一种基于绿色碳化硅砂轮的加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及砂轮加工应用技术领域，具体涉及一种基于绿色碳化硅砂轮的加工工艺，包括如下步骤：（1）建立绿色碳化硅砂轮精加工数据库；（2）从数据库中选取绿色碳化硅砂轮加工参数，然后制定加工方案；（3）根据加工方案对材料进行加工；本发明专利技术建立了绿色碳化硅砂轮精加工数据库，通过设计选取最优的绿色碳化硅砂轮加工参数，韧性材料加工过程中添加了本发明专利技术制备的抛光液，可有效降低技术人员因工作经验、个人手艺以及检测设备的缺失，导致材料表面的平整度和光泽度无法保证质量、原料浪费严重和抛光效率低下的问题。效率低下的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于绿色碳化硅砂轮的加工工艺


[0001]本专利技术涉及砂轮加工应用
，具体涉及一种基于绿色碳化硅砂轮的加工工艺。

技术介绍

[0002]在工件加工过程中，抛光作为最后一道工序，可以降低加工材料的表面粗糙度，使加工材料的表面达到光滑或镜面的效果。绿碳化硅砂轮采用绿碳化硅材料生产，其粗糙度能达到Ra0.1~Ra0.05，因其材料本身的特点，可以广泛用于加工硬脆材料的工件，但一般不适合加工韧性较大的材料。
[0003]随着材料需求量的不断增加以及制造成本的不断降低，使材料的超精密平坦化技术朝着操作简单、高效、材料表面超精密以及低损伤的方向发展。传统加工多采用手持材料在砂纸上粗磨，得到较好的表面平整度，然后在软质布料上进行抛光，因个人手艺的不同和检测设备的缺失，导致材料表面的平整度和光泽度无法保证质量，导致个体质量差异较大、原料浪费严重和抛光效率低下，同时，维持材料的高光泽度通常需要打蜡和油养，光泽度的保持时间短，需要反复进行打蜡和油养。另外原始材料由于几何形状差异大、材质不均匀，在非专业研磨抛光机床加工时，不易进行装夹和压力控制，导致材料损毁浪费严重。
[0004]以叶蜡石型寿山石为例，其主要矿物成分是叶蜡石，含少量石英、绢云母、水铝石、黄铁矿等，相较石英、绢云母等矿物，叶蜡石的硬度较低，当磨抛压力增大时，磨料磨粒首先刻蚀掉硬度较低的叶蜡石，所留下的石英等硬质砂砾物质脱落，在宏观上表现为“起砂”现象，“起砂”会严重降低材料表面的光泽度，使表面变得粗糙。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于绿色碳化硅砂轮的加工工艺，解决传统的砂轮磨削精度不高的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案：一种基于绿色碳化硅砂轮的加工工艺，包括如下步骤：（1）建立绿色碳化硅砂轮精加工数据库；（2）从数据库中选取绿色碳化硅砂轮加工参数，然后制定加工方案；（3）根据加工方案对材料进行加工；其中步骤（2）中的加工方案包括硬脆材料加工方案和韧性材料加工方案，其中硬脆材料加工方案包括粗磨加工、半精磨加工和精磨加工，韧性材料加工方案包括抛光液的制备、研磨、粗抛光和精抛光；其中所述抛光液的组分，按重量份数计，包括：10
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15份硬脂酸、5
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10份N,N'
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间苯撑双马来酰亚胺、5
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10份丙烯酸酯、25
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30份高温导热油和40
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50份丙酮。
[0007]优选的，所述抛光液配制过程具体为：首先低速开启分散机，然后向分散机中加入表面润滑剂硬脂酸、硫化剂N,N'
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间苯撑双马来酰亚胺、增稠剂丙烯酸酯和导热剂高温导热
油，加料完成后设置分散机的搅拌速度为1200
‑
2000rpm，混合20
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40min直至混合均匀，然后在500
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800rpm的转速下缓慢地向体系中加入溶剂丙酮，直到溶液的浓度达到设定值时停止加入溶剂，即得抛光液。
[0008]优选的，步骤（1）具体包括如下步骤：（a1）收集加工用绿色碳化硅砂轮的信息，包括磨料粒度、浓度、直径、宽度B、最佳速度、最佳压力以及加工时间，并录入数据库中；（a2）测量绿色碳化硅砂轮径向初始圆跳动值t，检测绿色碳化硅砂轮初始不平衡偏心距e；（a3）将收集的测量参数信息建立绿色碳化硅砂轮数据库，并设计构建绿色碳化硅砂轮精密加工组合。
[0009]优选的，步骤（2）的具体操作步骤为：依据待加工材料的硬度、粒度、尺寸以及最终加工精度，将不同型号的绿色碳化硅砂轮与相关加工过程相对应，从数据库中选取最优绿色碳化硅砂轮加工参数。
[0010]优选的，步骤（2）中，硬脆材料加工方案中的粗磨加工、半精磨加工和精磨加工的总加工量为A、切入总加工量为A1、横向总加工量为A2，A= A1+ A2，其中粗磨加工占总加工量的70
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80%，半精磨加工占总加工量19
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29%，精磨加工占总加工量的1
