專利名稱：一種三點(diǎn)定心陶瓷結(jié)合劑立方氮化硼砂輪及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于砂輪及其制造方法領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于曲軸磨削加工，安裝在高速數(shù)控磨床上的三點(diǎn)定心陶瓷結(jié)合劑立方氮化硼砂輪及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代汽車的高速發(fā)展對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求越來越高，曲軸作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零部件之一，它的加工質(zhì)量直接影響汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能，曲軸軸頸的幾何精度如圓度、圓柱度、平行度由原來的O. Olmm提高到O. 003_，普通磨床的磨削遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了曲軸加工的技術(shù)要求，近幾年，許多汽車制造商從國外引進(jìn)高速高精度數(shù)控磨床，由于高速數(shù)控磨床轉(zhuǎn)速高，因此對(duì)砂輪的加工精度、硬度、磨削能力等要求以及砂輪與磨床之間的配合精度均要求極高，為了滿足高速數(shù)控磨床的需要，本行業(yè)技術(shù)人員發(fā)明了陶瓷結(jié)合劑立方氮化硼砂輪， 其包括基體、粘接層和砂輪塊，基體一般選用金屬材料，粘接層選用環(huán)氧樹脂粘接劑，砂輪塊一般以立方氮化硼磨料為主，輔以陶瓷結(jié)合劑輔料。上述砂輪一定程度上滿足了高速數(shù)控磨床對(duì)砂輪硬度、磨削能力的需求，但是由于砂輪中心孔的加工精度不高，砂輪與磨床之間的配合精度仍然不能保證，嚴(yán)重影響了曲軸的加工精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)陶瓷結(jié)合劑立方氮化硼砂輪其基體的中心孔加工精度不穩(wěn)定，其砂輪塊的硬度及磨削能力不足，影響產(chǎn)品加工精度的缺陷，提供一種基體中心孔加工精度穩(wěn)定、砂輪塊硬度及磨削能力大的三點(diǎn)定心陶瓷結(jié)合劑立方氮化硼砂輪及其制造方法。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的即一種三點(diǎn)定心陶瓷結(jié)合劑立方氮化硼砂輪，包括金屬基體和砂輪塊，金屬基體設(shè)有中心孔，砂輪塊粘接在金屬基體的外緣，其特征在于金屬基體的中心孔內(nèi)安裝有三點(diǎn)定心孔環(huán)，所述三點(diǎn)定心孔環(huán)為一金屬環(huán)，其內(nèi)壁上等分圓周設(shè)有3個(gè)向內(nèi)凸出的凸點(diǎn)，金屬基體的中心孔內(nèi)徑與三點(diǎn)定心孔環(huán)的外徑之間為過盈配合。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案金屬基體的中心孔內(nèi)壁與三點(diǎn)定心孔環(huán)外壁之間設(shè)有輔助粘接層。—種三點(diǎn)定心陶瓷結(jié)合劑立方氮化硼砂輪的制造方法，其特征在于步驟如下I)根據(jù)加工要求制造三點(diǎn)定心孔環(huán)；2)根據(jù)加工要求加工金屬基體的中心孔；3)將三點(diǎn)定心孔環(huán)安裝在金屬基體的中心孔內(nèi)； 4)制作立方氮化硼砂輪塊；5)利用環(huán)氧樹脂粘接劑將砂輪塊粘接到金屬基體的外緣，加壓、固化為成品。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案將三點(diǎn)定心孔環(huán)安裝在金屬基體的中心孔內(nèi)之前， 在三點(diǎn)定心孔環(huán)的外壁和金屬基體的中心孔內(nèi)壁涂陶瓷低溫結(jié)合劑。
作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案立方氮化硼砂輪塊的原料組分及重量百分比含量為立方氮化硼磨料65% 75%，陶瓷低溫結(jié)合劑20% 30%，成孔劑4% 6%，所述成孔劑為對(duì)苯二甲酸二甲脂。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案陶瓷低溫結(jié)合劑的原料組分及重量百分比含量為 SiO2 44% 55%，A1202 15% 20%，Na20 6% 10%，K20 3% 6%，Li202% 5%，B203 18% 25%。陶瓷低溫結(jié)合劑的制備過程如下將各種原料稱量，放入球磨機(jī)中混合4小時(shí)，過 220#篩，制成陶瓷低溫結(jié)合劑，其耐火度為800 850°C，其抗拉強(qiáng)度滿足100 160m/s砂輪轉(zhuǎn)速下使用。本發(fā)明的砂輪金屬基體孔內(nèi)設(shè)有三點(diǎn)定心孔環(huán)，保證了砂輪與磨床之間的配合精度，有助于延長砂輪使用壽命和提高加工精度，三點(diǎn)定心孔環(huán)內(nèi)有三個(gè)凸點(diǎn)，其加工公差在 O. 02mm之內(nèi)，加工精度非常高(孔徑和軸之間的配合間隙非常小)優(yōu)點(diǎn)為一是保證了砂輪的尺寸加工精度，砂輪的徑向跳動(dòng)從O. 03mm提高到O. 01mm，端面跳動(dòng)從O. 05mm提高到 O. 02mm ;二是保證了砂輪的靜平衡精度及檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性。在砂輪塊制作中，加入成孔劑， 其作用為排屑和散熱，本發(fā)明所述的工藝方法成熟穩(wěn)定，三點(diǎn)定心孔環(huán)的孔徑加工公差為 O. 02_，動(dòng)平衡精度G0. 