腔(6)的入口相通，所述环形存储腔(6)的出口与多条润滑液副流道(11)的入口相通；所述多条润滑液副流道(11)的出口朝向金属基体(3)外部。3.根据权利要求2所述的金属基微量润滑砂轮，其特征在于：所述多条润滑液副流道(11)分为多组，多组润滑液副流道(11)以金属基体(3)中心为圆心圆周均布；所述金属基体(3)的底部圆周设置有多个凸台；所述磨削层(12)包括设置在多个凸台上的多个磨削带，一个凸台对应设置一个磨削带；相邻两个凸台之间设置一组所述润滑液副流道(11)。4.根据权利要求1-3任一所述的金属基微量润滑砂轮，其特征在于：所述金属基体(3)内还设置有网格状减重结构(4)，所述网格状减重结构(4)位于润滑液流道的上方。5.根据权利要求4所述的金属基微量...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，张琼，赵纪元，卢秉恒，
申请(专利权)人：西安增材制造国家研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61