本實用新型涉及一種磨具，具體地說，涉及一種瓷磚素坯拋磨用砂輪與及以該砂輪構建的拋磨裝置。

背景技術：

在生產瓷磚的過程中，通過淋釉或噴釉的方式在瓷磚素坯上鋪設一層釉層，為了提高瓷磚表面的平整度及減少對釉料的使用，在淋釉或噴釉工序前，需采用砂輪對瓷磚素坯的表面進行拋磨。

如圖1所示為一種常用于拋磨瓷磚素坯的砂輪01，其由芯軸011與筒狀的磨削層012構成，磨削層012套于芯軸011外并與之固定連接，在拋磨過程中，磨削層012的磨削面0120與瓷磚素坯表面之間為硬接觸，磨削量大，能夠進行快速拋磨；但是，瓷磚素坯通常存在一定的變形，比如其表面出現中間高四周低或兩頭底中間高等情況，會存在30％漏拋的問題。

為了降低漏拋率，通常是采用砂帶替代砂輪對瓷磚素坯表面進行拋磨，雖然降低了漏拋率，但是砂帶的拋磨壽命短至一天，需頻繁地更換砂帶，不利于降低瓷磚的生產成本。

此外，由于瓷磚素坯的拋磨為干磨，主要是靠風進行冷卻，但是風冷效果不是很理想，容易導致砂輪表面與瓷磚素坯表面產生磨削熱效應。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的是提供一種漏拋率低的瓷磚素坯拋磨用砂輪；

本實用新型的另一目的是提供一種以上述砂輪構建的拋磨裝置。

為了實現上述主要目的，本實用新型提供的瓷磚素坯拋磨用砂輪包括芯軸、彈性層及磨削層。在瓷磚素坯拋磨用砂輪徑向上，彈性層固定在芯軸與磨削層之間。磨削層由磨削塊組成，磨削塊的磨削面為弧形面，且所有弧形面均位于同一直圓柱面上，即弧形面的包絡為一直圓柱面。相鄰的兩塊磨削塊間隔布置且二者間的間隙構成間隔槽。在直圓柱面的展開面上，所有磨削塊的磨削面在該直圓柱面的母線上的構成一條連續直線。

由以上方案可見，通過將一體式的磨削層分割成多塊磨削塊，且在磨削塊與芯軸之間設置一彈性層，使每個磨削塊能夠根據所磨削瓷磚素坯表面位置處的凹凸情況，對應調節在徑向上的位置，對于相對凸起位置，由于彈性層的變形大而通過磨削塊對該凸起位置施加的磨削壓力也大，進而磨削量也大，而相對凹進的位置，則磨削量也相對小些，不僅能有效 地夠降低漏拋率，而且能夠進行快速拋磨；由于相鄰兩塊磨削塊之間形成有間隔槽，該間隔槽不僅構成砂輪的排屑槽，有效地提高排屑形成的同時，冷卻風通過這些間隔槽時，能夠很好地帶走熱量，以提高對砂輪的冷卻效果。此外，與砂帶相比，其使用壽命可以設計得很長，有效地減少更換頻率，以降低瓷磚的生產成本。

一個具體的方案為在直圓柱面的展開面上，沿平行于瓷磚素坯拋磨用砂輪旋轉軸線的方向，位于上游的一塊磨削塊的磨削面在直圓柱面準線上的投影完全覆蓋相鄰且位于下游的兩塊磨削塊磨削面之間的間隙在該準線上的投影。在軸向上，由于前一磨削塊磨削面在周向上能夠很好地覆蓋下兩磨削塊磨削面之間的間隙，能有效地降低漏拋率。

另一個具體的方案為瓷磚素坯拋磨用砂輪的旋轉軸線構成直圓柱面的中心軸線。在直圓柱面的展開面上，周向上位于上游的一塊磨削塊的磨削面在直圓柱面的母線上的投影完全覆蓋相鄰且位于下游的兩塊磨削塊的磨削面之間的間隙在所述母線上的投影。在周向上，由于前一磨削塊磨削面在周向上能夠很好地覆蓋下兩磨削塊磨削面之間的間隙，能有效地降低漏拋率。

