專利名稱：具有v型槽的球體磨介及其制造方法
技術領域：
本發明涉及ー種具有V型槽的球體磨介及其制造方法。
背景技術：
目前粉體加工是現代エ業和高新技術產業中常用的加工方法，我國毎年需經球磨機粉碎研磨的物料有數十億噸，隨著化工、冶金、機械制造、水泥、陶瓷等生產規模的擴大，粉碎物料的電耗已達到全球總電耗的10% 20%，因物料粉碎研磨質量需求日益提升，電能消耗成倍遞增。有研究表明，世界能源總量的50%左右由于現有的耗能設備和低效的粉碎方式，被無謂消耗掉。考慮到球磨機用于大規模的粉體加工而耗費大量的能源，球磨機的節能提效問題突出。
針對物料的粒度、形狀、表面特性提出不同粉體加工要求的同時，有效提高大噸位加工設備的效率被倍加關注。盡管近十年來，對超細粉碎及分級技術的發展已經相當迅速，但所作的很多努力都很難代替球磨機。在普通球磨機處理物料方面具有破碎比大、作業率高、適應性強、易于操縱等優點，但是同時也存在著能量利用率低、產品研磨粒度不均勻等缺點，如研磨一般應用于擠壓強度200MPa內顆粒粉碎，粉碎斷面形成存在偶然性、不可選擇性，在局部不破碎的同時又存在著局部的過粉碎，影響球磨機的粉碎效率。對于球磨機，其通過轉動筒體提升筒內磨介，磨介的瀉落和拋射運動實現對粉體顆粒的沖擊和研磨，過程分為四個部分提升、滑移、拋落和加速。在加速和提升過程中，拋落下來的介質會失去原先的線速度和角速度，在摩擦力作用下隨筒體運動，此時研磨球、顆粒和筒壁之間相對運動較少，研磨作用也較弱。在滑移階段，磨介被提升到一定高度，重力克服摩擦力，開始出現層面滑移，有利于對粉體進行研磨粉碎。在拋落過程中，磨介對物料形成強烈的沖擊碰撞作用，對粉體其粉碎作用的區域主要發生在拋落區域和瀉落區域，可見，球磨機研磨球在大部分區域和時間不對物料其粉碎作用，故對此改進成了ー個重要的研究課題。

發明內容
為了克服現有技術中存在的球磨機的粉碎效率低的問題，本發明提供一種增大磨介與物料的接觸面積，提高球磨機的加工效率的具有V型槽的球體磨介及其制造方法。本發明采用的技術方案是具有V型槽的球體磨介，包括磨介本體，其特征在于所述磨介本體上設有多個可增大所述磨介本體與物料接觸面積的交錯分布的槽環。進ー步，所述槽環與所述磨介本體是同一球心的同心圓環。進ー步，所述槽環是以所述磨介本體的第一軸、第二軸為直徑的。進ー步，所述第一軸與第二軸相垂直。進ー步，所述槽環包括多個等間距分布的V型槽。
進一歩，以所述第一軸為直徑的槽環包括12個V型槽，以所述第二軸為直徑的槽環包括3個V型槽。如上述所述的具有V型槽的球體磨介的制造方法，其特征在于所述方法是研磨加工方法。進ー步，所述研磨加工方法的步驟為(I)加工的磨介定位裝夾到磨介專用夾具上，并固定到研磨加工裝置上；(2)根據V型槽的深度進行加工。進ー步，所述的研磨加工裝置包括磨床主軸、帶線圈的磁鐵和研磨刀具，所述磁鐵安裝在所述磨床主軸上，所述研磨刀具安裝在所述磁鐵上。
本發明在制造過程中，按照市場上所有的刀具種類選擇適當大小的專用研磨刀具，根據V型槽磨介的槽的幾何尺寸，即槽的最高點和最低點的距離進行加工量的控制，由于一次研磨加工量較小，所以在加工過程中加工ー個槽選擇8 10次，由于磨介的尺寸較小，任何一點的加工誤差對加工后磨介的精度都有較大的影響，所以在加工過程中要減小加工誤差，在加工中，對刀具的補償作出嚴格的要求，即在加工進給量上加上專用研磨刀具直徑的一半，在加工到V型槽底端的時候，降低刀具進給的速度，同時，在加工過程中還需要對電流的控制來控制磁場的強度，穩定的電流和磁場將對精度造成很大的影響。本發明在加工過程中，選擇適量的加工間隙，可以獲得較小的粗糙度，在加工的過程中，要控制研磨刀具的轉速以提高去除量和降低表面粗糙度，同時還需要在加工時對磨粒大小進行控制，因為磨粒太小達不到研磨效果，磨粒過大對研磨面的劃痕増大，從而對粉末的研磨造成影響。在制造加工的過程中，需要在數控編程和エ藝設置上對以上所述作出要求以保證加工的質量，在數控加工的過程中，綜合考慮各方面的因素，即根據磨介V型槽的幾何尺寸和加工精度兩方面對加工的過程進行編程加工。由于磨介是球形的，在加工過程中刀具采用豎直方向的進給加工，而磨介在專用夾具的裝夾下可以有360°方向的旋轉以達到加工出來的形狀。本發明的有益效果體現在I.磨粒的自銳性能好，磨削能力強，加工效率高；2.溫升小，エ件變形小，切削深度小，加工表面平整光潔，加工精度高；3.加工適應性強，可以加工很多復雜的表面；4.本發明加工出來的磨介由于存在槽，可以對增大物料與磨介的接觸面積，增強了磨介對物料的做功時間，從而提高了球磨機的效率和生產率。


圖I是本發明磨介本體的結構示意圖。圖2是本發明研磨加工裝置結構示意圖。
