專利名稱：雙環復合型杯形砂輪的制作方法
技術領域：
本發明涉及磨削或拋光工具，具體為一種雙環復合型杯形砂輪。
背景技術：
:對材料的平面(或運行軌跡為平面的)磨削或拋光加工采用砂輪，一種形式的砂輪為杯形砂輪，所述杯形砂輪有全齒杯形輪、內齒杯形輪、外齒杯形輪、無齒杯形輪，也有制作為雙環或多環形式的砂輪，例如專利號為200310109381.9和95240643.8的組合式砂輪，這些砂輪在磨削或拋光過程中尚存在著一些不足，主要表現在:1、由于不同的粒度區銜接缺少過渡段，易造成粒度不同的區域間因性能跳躍而形成臺階，使磨削或拋光加工的效率因臺階出現而造成困難。2、冷卻性不好，排屑不暢，造成工件和工具易發熱，影響加工質量及工具壽命。3、由于受到砂輪結構、冷卻和排屑機理的限制，致使砂輪實現高速磨削的能力受到限制，磨削工件的表面質量也難以大幅度的提高。

發明內容:針對現有技術的不足之處，本發明的目的是設計一種雙環復合型杯形砂輪，通過結構和配方的技術改進，改善冷卻功能，提高排屑能力，從而滿足高質量的高速加工。本發明雙環復合型杯形砂輪的技術方案，包括基體和與基體同軸固結的外環和內環，所不同的是所述外環由交替的外環窄齒和外環寬齒構成而形成凹凸狀的外環內腔輪廓(外環外周輪廓為規矩圓)，所述內環由交替的內環窄齒和內環寬齒構成而形成凸凹狀的內環外周輪廓(內環內腔輪廓為規矩圓)，所述外環的凹凸內腔輪廓與內環的凸凹外周輪廓相互嚙合，且滿足:內環外周最大直徑大于外環內腔最小直徑且小于外環內腔最大直徑(外環內腔最小直徑< 內環外周最大直徑<外環內腔最大直徑)、外環內腔最小直徑大于內環外周最小直徑且小于內環外周最大直徑(內環外周最小直徑 < 外環內腔最小直徑 <內環外周最大直徑)。本發明的設計原理是將外環的凹凸內腔輪廓與內環的凸凹外周輪廓構成“嚙合”交叉帶，在徑向方向形成漸進的銜接過渡區域，確保砂輪使用中不會因內環、外環的性能跳躍造成臺階，使砂輪內環和外環的磨削區域相互交融，即磨削過程中，砂輪內環和外環接觸面位置、面積不斷變化，區域銜接良好，從而實現連續磨削。所述外環內腔輪廓和內環外周輪廓采用漸變式結構，一種漸變式結構為所述外環內腔輪廓和內環外周輪廓均為波浪線狀，可以根據加工條件來設計齒寬級差。所述外環內腔輪廓和內環外周輪廓之間保留不小于Imm的間隙。所述外環的外環窄齒和外環寬齒之間、內環的內環窄齒和內環寬齒之間為連續式連接或為間斷式連接，即齒形布局可以是內、外雙間斷式，或者是外間斷式而內連續式，或是外連續式而內間斷式，或者是內、外雙連續式。所述內環和外環的寬度可以是相等的，或者是不等的。
在內環和外環寬度不等的情況下，可以是外環寬而內環窄，或外環窄而內環寬。可于外環和內環的端面加工出0 6mm高度差的磨合角。為適合磨削或拋光加工中的粗磨、精磨、拋光工序，所述外環的外環窄齒和外環寬齒、所述內環的內環窄齒和內環寬齒可以為金屬結合劑與金剛石混合的粉末冶金燒結體、或為樹脂結合劑與金剛石混合的固結體、或為樹脂結合劑與拋光材料及普通磨料混合的固結體、或為樹脂結合劑與拋光材料混合的固結體、或為橡膠結合劑與金剛石混合的固結體、或為橡膠結合劑與拋光材料及普通磨料混合的固結體、或為橡膠結合劑與拋光材料混合的固結體等。所述外環和內環的制作采用整環成型，也可采用分段或分齒拼合。所述外環的外環窄齒和外環寬齒、所述內環的內環窄齒和內環寬齒采用相同性能配方或不同性能配方的材料制造。所述環的配方，決定環的硬度、強度、耐磨性、磨料(含超硬磨料、普通磨料、拋光材料)粒度等參數。通過分段的不同配方，造成環在工作過程中出現不等量磨損變形而構成類似間斷“齒”的狀態，呈現不同的性能和間斷齒沖擊磨削復合的加工狀態，提高砂輪的鋒利度。本發明所述的砂輪由于同環上的配方差異、同環的寬窄、雙環間凹凸變化、環不等量磨損形成“齒”結構、接觸的位置和面積變化、連續或間斷式等綜合作用，使砂輪在旋轉工作中受力關系不斷變化，能夠形成砂輪軸向和徑向輕微震動(沖擊)磨削功能，粉屑的阻滯呈頻率性松弛，極大的增加了排屑、冷卻效果，有利于砂輪高速運轉而加工出高質量的表面。本發明的優點:1、本發明雙環復合型杯形砂輪通過性能(配方)不同的環(隱性結構)和顯性結構的交變，增加了排屑、冷卻效果，有利于加工出高質量的表面。2、本發明雙環復合型杯形砂輪具有的軸向和徑向雙重沖擊磨削功能，大大提高了砂輪的鋒利度，有利于砂輪高速加工。3、本發明雙環復合型杯形砂輪在同等加工參數條件下，加工負載更小，有利于工具、加工設備的壽命提高。