另一個具體的方案為磨削塊沿周向上截面的展開面為菱形，菱形的一條對角線沿平行于瓷磚素坯拋磨用砂輪的旋轉軸線的方向布置。便于在彈性層表面上的排布磨削塊。

一個更具體的方案為沿砂輪徑向指向其芯軸的方向，截面的尺寸逐漸增大。位于磨削塊的頂部處的菱形的長對角線長為12-16毫米及短對角線長為8-10毫米，位于底部處的菱形的長對角線長為15-20毫米及短對角線長為8-12毫米。

另一個更具體的方案為磨削塊為棱柱體結構。該冷柱狀結構的截面菱形的長對角線沿平行于該砂輪旋轉軸線的方向布置，且菱形的長對角線長為17毫米，短對角線長為10毫米。

再一個具體的方案為磨削塊沿周向上的截面的展開面為矩形，該矩形的一邊沿平行于瓷磚素坯拋磨用砂輪旋轉軸線的方向布置。沿平行于旋轉軸線的方向布置的磨削塊列的數量為N+1的正整數倍，其中，N為正整數，磨削塊列由兩塊以上的磨削塊排成一列組成。同一磨削塊列中，相鄰的兩塊磨削塊之間的間距等于矩形沿平行于旋轉軸線方向布置一邊的長度的1/N。在瓷磚素坯拋磨用砂輪的周向上位于上游的一塊磨削塊的一側端面與相鄰且位于下游的兩塊磨削塊間的間隔槽的一側端壁共面。有效地確保沿旋轉周向布置的磨削線所跨過磨削塊的磨削面的長度相同。

一個優選的方案為磨削塊的高度為5毫米至8毫米。

另一個優選的方案為彈性層的硬度小于等于25HA。

為了實現上述另一目的，本實用新型提供的拋磨裝置包括機架、動力裝置、傳送裝置及砂輪。其中，砂輪為上述任一技術方案所描述的瓷磚素坯拋磨用砂輪。

附圖說明

圖1為現有一種瓷磚素坯拋磨用砂輪的立體圖；

圖2為本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第一實施例的立體圖；

圖3為本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第一實施例的軸端視圖；

圖4為圖3中A-A向剖視圖；

圖5為本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第一實施例中磨削塊的立體圖；

圖6為本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第一實施例中磨削塊在周向上截面的展開示意圖；

圖7為本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第一實施例的主視圖；

圖8為本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第一實施例中磨削塊的排列狀態的展開示意圖；

圖9為制造本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第一實施例的方法流程圖；

圖10為本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第二實施例中磨削塊的排列狀態的展開示意圖；

圖11為本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第三實施例中磨削塊的第一種排列狀態的展開示意圖；

圖12為本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第三實施例中磨削塊的第二種排列狀態的展開示意圖；

圖13為本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第三實施例中磨削塊的第三種排列狀態的展開示意圖；

圖14為本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第四實施例中筒狀彈性層與磨削層的立體圖；

圖15為使用本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪對瓷磚素坯進行拋磨的方法流程圖。

以下結合實施例及其附圖對本實用新型作進一步說明。

具體實施方式

本實用新型主要是對拋磨裝置中砂輪的結構進行改進，以降低漏拋率，拋磨裝置的其他部分結構完全可以根據現有產品進行設計。此外，瓷磚素坯拋磨用砂輪的芯軸結構為根據拋磨裝置機架結構進行適應性設計，并不局限于以下各實施例。

瓷磚素坯拋磨用砂輪第一實施例

參見圖2至圖4，瓷磚素坯拋磨用砂輪1由芯軸11、筒狀彈性層12及磨削層13構成，磨削層13由多列沿平行于瓷磚素坯拋磨用砂輪1的旋轉軸線02方向布置的磨削塊列組成，旋轉軸線02為瓷磚素坯拋磨用砂輪1在工作過程中旋轉所繞的軸線，磨削塊列由2個以上固定 在筒狀彈性層12外周面上的磨削塊130組成，即筒狀彈性層12固定在芯軸11與磨削層13之間。

