專利名稱：樹(shù)脂切割砂輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及切斷砂輪，尤其是整體成型固化、用于切割金屬材料的樹(shù)脂 切割砂輪。
背景技術(shù)：
目前工程上常用的切割砂輪，是用金剛砂與粘合劑混合后壓制而成，其形狀 多為厚度均勻的圓片，中心開(kāi)孔以安裝在軸上。工作時(shí)，砂輪在軸的帶動(dòng)下高速 旋轉(zhuǎn)，在壓力作用下與被切割的金屬工件接觸并劇烈摩擦，從而達(dá)到切割的目的， 加工時(shí)，砂輪的旋轉(zhuǎn)是主運(yùn)動(dòng)，而砂輪與工件之間的相對(duì)平動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。砂輪 的加工范圍取決于其直徑，而加工效率則取決于主運(yùn)動(dòng)的速度。顯然，砂輪直徑 越大則加工范圍越大，而主運(yùn)動(dòng)速度越高則加工效率越高。在切割加工時(shí)，砂輪 的旋轉(zhuǎn)使得自身承受著離心力，砂輪和被切割金屬工件之間的摩擦不僅使砂輪受 到扭曲力，還使砂輪的外圓面因摩擦生熱而溫度上升，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在不斷切去金屬 的同時(shí)，也使砂輪的兩個(gè)端面持續(xù)地和被切割金屬工件發(fā)生摩擦從而加劇了砂輪 整個(gè)外表面進(jìn)而是砂輪整體的溫升現(xiàn)象。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的砂輪僅靠普通有機(jī)樹(shù)脂的粘 結(jié)力抗衡離心力和扭曲力的作用，對(duì)于要求切割大尺寸金屬(即要求砂輪直徑大， 在1200mm以上)和希望提高加工效率(即要求砂輪旋轉(zhuǎn)速度高，周端線速度在 100m/s以上)的場(chǎng)合，由于大型高速砂輪工作時(shí)所承受的離心力和扭曲力都非 常大，而且外圓面和端面溫升都極快，如果仍然采用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在切割時(shí)高速 旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的強(qiáng)大離心力、劇烈摩擦所產(chǎn)生的巨大扭曲力和溫度上升所引發(fā)的粘 結(jié)力下降這些因素的共同作用下，不僅易使砂輪硬度降低、磨損加劇，更嚴(yán)重的 是由于粘結(jié)力不夠可能導(dǎo)致砂輪解體爆裂。由于傳統(tǒng)的砂輪結(jié)構(gòu)在大型高速的場(chǎng) 合很難兼顧強(qiáng)度、效率、壽命的要求，因此一直以來(lái)國(guó)內(nèi)砂輪的尺寸和旋轉(zhuǎn)速度 受到很大限制，從而制約了其加工范圍的拓展和加工效率的提高。實(shí)用新型內(nèi)審本實(shí)用新型公開(kāi)了一種切斷砂輪，尤其是整體成型固化、用于切割金屬材料
的樹(shù)脂切割砂輪，用以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決砂輪在有大尺寸高速度加工需 求的場(chǎng)合中的使用問(wèn)題。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案以達(dá)到目的樹(shù)脂切割砂輪，由磨粒和有機(jī)樹(shù)脂整體壓制成型而成，呈圓盤(pán)形且中心開(kāi)圓 孔，磨粒均勻分布于有機(jī)樹(shù)脂內(nèi)，在有機(jī)樹(shù)脂內(nèi)沿軸向均勻分布著1 5層由玻 璃纖維編織而成的網(wǎng)布，玻璃纖維網(wǎng)布平行于兩端面。所述的樹(shù)脂切割砂輪，在有機(jī)樹(shù)脂中均勻分布著短玻璃纖維絲，長(zhǎng)度在8mm 以下，加入量為磨粒和有機(jī)樹(shù)脂重量之和的10% 15%。 