超硬材料磨盘及其制造方法.pdf

1、10申请公布号CN104070471A43申请公布日20141001CN104070471A21申请号201410292198522申请日20140626201410285331420140624CNB24D18/00200601B24D7/18200601B24D7/0620060171申请人郑州磨料磨具磨削研究所有限公司地址450000河南省郑州市高新区梧桐街121号72发明人邢波74专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司41119代理人韩天宝54发明名称超硬材料磨盘及其制造方法57摘要本发明涉及磨料磨具领域，特别是涉及到了一种超硬材料磨盘及其制造方法。超硬材料磨盘包括磨盘基体和磨料块，

2、所述磨盘基体和磨料块中的一个上设有与另一个定位配合的定位槽。由于本发明的超硬材料磨盘的磨盘基体和磨料块中的一个上设有与另一个定位配合的定位槽，因此在制造的时候，可不必再进行粘接图纸、木板等工序，操作简便简单易行，并且可以实现磨料块与磨盘基体的准确定位，从而可保证粘接质量，提高生产效率，在解决了现有的超硬材料磨盘质量不易保证的问题的同时也解决了超硬材料磨盘生产效率低的问题，另外，通过定位槽的设置，也增加了粘接的强度。66本国优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书3页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图3页10申请公布号CN104070471A

3、CN104070471A1/1页21超硬材料磨盘，包括磨盘基体和磨料块，其特征在于，所述磨盘基体和磨料块中的一个上设有与另一个定位配合的定位槽。2根据权利要求1所述的超硬材料磨盘，其特征在于，所述磨料块在磨盘基体径向上的两端边缘分别为弧形，另外，磨料块自靠近磨盘基体外圈的一端至另一端逐渐缩窄。3根据权利要求2所述的超硬材料磨盘，其特征在于，所述弧形为圆弧形，磨料块的相应两端处的弧形相对设置。4根据权利要求13任一项所述的超硬材料磨盘，其特征在于，磨料块绕磨盘基体的轴线分布有至少两圈，相邻两圈磨料块中位于内圈的磨料块小于位于外圈的磨料块。5根据权利要求4所述的超硬材料磨盘，其特征在于，所述磨料块

4、的形状相同。6如权利要求1所述的超硬材料磨盘的制造方法，其特征在于，包括以下步骤（1）制作磨盘基体，磨盘基体上设有与磨料块对应的定位槽；（2）将制得的磨料块与磨盘基体粘接，粘接时通过定位槽与磨料块定位配合。7根据权利要求6所述的超硬材料磨盘的制造方法，其特征在于，所述磨料块在磨盘基体径向上的两端边缘分别为弧形，另外，磨料块自靠近磨盘基体外圈的一端至另一端逐渐缩窄。8根据权利要求7所述的超硬材料磨盘的制造方法，其特征在于，磨料块的制造包括以下步骤（1）制作磨料块母块，磨料块母块的厚度与要制造的磨料块的厚度相等，另外，磨料块母块为可切割出至少两个以上要制造的磨料块的整体式磨料块；（2）对步骤（1）

5、制得的磨料块母块进行切割并得到两个以上要制造的磨料块的磨料块坯体。9根据权利要求8所述的超硬材料磨盘的制造方法，其特征在于，磨料块的制造方法还包括步骤（3），对制得的磨料块坯体进行烧结得到要制造的磨料块。10根据权利要求8或9所述的超硬材料磨盘的制造方法，其特征在于，对磨料块母块的切割是用激光切割设备进行的。权利要求书CN104070471A1/3页3超硬材料磨盘及其制造方法技术领域0001本发明涉及磨料磨具领域，特别是涉及到了一种超硬材料磨盘及其制造方法。背景技术0002由于耐用度高、使用寿命长、形状精度高、磨削效率高等优势，超硬材料磨盘在加工质量要求较高的抛光磨削领域有着广泛的应用。超硬材