參見圖5，磨削塊130為棱柱結構，其在垂直于芯軸11徑向的方向上橫截面，即沿瓷磚素坯拋磨用砂輪1周向上的截面的展開面為如圖6所示的菱形，該菱形的長對角線長b為17毫米，短對角線長a為10毫米。棱柱結構的厚度為5毫米，即沿芯軸11徑向上的尺寸為5毫米。對磨削塊130的4條棱角1304進行倒角處理，以防在磨削過程中出現崩邊問題。

參見圖7及圖8，相鄰的兩塊磨削塊間隔布置，二者之間的間隙構成間隔槽，比如磨削塊1301與磨削塊1302之間的間隙1300構成二者之間的間隔槽，用于在磨削過程中作為排屑槽及冷卻槽，以提高磨削層單位體積與冷卻氣流的接觸面積，有效提高風冷效果。

參見圖9，制造瓷磚素坯拋磨用砂輪1的方法由制備磨削塊步驟S11、制備芯軸步驟S12、制備筒狀彈性層步驟S13、組裝步驟S14及修整步驟S15構成。

在本實施例中，磨削塊130為陶瓷結合劑磨削塊。制備磨削塊步驟S11由混合步驟、過篩步驟、壓制步驟與燒結步驟構成。

混合步驟：按下表1中的規格及重量份數稱取金剛石、金剛石陶瓷結合劑、Ti₃AlC₂、氧化鋯及臨時粘接劑放入三維混料機中混合3小時-4小時。金剛石陶瓷結合劑為采用公開號是CN103624696A的專利文獻所公開的金剛石陶瓷結合劑。

過篩步驟：將混合后的原料過60目的篩，以將混料球從混合均勻后的原料中篩出。

壓制步驟：將過篩后的原料放入壓制模具中壓制成密度為2.3克每立方厘米-2.35克每立方厘米的坯塊，并脫模。

燒結步驟：將壓制出的磨削塊放入燒結爐中燒結，燒結溫度為780攝氏度-830攝氏度，保溫2小時，燒結后的坯塊隨燒結爐自然冷卻。

表1組分及含量

采用這種原料與方法制備出的磨削塊為固結類磨具，其包含多層的磨粒層，具有自銳性能，使用壽命可以設計得比較長。

制備芯軸步驟S12：按設計要求采用鋁材加工出管狀的芯軸11。

制備筒狀彈性層步驟S13：按設計要求，采用橡膠材料制出筒狀彈性層12，其硬度根據實際磨削情況進行選擇，通常選為小于等于25HA，在本實施例中選為25HA。筒狀彈性層12的厚度根據磨削對象、自身的硬度及實際使用條件進行設計。

組裝步驟S14：對芯軸11的外周面進行噴砂處理，以提高其與筒狀彈性層12之間的粘接牢固度；將筒狀彈性層12套于芯軸11外，并采用環氧樹脂將芯軸11與筒狀彈性層12粘接牢固；待芯軸11與筒狀彈性層12之間的環氧樹脂固化后，在筒狀彈性層12的表面上畫點確定各個磨削塊130的固定位置，使經粘接之后的磨削塊130截面的長對角線沿旋轉軸線02的方向布置，接著采用環氧樹脂將磨削塊130粘接至對應位置處。相鄰兩個磨削塊130之間的間距，即間隔槽的寬度需根據筒狀彈性層12硬度、磨削對象及實際使用條件進行設計。