:圖1是本發明一種實施方式的主視圖。圖2是圖1實施方式的俯視圖。圖號標識:1、夕卜環；2、內環；3、基體；4、外環窄齒；5、外環寬齒；6、內環窄齒；7、內
環寬齒。
具體實施方式
:下面結合附圖對本發明的技術方案作進一步說明:本發明雙環復合型金剛石杯形砂輪由外環1、內環2和基體3構成，所述外環I和內環2同軸固結于基體3的上端面，所述外環I的外圓周直徑為148mm，所述內環2的內圓周直徑為116mm,如圖1所示。
所述外環I由交替的外環窄齒4(徑向寬度4.5mm)和外環寬齒5(徑向寬度6.5mm)構成，外環窄齒4和外環寬齒5之間為連續齒連接方式，外環窄齒4和外環寬齒5之間漸變過渡，即外環窄齒4和外環寬齒5內側面形成(近似)波浪線狀的外環I內腔輪廓；所述內環2由交替的內環窄齒6 (徑向寬度8.5mm)和內環寬齒7 (徑向寬度10.5mm)構成，內環窄齒6和內環寬齒7之間為間斷齒連接方式，內環窄齒6和內環寬齒7的位置分別對應于外環寬齒5和外環窄齒4，內環窄齒6和內環寬齒7同樣漸變過渡，即內環窄齒6和內環寬齒7的外側面形成(近似)波浪線狀的內環2外周輪廓，如圖2所示。所述外環I內腔輪廓的最小直徑為135mm,最大直徑為139mm,所述內環2外周輪廓的最大直徑為137mm,最小直徑為133_ ;外環I內腔輪廓和內環2外周輪廓波峰對波谷相互嚙合，并構成單側Imm的重疊銜接區域，外環I和內環2之間留有不小于Imm的間隙，滿足:內環外周最大直徑大于外環內腔最小直徑且小于外環內腔最大直徑(外環內腔最小直徑< 內環外周最大直徑<外環內腔最大直徑)、外環內腔最小直徑大于內環外周最小直徑且小于內環外周最大直徑(內環外周最小直徑<外環內腔最小直徑< 內環外周最大直徑)，如圖2所示。所述外環I和內環2的端面(磨削工作面)上加工有Imm高度差的磨合角，如圖1所示。所述外環窄齒4、外環寬齒5、內環窄齒6、內環寬齒I采用不同配方制造成復合性能的外環I和內環2。所述外環I的外環窄齒4和外環寬齒5，所述內環2的內環窄齒6和內環寬齒7可以整環成型也可以分段或分齒拼合固結在基體3上。所述外環I的外環窄齒4和外環寬齒5、內環2的內環窄齒6和內環寬齒7為金屬結合劑與金剛石混合的粉末冶金燒結體、或為樹脂結合劑與金剛石混合的固結體、或為樹脂結合劑與拋光材料及普通磨料混合的固結體、或為樹脂結合劑與拋光材料混合的固結體、或為橡膠結合劑與金剛石混合的固結體、或為橡膠結合劑與拋光材料及普通磨料混合的固結體、或為橡膠結合劑與拋光材料混合的固結體等。本發明砂輪工作時，工件先接觸外環I然后再接觸內環2，因此，外環I采用適合粗加工的配方制造，而內環2采用精細加工的配方制造。而對于外環I的外環窄齒4和外環寬齒5，亦采用不同的配方制造，以便促使外環I在加工過程中通過磨耗的不等量，構成端面的間斷“齒”，實現沖擊磨削，提高加工效率。同理，對于內環2的內環窄齒6和內環寬齒7，亦可采用不同的配方制造，但以促進加工的表面質量為首要。在配方的設計上，注重外環I的外環寬齒5和內環2的內環寬齒7構成性能的銜接，避免性能跳躍過大而造成加工過程中出現臺階。本發明砂輪在磨削過程中，磨削的接觸面位置和面積以及受力關系不斷變化，夕卜環I的隱性齒和內環2的顯性齒，都有利于砂輪鋒利度和加工表面粗糙度的質量提高。本發明砂輪的各種內在性能配方和形狀布局的選擇，均根據被加工材料的性能，加工質量要求，加工過程的設備運行參數等條件來選擇。比如，加工易碎的薄玻璃，采用內、外環連續式的，性能(配方)差異小，環的寬度級差小的布局方式，磨削過程中，更加平穩，不易崩邊。而加工厚且夾膠的玻璃，則采用內、外間斷式的，性能(配方)差異大，環的寬度級差大，冷卻水通道內外貫通的布局方式，磨削過程中，磨削力強，效率高。