4級(jí)，工作線速度最高可達(dá)160m/s，完全能夠滿足曲軸加工的需求。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明三點(diǎn)定心孔環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖中所示1砂輪塊；2金屬基體；3三點(diǎn)定心孔環(huán)；4凸點(diǎn)；5輔助粘接層。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I如圖I所示金屬基體2的邊緣粘接有砂輪塊1，金屬基體2的中心孔內(nèi)安裝有三點(diǎn)定心孔環(huán)3，三點(diǎn)定心孔環(huán)3的內(nèi)壁設(shè)有3個(gè)等分圓周分布的向內(nèi)凸出的凸點(diǎn)4。金屬基體2的中心孔內(nèi)徑與三點(diǎn)定心孔環(huán)3的外徑為過盈配合。實(shí)施例I的加工步驟如下I)加工三點(diǎn)定心孔環(huán)，三點(diǎn)定心孔環(huán)的形狀如圖3所示；2)加工金屬基體的中心孔；3)將三點(diǎn)定心孔環(huán)安裝在金屬基體的中心孔內(nèi)。4)制作立方氮化硼砂輪塊；配料及其重量百分比為100 120#的立方氮化硼磨料75%，陶瓷低溫結(jié)合劑20%，成孔劑5%。成孔劑為對(duì)苯二甲酸二甲脂。陶瓷低溫結(jié)合劑的原料組分及重量百分比含量為=SiO2 44 %, Al2O2 18%, Na207%,K20 4%, Li2O 5%, B2O3 22%。5)利用環(huán)氧樹脂粘接劑將砂輪塊粘接到金屬基體的外緣，加壓、固化為成品。每粘一塊砂輪塊都要壓緊，粘接完畢后放置I小時(shí)，再加壓、固化，時(shí)間為2小時(shí)。將固化的砂輪清理，按照要求進(jìn)行加工、檢查，檢測(cè)指標(biāo)為砂輪外圓徑向跳動(dòng)由O. 01mm，端面跳動(dòng)< O. 02mm，三點(diǎn)定心孔環(huán)的孔徑±0. 02mm，動(dòng)平衡精度G0. 4級(jí)，工作線速度最高可達(dá)160m/s。本發(fā)明前與發(fā)明后砂輪性能指標(biāo)對(duì)比砂輪規(guī)格1Α1-500*23·4/36. 55*127*5-CBN100/120V_125m/s
權(quán)利要求
1.一種三點(diǎn)定心陶瓷結(jié)合劑立方氮化硼砂輪，包括金屬基體和砂輪塊，金屬基體設(shè)有中心孔，砂輪塊粘接在金屬基體的外緣，其特征在于金屬基體的中心孔內(nèi)安裝有三點(diǎn)定心孔環(huán)，所述三點(diǎn)定心孔環(huán)為一金屬環(huán)，其內(nèi)壁上等分圓周設(shè)有3個(gè)向內(nèi)凸出的凸點(diǎn)，金屬基體的中心孔內(nèi)徑與三點(diǎn)定心孔環(huán)的外徑為過盈配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三點(diǎn)定心陶瓷結(jié)合劑立方氮化硼砂輪，其特征在于金屬基體的中心孔內(nèi)壁與三點(diǎn)定心孔環(huán)外壁之間設(shè)有輔助粘接層。
3.一種三點(diǎn)定心陶瓷結(jié)合劑立方氮化硼砂輪的制造方法，其特征在于步驟如下1)根據(jù)加工要求制造三點(diǎn)定心孔環(huán)；2)根據(jù)加工要求加工金屬基體的中心孔；3)將三點(diǎn)定心孔環(huán)安裝在金屬基體的中心孔內(nèi)；4)制作立方氮化硼砂輪塊；5)利用環(huán)氧樹脂粘接劑將砂輪塊粘接到金屬基體的外緣，加壓、固化為成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三點(diǎn)定心陶瓷結(jié)合劑立方氮化硼砂輪的制造方法，其特征在于將三點(diǎn)定心孔環(huán)安裝在金屬基體的中心孔內(nèi)之前，在三點(diǎn)定心孔環(huán)的外壁和金屬基體的中心孔內(nèi)壁涂陶瓷低溫結(jié)合劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三點(diǎn)定心陶瓷結(jié)合劑立方氮化硼砂輪的制造方法，其特征在于立方氮化硼砂輪塊的原料組分及重量百分比含量為立方氮化硼磨料65% 75%，陶瓷低溫結(jié)合劑20% 30%，成孔劑4% 6%，所述成孔劑為對(duì)苯二甲酸二甲脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的三點(diǎn)定心陶瓷結(jié)合劑立方氮化硼砂輪的制造方法，其特征在于陶瓷低溫結(jié)合劑的原料組分及重量百分比含量為Si0244% 55%，Al2O2 15% 20%, Na2O 6% 10%，K2O 3% 6%，Li2O 2% 5%，B20318% 25%。
全文摘要
本發(fā)明具體涉及一種三點(diǎn)定心陶瓷結(jié)合劑立方氮化硼砂輪及其制造方法，包括金屬基體和砂輪塊，金屬基體設(shè)有中心孔，砂輪塊粘接在金屬基體的外緣，其特征在于金屬基體的中心孔內(nèi)安裝有三點(diǎn)定心孔環(huán)，所述三點(diǎn)定心孔環(huán)為一金屬環(huán)，其內(nèi)壁上等分圓周設(shè)有3個(gè)向內(nèi)凸出的凸點(diǎn)，金屬基體的中心孔內(nèi)徑與三點(diǎn)定心孔環(huán)的外徑為過盈配合。本發(fā)明的砂輪金屬基體孔內(nèi)設(shè)有三點(diǎn)定心孔環(huán)，保證了砂輪與磨床之間的配合精度，有助于延長砂輪使用壽命和提高加工精度。
文檔編號(hào)B24D3/14GK102581777SQ201210065969
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者王珍, 翟純鋅 申請(qǐng)人:青島四砂泰益研磨有限公司