修整步驟S15：待所有環氧樹脂完成固化后，對瓷磚素坯拋磨用砂輪1的外周面進行修整磨圓得到其磨削面，即對磨削塊的磨削面進行修整磨圓，并對其進行動平衡測試。

經修整之后的磨削塊130的外表面，即其磨削面均為弧形面，使得所有磨削塊130的磨削面均位于同一直圓柱面上，即所有弧形面的包絡面為該直圓柱面，其母線為與旋轉軸線02相平行且過磨削塊130的磨削面上一點的直線，其準線為圓心在旋轉軸線02上且過磨削塊130的磨削面上一點的圓，且旋轉軸線02構成該直圓柱面的中心軸線。

參見圖7及圖8，在直圓柱面的展開面上，在直圓柱面的展開面上，所有磨削塊的磨削面在該直圓柱面母線上的投影構成一條連續直線，以保證整個瓷磚素坯表面都能被拋磨；本實施例選為在直圓柱面的展開面上，沿瓷磚素坯拋磨用砂輪1的周向04上位于上游的磨削塊的磨削面在該直圓柱面的母線上的投影完全覆蓋相鄰且位于下游的兩塊磨削塊磨削面之間的間隙在該母線上的投影，比如，位于上游的磨削塊1301的磨削面在該直圓柱面的母線05上的投影完全覆蓋相鄰且位于下游的兩塊磨削塊1302、1303的磨削面之間的間隙1300在母線05上的投影，能夠有效地降低漏拋率。

瓷磚素坯拋磨用砂輪第二實施例

作為對本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第二實施例的說明，以下僅對與瓷磚素坯拋磨用砂輪第一實施例的不同之處進行說明。

在直圓柱面的展開面上，沿平行于瓷磚素坯拋磨用砂輪的旋轉軸線的方向，位于上游的磨削塊的磨削面在直圓柱面的準線上的投影完全覆蓋相鄰且位于下游的兩塊磨削塊磨削面之間的間隙在該準線上的投影。

比如，如圖10所示，沿平行于旋轉軸線的方向03，位于上游的磨削塊2301磨削面在直圓柱面的準線06上的投影完全覆蓋相鄰且位于下游的兩塊磨削塊2302、2303的磨削面之間的間隙2300在準線06上的投影。

從而有效地確保平行于旋轉軸線方向布置的磨削線及沿旋轉周向上布置的磨削線均能與磨削塊接觸，即不存在空白磨削線。

瓷磚素坯拋磨用砂輪第三實施例

作為對本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第三實施例的說明，以下進對瓷磚素坯拋磨用砂輪第一實施例的不同之處進行說明。

采用橫截面為矩形的磨削塊替代橫截面為菱形的磨削塊，即磨削塊在瓷磚素坯拋磨用砂輪周向上截面的展開面為矩形，其中，該矩形的一邊沿平行于瓷磚素坯拋磨砂輪的旋轉軸線的方向3布置。

參見圖11，在同一磨削塊列中，磨削塊列為由兩塊以上沿方向03布置的磨削塊組成，相鄰的兩塊磨削塊之間的間距等于磨削塊在方向03上的尺寸，比如，磨削塊3302與磨 削塊3303之間的間距等于磨削塊3302在方向03上的尺寸長度的1/1。

在沿瓷磚素坯拋磨用砂輪的周向04上位于上游的磨削塊的一側端面與相鄰且位于下游的兩個磨削塊之間的間隔槽的一側壁共面，比如，磨削塊3301的右側面和磨削塊3302與磨削塊3303間的間隔槽3304的右側壁共面。

并且可以得到，當沿方向03布置的磨削塊列的數量為2的正整數倍時，在沿旋轉周向04上的任意一條磨削線07所跨過的磨削塊的磨削面的長度總和相等。

參見圖12，在同一磨削塊列中，相鄰的兩塊磨削塊之間的間距等于磨削塊在方向03上的尺寸的1/2，比如，磨削塊4302與磨削塊4303之間的間距等于磨削塊4302在方向03上的尺寸長度的1/2。

在沿瓷磚素坯拋磨用砂輪的周向04上，位于上游的磨削塊的一側端面與相鄰且位于下游的兩個磨削塊之間的間隔槽的一側壁共面，比如，磨削塊4301的右側面和磨削塊4302與磨削塊4303之間的間隔槽4304的右側壁共面。