所述的樹(shù)脂切割砂輪，磨粒露出砂輪的兩個(gè)端面之上。 所述的樹(shù)脂切割砂輪，外直徑在1200mm 1600mm之間。 所述的樹(shù)脂切割砂輪，磨粒選用棕剛玉、白剛玉、鉻剛玉、鋯剛玉、鐠釹剛 玉、黑碳化硅、綠碳化硅、碳化硼、氮化硼、金剛砂和金剛石中的任意一種的顆 粒，顆粒大小在10(KHim 1250nm;有機(jī)樹(shù)脂選用酚醛樹(shù)脂。采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，由于在砂輪壓制成型時(shí)加入了高強(qiáng)度的玻璃纖 維網(wǎng)布和短玻璃纖維作為補(bǔ)強(qiáng)材料，粘結(jié)劑選用的是高強(qiáng)度的酚醛樹(shù)脂，增強(qiáng)了 砂輪的內(nèi)在強(qiáng)度。壓制成型時(shí)，使用帶有熱壓裝置的大壓機(jī)實(shí)施，采用溫度在 15(TC 170t:、壓強(qiáng)在1250MPa 1350MPa的高溫高壓壓制成型工藝，提高砂 輪的成型密度30% 50%,從而使得砂輪強(qiáng)度增加30% 50%，耐用度延長(zhǎng)30% 50%,滿足了在大尺寸高速度加工場(chǎng)合下對(duì)砂輪的要求。砂輪的磨粒露出砂輪的兩個(gè)端面之上，可以降低砂輪在切割時(shí)的摩擦阻力， 提高砂輪兩端的磨削效率，更能適應(yīng)大尺寸、大面積工件的材料切割。


圖l是本實(shí)用新型的剖視圖。圖2是含有五層玻璃纖維網(wǎng)布的本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案 為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于 下述的實(shí)施例。 實(shí)施例1如圖1所示，樹(shù)脂切割砂輪，呈圓盤(pán)形且中心開(kāi)圓孔，砂輪的外直徑為 1600mm，由磨粒1和有機(jī)樹(shù)脂2整體壓制成型而成，磨粒1選用粒度為16#的 鋯剛玉，即顆粒大小在1000nm 125(Him,均勻分布于有機(jī)樹(shù)脂2內(nèi)且露出砂輪 的兩個(gè)端面之上。有機(jī)樹(shù)脂2選用德國(guó)貝克萊特公司出品的高強(qiáng)度酚醛樹(shù)脂，在有機(jī)樹(shù)脂2 內(nèi)沿軸向分布著1層由玻璃纖維編織而成的網(wǎng)布3，玻璃纖維網(wǎng)布平行于兩端面； 在有機(jī)樹(shù)脂中均勻分布著短玻璃纖維絲4，長(zhǎng)度在8mm以下，加入量為磨粒和 有機(jī)樹(shù)脂重量之和的15%。樹(shù)脂切割砂輪在壓制成型時(shí)，采用溫度在150'C 170'C、壓強(qiáng)在1250MPa 1350MPa的高溫高壓壓制成型工藝，制法如下a. 準(zhǔn)備一直徑為1600mm、厚度17mm、中心孔直徑152mm的砂輪成型模具；b. 將有機(jī)樹(shù)脂2、短玻璃纖維絲4和填充劑在混合鍋內(nèi)充分混^"均勻；c. 將第b步制得的混合料，配以磨粒1和濕潤(rùn)劑，繼續(xù)在混合鍋內(nèi)充分混 合均勻，制得成型料；d. 在砂輪成型模具底部平鋪一張紙，再鋪上一塊直徑為砂輪直徑2/3的由玻 璃纖維編制而成的網(wǎng)布3，灌入所需總量1/4的成型料，再放一塊直徑與砂輪相 等的玻璃纖維網(wǎng)布3，同樣繼續(xù)灌入所需總量1/4的成型料，重復(fù)上述步驟直至 將模具灌滿，在最上層鋪上一塊直徑為砂輪直徑2/3的玻璃纖維網(wǎng)布3和紙，這 樣就得到均勻分布有五層玻璃纖維網(wǎng)布的樹(shù)脂切割砂輪成型料；五層玻璃纖維網(wǎng) 布3和四層有機(jī)樹(shù)脂2的相互位置關(guān)系及結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖2 (為清晰簡(jiǎn)便起見(jiàn)，磨粒 1和短玻璃纖維絲4在圖2中省略)。