具體實施例方式參照圖I和圖2，具有V型槽的球體磨介，包括磨介本體，所述磨介本體上設有多個可增大所述磨介本體與物料接觸面積的交錯分布的槽環。進ー步，所述槽環與所述磨介本體是同一球心的同心圓環。
進ー步，所述槽環是以所述磨介本體的第一軸、第二軸為直徑的。進ー步，所述第一軸與第二軸相垂直。進ー步，所述槽環包括多個等間距分布的V型槽6。進一歩，以所述第一軸為直徑的槽環包括12個V型槽6，以所述第二軸為直徑的槽環包括3個V型槽6。如上述所述的具有V型槽的球體磨介的制造方法，其特征在于所述方法是研磨加工方法。進ー步，所述研磨加工方法的步驟為(I)加工的磨介定位裝夾到磨介專用夾具上，并固定到研磨加工裝置上；
(2)根據V型槽的深度進行加工。進ー步，所述的研磨加工裝置包括磨床主軸I、帶線圈的磁鐵2和研磨刀具3，所述磁鐵2安裝在所述磨床主軸I上，所述研磨刀具3安裝在所述磁鐵2上。本發明在制造過程中，按照市場上所有的刀具種類選擇適當大小的專用研磨刀具，根據V型槽磨介5的槽的幾何尺寸，即槽的最高點和最低點的距離進行加工量的控制，由于一次研磨加工量較小，所以在加工過程中加工ー個槽選擇8 10次，由于磨介5的尺寸較小，任何一點的加工誤差對加工后磨介的精度都有較大的影響，所以在加工過程中要減小加工誤差，在加工中，對刀具的補償作出嚴格的要求，即在加工進給量上加上專用研磨刀具直徑的一半，在加工到V型槽底端的時候，降低刀具進給的速度，同時，在加工過程中還需要對電流的控制來控制磁場的強度，穩定的電流和磁場將對精度造成很大的影響。 本發明在加工過程中，選擇適量的加工間隙，可以獲得較小的粗糙度，在加工的過程中，要控制研磨刀具的轉速以提高去除量和降低表面粗糙度，同時還需要在加工時對磨粒4大小進行控制，因為磨粒4太小達不到研磨效果，磨粒4過大對研磨面的劃痕増大，從而對粉末的研磨造成影響。在制造加工的過程中，需要在數控編程和エ藝設置上對以上所述作出要求以保證加工的質量，在數控加工的過程中，綜合考慮各方面的因素，即根據磨介V型槽的幾何尺寸和加工精度兩方面對加工的過程進行編程加工。由于磨介5是球形的，在加工過程中刀具采用豎直方向的進給加工，而磨介在專用夾具的裝夾下可以有360°方向的旋轉以達到加工出來的形狀。本說明書實施例所述的內容僅僅是對發明構思的實現形式的列舉，本發明的保護范圍的不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發明的保護范圍也及于本領域技術人員根據本發明構思所能夠想到的等同技術手段。
權利要求
1.具有V型槽的球體磨介，包括磨介本體，其特征在于所述磨介本體上設有多個可增大所述磨介本體與物料接觸面積的交錯分布的槽環。
2.如權利要求I所述的具有V型槽的球體磨介，其特征在于所述槽環與所述磨介本體是同一球心的同心圓環。
3.如權利要求I所述的具有V型槽的球體磨介，其特征在于所述槽環是以所述磨介本體的第一軸、第二軸為直徑的。
4.如權利要求3所述的具有V型槽的球體磨介，其特征在于所述第一軸與第二軸相垂直。
5.如權利要求I至4之一所述的具有V型槽的球體磨介，其特征在于所述槽環包括多個等間距分布的V型槽。
6.如權利要求5所述的具有V型槽的球體磨介，其特征在于以所述第一軸為直徑的槽環包括12個V型槽，以所述第二軸為直徑的槽環包括3個V型槽。
7.如權利要求6所述的具有V型槽的球體磨介的制造方法，其特征在于所述方法是研磨加工方法。
8.如權利要求7所述的具有V型槽的球體磨介的制造方法，其特征在于所述研磨加エ方法的步驟為 (1)加工的磨介定位裝夾到磨介專用夾具上，并固定到研磨加工裝置上； (2)根據V型槽的深度進行加工。
9.如權利要求8所述的具有V型槽的球體磨介的制造方法，其特征在于所述的研磨加工裝置包括磨床主軸、帶線圈的磁鐵和研磨刀具，所述磁鐵安裝在所述磨床主軸上，所述研磨刀具安裝在所述磁鐵上。
全文摘要
本發明提供一種具有V型槽的球體磨介及其制造方法，所述磨介本體上設有多個可增大所述磨介本體與物料接觸面積的交錯分布的槽環；所述槽環與所述磨介本體是同一球心的同心圓環；所述槽環是以所述磨介本體的第一軸、第二軸為直徑的；所述第一軸與第二軸相垂直；所述的方法為加工的磨介定位裝夾到磨介專用夾具上，并固定到研磨加工裝置上；根據V型槽的深度進行加工。本發明增大磨介與物料的接觸面積，提高球磨機的加工效率。
文檔編號B02C17/20GK102688794SQ20121015377
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月17日 優先權日2012年5月17日
發明者冷巧輝, 文東輝, 林云 申請人:浙江工業大學