‑
2%。
[0011]优选的，步骤（2）中，绿色碳化硅砂轮径向初始圆跳动值为t，硬脆材料加工方案中制定砂轮粗加工跳动阈值为t1、精加工跳动阈值为t2，砂轮轴向直线度阈值为x1，其中t2≤t1≤t。
[0012]优选的，步骤（2）中，所述硬脆材料包括普通磨料油石、砂轮块、陶瓷、玻璃、碳钢、铸铁或铜，所述硬脆材料的粒度与绿色碳化硅砂轮的粒度差距不超过2个粒度号。
[0013]优选的，步骤（2）中，韧性材料的研磨、粗抛光和精抛光三个加工过程中的总加工量为A、切入总加工量为A1、横向总加工量为A2，A=A1+A2。
[0014]优选的，步骤（2）中，所述韧性材料为聚氨酯弹性体、塑料、玻璃纤维或韧性钢材。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：（1）本专利技术建立了绿色碳化硅砂轮精加工数据库，通过设计选取最优的绿色碳化硅砂轮加工参数，韧性材料加工过程中添加了本专利技术制备的抛光液，本专利技术中的抛光液中由于添加了导热剂，使得绿色碳化硅砂轮精加工过程中产生的热量可以迅速被导出，防止了高温烫伤设备，另外添加了表面润滑剂和硫化剂，使得绿色碳化硅砂轮精加工过程中粘附在砂轮上的碎屑能够在导热剂溶剂中，进行高温硫化反应，从而使得碎屑在高温的情况下与硫化剂进行交联，生成的橡胶类物质能够从砂轮上掉落，防止了碎屑的粘附，通过本专利技术的加工工艺可有效降低技术人员因工作经验、个人手艺以及检测设备的缺失，导致材料表面的平整度和光泽度无法保证质量、原料浪费严重和抛光效率低下的问题。
[0016]（2）本专利技术通过多种加工方式以及不断变化的加工参数，可快速实现绿色碳化硅砂轮的高效精密低成本实用加工，不仅加工效率高、精度好，而且加工成本低，值得大力推广。
[0017]（3）本专利技术通过引入自制的抛光剂对绿色碳化硅加工环境进行改善，即在抛光过程中，高速旋转的抛光轮压向工件时，抛光液喷头喷射抛光液到抛光加工区域，抛光磨粒对工件表面进行摩擦、滑擦、犁耕、微切削及腐蚀等光整作用，本抛光剂由表面润滑剂，硫化
剂，增稠剂，导热剂以及有机溶剂组成，改善了绿色碳化硅砂轮的表面硬度，同时能够释放多余热量，解决了绿碳化硅加工过程会使韧性材料发生热变形的技术问题，使得加工后的工件表面接触点分布均匀、接触精度高，并能形成存油空隙，提高了加工材料的表面耐磨性。
具体实施方式
[0018]以下通过具体较佳实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术并不仅限于以下的实施例。
[0019]需要说明的是，无特殊说明外，本专利技术中涉及到的化学试剂均通过商业渠道购买。
[0020]实施例1一种基于绿色碳化硅砂轮的加工工艺，具体步骤如下：（1）建立绿色碳化硅砂轮加工参数：绿色碳化硅砂轮组合：1A1
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250
×
10
×
75
×5×
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于绿色碳化硅砂轮的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）建立绿色碳化硅砂轮精加工数据库；（2）从数据库中选取绿色碳化硅砂轮加工参数，然后制定加工方案；（3）根据加工方案对材料进行加工；其中步骤（2）中的加工方案包括硬脆材料加工方案和韧性材料加工方案，其中硬脆材料加工方案包括粗磨加工、半精磨加工和精磨加工，韧性材料加工方案包括抛光液的制备、研磨、粗抛光和精抛光；其中所述抛光液的组分，按重量份数计，包括：10
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15份硬脂酸、5
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10份N,N'
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间苯撑双马来酰亚胺、5
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10份丙烯酸酯、25
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30份高温导热油和40
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50份丙酮。2.根据权利要求1所述的基于绿色碳化硅砂轮的加工工艺，其特征在于，所述抛光液的配制过程包括如下步骤：首先低速开启分散机，然后向分散机中加入表面润滑剂硬脂酸、硫化剂N,N'
‑
间苯撑双马来酰亚胺、增稠剂丙烯酸酯和导热剂高温导热油，加料完成后设置分散机的搅拌速度为1200
‑
2000rpm，混合20
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40min直至混合均匀，然后在500
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800rpm的转速下缓慢地向体系中加入溶剂丙酮，直到溶液的浓度达到设定值时停止加入溶剂，即得抛光液。3.根据权利要求1所述的基于绿色碳化硅砂轮的加工工艺，其特征在于，步骤（1）具体包括如下步骤：（a1）收集加工用绿色碳化硅砂轮的信息，包括磨料粒度、浓度、直径、宽度B、最佳速度、最佳压力以及加工时间，并录入数据库中；（a2）测量绿色碳化硅砂轮径向初始圆跳动值t，检测绿色碳化硅砂轮初...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵筛荣，张纯，蔡晓娟，
申请(专利权)人：江苏砺彩砂品新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：