專利名稱：帶有支撐層結構的樹脂磨盤的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于磨料磨削技術領域，尤其涉及一種使用普通磨料層作為支撐層結構的樹脂磨盤。
背景技術：
長期以來，大直徑寬工作面的磨盤產品由于在通過式磨削加工過程中具有加工連續性、工作效率高等優點得到了廠家的廣泛采用。然而此類磨盤產品在通過式磨削過程中存在以下問題:內外圈磨料層消耗不均勻，且不易修整。該問題阻礙了磨盤產品在市場上的進一步應用發展。經分析，出現這些問題的原因在于磨盤產品端面面積大，在磨削過程中內外線速度差異大(外圈線速度較高，內圈線速度較低)，外徑越大或者轉速越高，差異越明顯。以目前生產的外徑500mm，內孔60mm的磨盤產品為例，廠家在加工過程中的使用轉速為900rpm/min,經計算,此時磨盤最外圈線速度為23.55m/s,而內孔圓周處線速度僅為2.826m/s,內外線速度差8.33倍。如此大的線速度差會大幅度增加磨盤在磨削過程中內外圈磨料消耗的不均衡程度，呈現外高內低的現象(內圈磨料層消耗較快，外圈磨料層消耗慢)。此時就需要對整個磨盤面進行修平，但由于磨盤端面面積大，修整過程耗時耗力，降低了加工效率。目前廠家普遍采用的解決方法有以下兩種:(1)內圈采用鐵板做支撐，在通過式磨削過程中，外圈磨料層磨削工件，內圈鐵板做支撐。這樣做的好處是減小了線速度差，進而降低了內外圈磨料的消耗不均勻程度；缺點是作為支撐層的鐵板不磨損，需要不斷的對鐵板的高度進行調整；(2)廠家采購多環粘結工藝成型的磨盤，該種結構磨盤多采用馬賽克片、圓環、扇形塊磨料粘結而成。該方法的優點在于可通過砂輪塊硬度非線性設計減小內外圈磨料的硬度差，降低磨料層消耗不均勻程度；缺點是磨盤產品制作周期長，并且制作成本高，采購廠家的成本也相應提高。
實用新型內容本實用新型所要解決的是磨盤產品在通過式磨削過程中內外圈磨料層消耗不均勻、產品不易修整的技術問題，從而提供一種新型、合理的帶有支撐層結構的樹脂磨盤。為了解決上述問題采用以下技術方案:一種帶有支撐層結構的樹脂磨盤，包括鋁基體，鋁基體中心處設有軸向中心孔，中心孔側面設有凸臺，鋁基體上表面的內圈和外圈分別設有磨料層和支撐層，磨料層和支撐層均為圓環狀且同心設置，磨料層內壁與支撐層外壁相匹配，支撐層內壁與凸臺緊密配合。所述的磨料層為金剛石或立方氮化硼制成的工作層，并通過熱壓法直接成型于鋁基體上。所述的支撐層主要由碳化硅、碳化硼及結合劑混合制成的片狀物，片狀物粘接在招基體上。所述的磨料層及支撐層上設有徑向開設的排屑槽。[0010]本實用新型的內圈支撐層能夠與外圈磨料層同步消耗，減少磨盤修整時間，提高生產效率；可通過調整磨盤產品磨料層內徑大小實現對磨盤內外線速度差的控制；磨料層和支撐層上開出排屑槽，便于磨削時的工件冷卻和排屑。與采用多環粘結工藝成型的磨盤相比,成本低,修整容易。
圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為圖1的俯視圖。
具體實施方式
實施例1:如圖1、2所示，一種帶有支撐層結構的樹脂磨盤，主要由鋁基體1、磨料層2和支撐層3組成，磨料層及支撐層上設有徑向開設的排屑槽5，排屑槽從支撐層內壁直通到磨料層外壁。鋁基體中心處設有軸向中心孔，中心孔側面設有凸臺4。磨料層和支撐層均為圓環狀且同心設置，磨料層和支撐層分別設置在鋁基體上表面的內圈和外圈。磨料層為金剛石或立方氮化硼制成的工作層，并通過熱壓法直接成型于鋁基體上；支撐層主要由碳化硅、碳化硼及結合劑混合制成的片狀物，片狀物粘接在鋁基體上。磨料層內壁與支撐層外壁相匹配，支撐層內壁與凸臺緊密配合。實施例2:—種帶有支撐層結構的樹脂磨盤，其外徑為500mm。包括以下部分:①位于磨盤的底層鋁基體，作為磨料層和支撐層的載體。②磨料層:起磨削作用的部分，根據加工材料材質的不同磨料可選用立方氮化硼或者金剛石，磨料層厚度為3-10mm,外徑大小500mm,內徑大小為305mm。可采用現有成熟的熱壓工藝將磨料層直接壓制成型于鋁基體支撐面上的外圈位置。③支撐層,外徑305mm,內孔徑60mm。制備方法是首先將10-28份碳化娃、15-30份碳化硼、42-75份聚酰亞胺結合劑混合均勻，經熱壓壓制成型為1A8片狀產品，1A8片狀產品再粘結于鋁基體上的內圈位置處。④凸臺:支撐層外壁與磨料層內壁緊密連結，內孔徑處有一高2.5mm的凸臺，該凸臺內沿55_，外沿60_，凸出基體端面平面2_，其外圈與支撐層內圈緊密配合，用于定位支撐層。⑤排屑槽:在固定好的磨料層和支撐層上，開出排屑槽，便于磨削時的工件冷卻和排屑。此后，磨盤再經精密加工過程，即制作完成該產品。
權利要求1.一種帶有支撐層結構的樹脂磨盤，包括鋁基體，鋁基體中心處設有軸向中心孔，中心孔側面設有凸臺，其特征是:鋁基體上表面的內圈和外圈分別設有磨料層和支撐層，磨料層和支撐層均為圓環狀且同心設置，磨料層內壁與支撐層外壁相匹配，支撐層內壁與凸臺緊密配合。
2.根據權利要求1所述的帶有支撐層結構的樹脂磨盤，其特征是:所述的磨料層為金剛石或立方氮化硼制成的工作層，并通過熱壓法直接成型于鋁基體上。
3.根據權利要求1或2所述的帶有支撐層結構的樹脂磨盤，其特征是:所述的支撐層主要由碳化硅、碳化硼及結合劑混合制成的片狀物，片狀物粘接在鋁基體上。
4.根據權利要求3所述的帶有支撐層結構的樹脂磨盤，其特征是:所述的磨料層及支撐層上設有徑向開設的排屑槽。
專利摘要一種帶有支撐層結構的樹脂磨盤，包括鋁基體，鋁基體中心處設有軸向中心孔，中心孔側面設有凸臺，鋁基體上表面的內圈和外圈分別設有磨料層和支撐層，磨料層和支撐層均為圓環狀且同心設置，磨料層內壁與支撐層外壁相匹配，支撐層內壁與凸臺緊密配合。本實用新型的內圈支撐層能夠與外圈磨料層同步消耗，減少磨盤修整時間，提高生產效率；可通過調整磨盤產品磨料層內徑大小實現對磨盤內外線速度差的控制；磨料層和支撐層上開出排屑槽，便于磨削時的工件冷卻和排屑。與采用多環粘結工藝成型的磨盤相比，成本低，修整容易。
文檔編號B24D13/14GK203003701SQ20122068696
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月13日 優先權日2012年12月13日
發明者李克華, 史冬麗, 郭鳳英 申請人:鄭州磨料磨具磨削研究所, 鄭州三磨超硬材料有限公司