并且可以得到，當磨削塊列的數量為3的正整數倍時，在沿旋轉周向04上的任意一條磨削線08所跨過的磨削塊磨削面的長度總和相等。

參見圖13，在同一磨削塊列中，相鄰的兩塊磨削塊之間的間距等于磨削塊在方向03上的尺寸1/3，比如，磨削塊5302與磨削塊5303之間的間距等于磨削塊5302在方向3上的尺寸長度1/3。

在沿瓷磚素坯拋磨用砂輪的周向04上，位于上游的磨削塊的一側端面與相鄰且位于下游的兩個磨削塊之間的間隔槽的一側壁共面，比如，磨削塊5301的右側面和磨削塊5302與磨削塊5301之間的間隔槽5304的右側壁共面。

并且可以得到，當磨削塊列的數量為4的正整數倍時，在沿旋轉周向04上的任意一條磨削線09所跨過的磨削塊磨削面的長度總和相等。

綜上，當滿足以下三個條件時：(1)磨削塊在沿方向03上布置的磨削塊列的數量為(N+1)的正整數倍，N為正整數；(2)在同一磨削塊列中，相鄰的兩塊磨削塊之間的間距等于磨削塊在方向03上的尺寸的1/N；(3)在沿瓷磚素坯拋磨用砂輪的周向04上，位于上游的磨削塊的一側端面與相鄰且位于下游的兩個磨削塊之間的間隔槽的一側壁共面；則在沿旋轉周向04上的任意一條磨削線所跨過的磨削塊磨削面的長度總和相等。

瓷磚素坯拋磨用砂輪第四實施例

作為對本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第四實施例的說明，以下僅對與瓷磚素坯拋磨用砂輪第一實施例的不同之處進行說明。

參見圖14，通過在筒狀彈性層62的外周面上形成有沿其瓷磚素坯拋磨用砂輪的旋轉軸向的方向布置的平面620，從而便于將磨削塊630固定在筒狀彈性成的外周面上，即筒狀彈性層62的外周面的橫截面為正多邊形。

瓷磚素坯拋磨用砂輪第五實施例

作為對本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第五實施例的說明，以下僅對與瓷磚素坯拋磨用砂輪第一實施例的不同之處進行說明。

在筒狀彈性層的外表面形成有與磨削塊相匹配的凹槽，便于對磨削塊進行定位與固定，且固定得更加牢固。

瓷磚素坯拋磨用砂輪第六實施例

作為對本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第六實施例的說明，以下僅對與瓷磚素坯拋磨用砂輪第一實施例的不同之處進行說明。

采用金屬結合劑磨削塊替代上述陶瓷結合劑磨削塊，制備本金屬結合劑類磨削塊的步驟由混合步驟、熱壓燒結步驟與冷卻步驟構成。

混合步驟：按下表2中的規格及重量份數稱取金剛石、銅粉、銅鈰合金粉、鐵粉、錫粉、二硫化鉬粉、四氧化三鐵粉及石墨粉放入三維混料機中混合4小時-6小時至混合均勻。

熱壓燒結步驟：將過混合的原料放入熱壓模具，并放入熱壓燒結機中，以壓制壓力為300千克每平方厘米-400千克每平方厘米的壓力定壓成型，并在5分鐘-7分鐘的升溫時間內升溫至650攝氏度-700攝氏度的保溫溫度，保溫時間為4分鐘-6分鐘。

冷卻步驟，完成熱壓燒結步驟后，取出后自然冷卻至室溫，并脫模。

表2組分及含量

制備出的金屬結合劑磨削塊的硬度為80HRB-90HRB。

瓷磚素坯拋磨用砂輪第七實施例

作為對本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第七實施例的說明，以下僅對與瓷磚素坯拋磨用砂輪第一實施例的不同之處進行說明。