6、料磨盘的主要组成部分有磨料块、填充层和磨盘基体。现有磨料块的形状一般为规则的几何形状，如圆柱状、六方体状等，其由磨料、结合剂（如陶瓷结合剂）和填料等组成；填充层一般采用树脂或橡胶，用于在磨盘使用的过程中使工件与磨料块平滑过渡；磨盘基体是作为磨料块和填充层的载体使用的。0003受到磨盘工作特性的影响，在使用过程中，由于内外圈线速度不同，位于磨盘外圈处的磨料块较位于磨盘内圈处的磨料块的消耗速度快，为了解决这一问题，通常是采用在磨盘的内外圈布置不同尺寸磨料块的方法，另外使磨料块的排布方式多样化，以期实现磨盘内外圈处的磨料块同步磨耗。0004现有技术中，磨料块与磨盘基体之间的装配采用的是粘接的方式，具

7、体的粘接步骤是根据磨盘磨料块的排布要求，打印出与磨盘成品真实尺寸相同的磨料块排布图，以确定磨料块在磨盘基体上的位置；将磨料块排布图粘接到与磨盘基体形状、尺寸接近的木板上，按照排布图上的位置，将磨料块相应地粘接到排布图的相应位置上；将磨料块与磨盘基体的粘接面上手工涂抹树脂胶；将木板粘接有磨料块的一面覆盖到磨盘基体上并用重物施压，以此实现磨料块与磨盘基体的粘接。0005由于较难实现磨料块的机械定位粘接，现有技术中是采用手工粘接方法来装配磨料块和磨盘基体，磨料块的粘接位置以及强度均直接受到工人责任心、经验以及技术的影响，很难得到保证，因此，目前的磨盘质量容易出现参差不齐的情况，无法得到保证。此外，现

8、有的生产方式还直接影响了磨盘的生产效率。0006另外，磨料块作为磨盘的核心部件，其质量的好坏直接影响着磨盘的使用寿命以及磨削效率。以陶瓷结合剂超硬材料磨盘磨料块为例，传统的超硬材料磨盘磨料块的制造工艺如下1、根据磨盘尺寸，设计磨料块的尺寸大小和排布方式；2、根据设计的磨料块形状和尺寸，利用不同规格模具将由磨料、结合剂、填料混合均匀的型料在压机上一片一片压制出相应的磨料块坯体；3、将压制出的磨料块坯体在烧结炉中烧成。0007传统陶瓷结合剂超硬材料磨盘制备工艺存在以下问题（1）上文中已经提到，为实现磨盘内外圈同步磨耗，同一磨盘上的内外圈上粘接的磨料块尺寸大小不一，使用传统方法制造一种磨盘需要多种规

9、格的模具；（2）由于磨料块均是通过相应的模具单个压制而成，受限于模具的制作，磨料块的形状和尺寸的多样性受到限制，不利于对磨盘整体设计的优化；（3）由于磨料块尺寸较小，磨盘通常由上百片磨料块组成，磨料块的压制、烧成和粘接劳动强度高，生产效率低。0008鉴于上述原因，磨料磨具行业目前亟需一种新的陶瓷超硬材料磨盘磨料层制备方法。说明书CN104070471A2/3页4发明内容0009本发明的目的在于提供一种超硬材料磨盘，以解决现有的超硬材料磨盘质量不易保证的问题。0010同时，本发明的目的还在于提供上述超硬材料磨盘的方法。0011为了解决上述问题，超硬材料磨盘采用以下技术方案超硬材料磨盘，包括磨盘基

10、体和磨料块，所述磨盘基体和磨料块中的一个上设有与另一个定位配合的定位槽。0012所述磨料块在磨盘基体径向上的两端边缘分别为弧形，另外，磨料块自靠近磨盘基体外圈的一端至另一端逐渐缩窄。0013所述弧形为圆弧形，磨料块的相应两端处的弧形相对设置。0014磨料块绕磨盘基体的轴线分布有至少两圈，相邻两圈磨料块中位于内圈的磨料块小于位于外圈的磨料块。0015所述磨料块的形状相同。0016超硬材料磨盘的制造方法采用以下技术方案超硬材料磨盘的制造方法，包括以下步骤（1）制作磨盘基体，磨盘基体上设有与磨料块对应的定位槽；（2）将制得的磨料块与磨盘基体粘接，粘接时通过定位槽与磨料块定位配合。0017所述磨料块在

