一种利用二次熔覆工艺制备结构化砂轮的加工方法技术

本发明专利技术属于超硬磨料磨具制造技术领域，涉及一种利用二次熔覆工艺制备结构化砂轮的加工方法。一种利用二次熔覆工艺制备结构化砂轮的加工方法，在砂轮基体表面通过两次熔覆工艺依次形成金属结合层和结构化磨削工作层，第一和第二次熔覆工艺均采用同轴送粉激光近净成形工艺，通过将金属结合剂粉末与磨料粉末按先后顺序依次进行送粉来完成，第一次熔覆工艺与第二次熔覆工艺的扫描路径相同，第二次熔覆工艺较第一次熔覆工艺的激光加工功率小50～100W。该方法有效的解决了混粉中磨粒被深埋于结合层底部而无法参与磨削、磨粒高度一致性难以控制及因基体同结合剂间的所需结合温度与磨粒同结合剂间的所需结合温度不同而影响磨削工作层质量的问题。

A Processing Method for Preparing Structured Grinding Wheel by Secondary Cladding Process

The invention belongs to the technical field of manufacturing superhard abrasive tools, and relates to a processing method for preparing structured grinding wheels by secondary cladding process. A method of fabricating structured grinding wheel by secondary cladding process is presented. Metal bonding layer and structured grinding working layer are formed successively on the surface of grinding wheel base by two cladding processes. Coaxial powder feeding laser near-net forming process is used for the first and second cladding processes. The metal bonding powder and abrasive powder are fed in turn to complete the process, the first time. The scanning path of the second cladding process is the same as that of the second cladding process. The laser processing power of the second cladding process is 50-100W lower than that of the first cladding process. This method effectively solves the problems of abrasive particles buried deep in the bottom of the bonding layer and unable to participate in grinding, the difficulty of controlling the consistency of abrasive particles height, and the influence of the bonding temperature between the matrix and the bonding agent on the quality of the grinding working layer due to the difference of the bonding temperature between the matrix and the bonding agent.

【技术实现步骤摘要】
一种利用二次熔覆工艺制备结构化砂轮的加工方法
本专利技术属于超硬磨料磨具制造
，涉及一种利用二次熔覆工艺制备结构化砂轮的加工方法，特别是涉及一种基于激光近净成形的金属结合剂超硬磨粒结构化砂轮的制备方法。
技术介绍
随着当今科技水平的飞速发展，现代机械加工技术的前进方向也趋向于更高速、更高效和更高精度。而作为一种精密的加工方式，磨削加工已经成为加工行业不可代替的一部分。近年来，诸多硬脆难加工材料及塑性难加工材料依靠其拥有高强度、高硬度和优良的耐磨性等优势在国防、能源，电子等领域得到广泛应用。而对于这些难加工材料，普通的磨削加工不仅效率低，加工质量差，而且对磨具本身磨损较大，降低其使用寿命，因此普通的磨削加工已经很难达到需要的工艺技术要求。而对于这些难加工材料，可采用能够实现高速磨削加工的超硬磨粒砂轮进行加工。在超硬磨粒砂轮的制备中，人们采用较多方法。电镀法磨粒把持力不足，在重载磨削过程当中会有磨粒脱落；钎焊法有效改善了磨粒把持力不足的问题，但现在的钎焊法也存在诸多问题。真空炉钎焊法对温度的控制性较差，对于不同的结构化砂轮需要特定的模具，受制作砂轮尺寸的限制，基体在加热过程中变形量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用二次熔覆工艺制备结构化砂轮的加工方法，其特征在于：在砂轮基体表面通过两次熔覆工艺依次形成金属结合层和结构化磨削工作层，第一和第二次熔覆工艺均采用同轴送粉激光近净成形工艺，通过将金属结合剂粉末与磨料粉末按先后顺序依次进行送粉来完成，其中，所述磨料粉末为超硬磨粒与金属结合剂按质量比1:2～1:4组成的混合粉末，第一次熔覆工艺与第二次熔覆工艺的扫描路径相同，第二次熔覆工艺较第一次熔覆工艺的激光加工功率小50～100W。

【技术特征摘要】
1.一种利用二次熔覆工艺制备结构化砂轮的加工方法，其特征在于：在砂轮基体表面通过两次熔覆工艺依次形成金属结合层和结构化磨削工作层，第一和第二次熔覆工艺均采用同轴送粉激光近净成形工艺，通过将金属结合剂粉末与磨料粉末按先后顺序依次进行送粉来完成，其中，所述磨料粉末为超硬磨粒与金属结合剂按质量比1:2～1:4组成的混合粉末，第一次熔覆工艺与第二次熔覆工艺的扫描路径相同，第二次熔覆工艺较第一次熔覆工艺的激光加工功率小50～100W。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一次熔覆工艺所述激光加工参数为：激光功率：250～450W，激光扫描速度：4～10mm/s，送粉速度：4～10g/min，激光正离焦量：0～20mm，激光束光斑直径为1～6mm；所述第二次熔覆工艺所述激光加工参数为：激光功率：200～400W，激光扫描速度：4～10mm/s，送粉速度：3～8g/min，激光正离焦量：0～20mm，激光束光斑直径为1～6mm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述超硬磨粒与金属结合剂混合粉末的目数为100～300目。4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于：所述超硬磨粒为金刚石或CBN中的一种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述金属结合剂粉末为雾化球形粉末，目数为100～300目；所述金属结合剂为Cu-Sn-Ti金属结合剂，Ag-Cu-Ti金属结合剂，Cu-Ti金属结合剂，Ni-Cr金属结合剂中的一种或两种以上的混合物。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘清正，于天彪，赵绪峰，陈辽原，张超，于涛，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21