采用樹脂結合劑磨削塊替代上述陶瓷結合劑磨削塊。制備樹脂結合劑磨削塊步驟由混合步驟、熱壓步驟、二次固化步驟及冷卻步驟構成。

混合步驟：按下表3中的規格及重量份數的超細酚醛樹脂粉、氧化鋅、硫酸鋇、分析純的碳酸鈉、分析純的半水石膏(CaSO₄·1/2H₂O)粉、分析純的白炭黑(微硅粉)、縮丁醛(聚乙烯醇縮丁醛)、分析純的硬脂酸鋅，分析純的氧化鋯及金剛石放入三維混料機中混合4小時-6小時。

熱壓步驟：將混合后的原料裝入熱壓模具中，放在熱壓機中，以壓制壓力為400千克每平方厘米-500千克每平方厘米的壓力定壓成型，以160攝氏度-170攝氏度的保溫溫度保溫15分鐘-30分鐘，排氣2次-3次，每次15秒。

二次固化步驟：將熱壓后直接脫模得到的坯塊放入烘箱中進行二次固化，固化溫度為160攝氏度-170攝氏度，固化時間為6小時-8小時。

冷卻步驟：固化完成之后的坯塊自然冷卻至室溫。

表3組分及含量

制備出的樹脂結合劑磨削塊的硬度為60HRB-70HRB。

瓷磚素坯拋磨用砂輪第八實施例

作為對本實用新型瓷磚素坯拋磨用砂輪第八實施例的說明，以下僅對與瓷磚素坯拋磨用砂輪第一實施例的不同之處進行說明。

磨削塊不為棱柱體結構，其截面展開面仍為菱形，沿直圓柱面的徑向指向芯軸的方向，菱形的兩根對角線的長度均逐漸增加，即磨削塊沿遠離芯軸的方向，截面展開面的尺寸逐漸減小。

磨削塊的高度為5毫米至8毫米。

位于磨削塊頂部的菱形的長對角線的長度為12毫米-16毫米及短對角線的長度為8毫米-10毫米，位于底部處的菱形的長對角線的長度為15毫米-20毫米及短對角線的長度為8毫米-12毫米。

拋磨裝置實施例

拋磨裝置包括機架、控制器、動力裝置、傳遞裝置及砂輪。其中，砂輪采用瓷磚素坯拋磨用砂輪實施例，其他部分結構完全可以參照現有產品進行設計，在此不再贅述。

參見圖15，采用該拋磨裝置對瓷磚素坯進行拋磨的方法由粗磨步驟S21、中磨步驟S22及精磨步驟S23構成。

粗磨步驟S21，為采用金屬結合劑類瓷磚素坯拋磨用砂輪對瓷磚素坯的表面進行粗磨，以去除素坯表面上凸起的凸點。比如，采用瓷磚素坯拋磨用砂輪第六實施例進行拋磨。

中磨步驟S22，為采用陶瓷結合劑類瓷磚素坯拋磨用砂輪對瓷磚素坯表面進行中磨，以去除經粗磨之后的素坯表面上余下凸點，并磨去由于金屬結合劑類砂輪拋磨留下的磨痕。比如，采用瓷磚素坯拋磨用砂輪第一實施例進行拋磨。

精磨步驟S23，采用樹脂結合劑類瓷磚素坯拋磨用砂輪對瓷磚素坯的表面進行精磨，以去除中磨砂輪留下的磨痕及將素坯表面的粗糙度降低至預設目標值。比如，采用瓷磚素坯拋磨用砂輪第七實施例進行打磨。

通過三者對瓷磚素坯進行打磨，在加工效率不變的情況下，綜合效果達到砂帶的磨削效果時，整個砂輪使用壽命可達15天至20天。

本實用新型的主要目的是通過將磨削層分割成多塊相互之間設有間隔槽的磨削塊，并在磨削塊與芯軸之間設置彈性層，以降低漏拋率，根據本構思，彈性層的結構與材料，芯軸的結構與材料，磨削塊的原料組分與分量、結構形狀、數量及排布方式還有多種顯而易見的變化。