本發明最適合加工寬度小于“1/2X內環2內徑”的材料。上述實施方式僅為對本發明的目的、技術方案和有益效果進一步詳細說明的具體個例，本發明并非限定于此；凡在本發明公開的范圍之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.雙環復合型杯形砂輪，包括基體(3)和與基體(3)同軸固結的外環(I)和內環(2)，其特征在于:所述外環(I)由交替的外環窄齒(4)和外環寬齒(5)構成而形成凹凸狀的外環(I)內腔輪廓，所述內環(2)由交替的內環窄齒(6)和內環寬齒(7)構成而形成凸凹狀的內環(2)外周輪廓，所述外環(I)的凹凸內腔輪廓與內環(2)的凸凹外周輪廓相互嚙合，且:內環外周最大直徑大于外環內腔最小直徑且小于外環內腔最大直徑、外環內腔最小直徑大于內環外周最小直徑且小于內環外周最大直徑。
2.根據權利要求1所述的雙環復合型杯形砂輪，其特征在于:所述外環(I)內腔輪廓和內環(2)外周輪廓均為波浪線狀。
3.根據權利要求2所述的雙環復合型杯形砂輪，其特征在于:所述外環(I)內腔輪廓和內環(2)外周輪廓之間保留不小于Imm的間隙。
4.根據權利要求1 3中任意一項所述的雙環復合型杯形砂輪，其特征在于:所述外環(I)的外環窄齒(4)和外環寬齒(5)之間、內環(2)的內環窄齒(6)和內環寬齒(7)之間為連續式連接或為間斷式連接，齒形布局可以是內、外雙間斷式，或者外間斷式而內連續式，或外連續式而內間斷式，或者內、外雙連續式。
5.根據權利要求1 3中任意一項所述的雙環復合型杯形砂輪，其特征在于:所述外環(I)和內環(2)的寬度相等或為不等。
6.根據權利要求5所述的雙環復合型杯形砂輪，其特征在于:所述外環(I)和內環(2)的寬度不等，或為外環(I)寬而內環(2)窄，或為外環(I)窄而內環(2)寬。
7.根據權利要求1 3中任意一項所述的雙環復合型杯形砂輪，其特征在于:于外環(I)和內環(2)的端面加工出O 6mm高度差的磨合角。
8.根據權利要求1 3中任意一項所述的雙環復合型杯形砂輪，其特征在于:所述外環(I)的外環窄齒(4)和外環寬齒(5)、所述內環(2)的內環窄齒(6)和內環寬齒(7)為金屬結合劑與金剛石混合的粉末冶金燒結體、或為樹脂結合劑與金剛石混合的固結體、或為樹脂結合劑與拋光材料及普通磨料混合的固結體、或為樹脂結合劑與拋光材料混合的固結體、或為橡膠結合劑與金剛石混合的固結體、或為橡膠結合劑與拋光材料及普通磨料混合的固結體、或為橡膠結合劑與拋光材料混合的固結體。
9.根據權利要求1 3中任意一項所述的雙環復合型杯形砂輪，其特征在于:所述外環(I)和內環(2)整環成型，或為分段或分齒拼合。
10.根據權利要求1 3中任意一項所述的雙環復合型杯形砂輪，其特征在于:所述外環(I)的外環窄齒(4)和外環寬齒(5)、所述內環(2)的內環窄齒(6)和內環寬齒(7)采用相同性能配方或不同性能配方的材料制造。
全文摘要
本發明公開了一種雙環復合型杯形砂輪，采用內、外環雙環排布，外環內腔輪廓和內環外周輪廓為波浪線狀并布局為凹凸嚙合，外環、內環的性能配方、結構為多種復合型，具有的軸向和徑向雙重沖擊磨削的功能，大大提高了砂輪的鋒利度，有利于砂輪高速加工。本發明砂輪相對于傳統砂輪具有加工表面質量好、磨削效率高、使用壽命長等特點，適合高質量的高速磨削或拋光加工。
文檔編號B24D7/10GK103100986SQ20131003588
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月30日 優先權日2012年5月23日
發明者宋京新, 蔡元沛, 余仙民, 郭新玲, 龍慧玲, 梁安寧 申請人:桂林創源金剛石有限公司