11、磨盘基体径向上的两端边缘分别为弧形，另外，磨料块自靠近磨盘基体外圈的一端至另一端逐渐缩窄。0018磨料块的制造包括以下步骤（1）制作磨料块母块，磨料块母块的厚度与要制造的磨料块的厚度相等，另外，磨料块母块为可切割出至少两个以上要制造的磨料块的整体式磨料块；（2）对步骤（1）制得的磨料块母块进行切割并得到两个以上要制造的磨料块的磨料块坯体。0019磨料块的制造方法还包括步骤（3），对制得的磨料块坯体进行烧结得到要制造的磨料块。0020对磨料块母块的切割是用激光切割设备进行的。0021由于本发明的超硬材料磨盘的磨盘基体和磨料块中的一个上设有与另一个定位配合的定位槽，因此在制造的时候，可不必再进行粘

12、接图纸、木板等工序，操作简便简单易行，并且可以实现磨料块与磨盘基体的准确定位，从而可保证粘接质量，提高生产效率，在解决了现有的超硬材料磨盘质量不易保证的问题的同时也解决了超硬材料磨盘生产效率低的问题，另外，通过定位槽的设置，也增加了粘接的强度。附图说明0022图1是超硬材料磨盘的实施例的结构示意图；图2是超硬材料磨盘的实施例中的磨料块的分布示意图；图3是磨盘基体的结构示意图；图4是磨盘基体与磨料块的粘接示意图。具体实施方式0023超硬材料磨盘的实施例，如图14所示，该超硬材料磨盘包括磨盘基体11、填充层说明书CN104070471A3/3页512和磨料块13。0024磨盘基体11整体轮廓呈圆盘

13、状，其用于安装磨料块13的一侧上设有定位槽101，定位槽101与磨料块13一一对应，其用于对磨料块13的安装进行定位。0025磨料块13在磨盘基体11径向上的两端边缘分别为弧形，另外，磨料块13自靠近磨盘基体11外圈的一端至另一端逐渐缩窄，在本实施例中，磨料块13相应端形成的弧形均为圆弧形，磨料块13的相应两端处的弧形相对设置。总的来说，在本实施例中，磨料块13形成了液滴形，采用这种形状的磨料块，磨盘上的磨料块从外圈向内圈之间的形状变化梯度更加容易把握、过渡更加流畅，经试验可以更加有利于保持磨盘内外圈磨料块的同步磨耗。定位槽101的形状与相应的磨料块的形状互相适配，磨料块13部分嵌在了相应的定

14、位槽之中。0026该超硬材料磨盘的制造过程如下（1）制作磨盘基体；（2）将制得的磨料块与磨盘基体粘接，粘接时通过定位槽与磨料块定位配合。0027磨料块的制造包括以下步骤（1）制作磨料块母块，磨料块母块的厚度与要制造的磨料块的厚度相等，另外，磨料块母块为可切割出至少两个以上要制造的磨料块的整体式磨料块，在本实施例中，磨料块母块是由磨料、结合剂（本实施例中为陶瓷结合剂）、填料混合后通过整体式模具一次压制成型的；（2）对步骤（1）制得的磨料块母块进行切割并得到两个以上要制造的磨料块的磨料块坯体，在本实施例中，对磨料块母块的切割是用激光切割设备进行的；（3）对步骤（2）制得的磨料块坯体进行烧结得到要制造的磨料块。0028超硬材料磨盘的制造方法的实施例，该制造方法与上述超硬材料磨盘的实施例中提到的制造方法相同，此处不予赘述。说明书CN104070471A1/3页6图1说明书附图CN104070471A2/3页7图2图3说明书附图CN104070471A3/3页8图4说明书附图CN104070471A