e. 合模，并把模具置于3000噸帶有熱壓裝置的大壓機(jī)內(nèi)，在溫度170。C、 壓強(qiáng)1350MPa的條件下進(jìn)行高溫高壓壓制成型，所得產(chǎn)品即為樹(shù)脂切割砂輪。經(jīng)測(cè)試，和沒(méi)有加入玻璃纖維網(wǎng)布和短玻璃纖維絲的普通砂輪相比，本實(shí)施 例能提高砂輪的成型密度50%，強(qiáng)度增加51%。在制造過(guò)程中，玻璃纖維網(wǎng)布3也可以只放1 4層，短玻璃纖維絲4的加 入量可以減至磨粒1和有機(jī)樹(shù)脂2重量之和的10%，壓制成型時(shí)的工藝條件溫度
可低至150°C、壓強(qiáng)可低至1250MPa，磨粒還可以選用棕剛玉、白剛玉、鉻剛玉、 鐠釹剛玉、黑碳化硅、綠碳化硅、碳化硼、氮化硼、金剛砂和金剛石中的任意一 種的顆粒，同樣可制得樹(shù)脂切割砂輪。
權(quán)利要求1.樹(shù)脂切割砂輪，由磨粒(1)和有機(jī)樹(shù)脂(2)整體壓制成型而成，呈圓盤(pán)形且中心開(kāi)圓孔，磨粒(1)均勻分布于有機(jī)樹(shù)脂(2)內(nèi)，其特征在于在有機(jī)樹(shù)脂(2)內(nèi)沿軸向均勻分布著1～5層由玻璃纖維編織而成的網(wǎng)布(3)，玻璃纖維網(wǎng)布(3)平行于兩端面。
2. 如權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂切割砂輪，其特征在于在有機(jī)樹(shù)脂(2)中均勻分布 著短玻璃纖維絲(4)，長(zhǎng)度在8mm以下，加入量為磨粒(1)和有機(jī)樹(shù)脂(2)重量之和 的10% 15%。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的樹(shù)脂切割砂輪，其特征在于磨粒(l)露出砂輪的兩個(gè)端面之上。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的樹(shù)脂切割砂輪，其特征在于外直徑在1200mm 1600mm之間。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的樹(shù)脂切割砂輪，其特征在于磨粒(l)選用棕剛玉、白剛玉、鉻剛玉、鋯剛玉、鐠釹剛玉、黑碳化硅、綠碳化硅、碳化硼、氮化硼、金剛砂和金剛石中的任意一種的顆粒，顆粒大小在1000pm 125(Him;有機(jī)樹(shù)脂 (2)選用酚醛樹(shù)脂。
專利摘要本實(shí)用新型涉及切斷砂輪，尤其是整體成型固化、用于切割金屬材料的樹(shù)脂切割砂輪。本實(shí)用新型呈圓盤(pán)形，中心開(kāi)孔，由磨粒、有機(jī)樹(shù)脂、玻璃纖維網(wǎng)布和短玻璃纖維絲構(gòu)成，磨粒和短玻璃纖維絲都均勻分布于有機(jī)樹(shù)脂內(nèi)，玻璃纖維網(wǎng)布平行于兩端面沿軸向均勻分布于有機(jī)樹(shù)脂內(nèi)，磨粒露出兩個(gè)端面之上；有機(jī)樹(shù)脂選用酚醛樹(shù)脂，磨粒選用棕剛玉、白剛玉、鉻剛玉、鋯剛玉、鐠釹剛玉、黑碳化硅、綠碳化硅、碳化硼、氮化硼、金剛砂和金剛石中的任意一種的顆粒。本實(shí)用新型具有大尺寸、高強(qiáng)度、熱切割的特點(diǎn)，能適用于高速切割大尺寸金屬材料，且使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)B24D3/20GK201044950SQ200720069379
公開(kāi)日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者褚玉書(shū), 忠 高 申請(qǐng)人:上海樹(shù)脂砂輪廠