專利名稱：雙環(huán)復(fù)合型杯形砂輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磨削或拋光工具，具體為一種雙環(huán)復(fù)合型杯形砂輪。
背景技術(shù)：
: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(nèi)齒杯形輪、外齒杯形輪、無齒杯形輪，也有制作為雙環(huán)或多環(huán)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(xiàn)在:1、由于不同的粒度區(qū)銜接缺少過渡段，易造成粒度不同的區(qū)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(xiàn)而造成困難。2、冷卻性不好，排屑不暢，造成工件和工具易發(fā)熱，影響加工質(zhì)量及工具壽命。3、由于受到砂輪結(jié)構(gòu)、冷卻和排屑機(jī)理的限制，致使砂輪實現(xiàn)高速磨削的能力受到限制，磨削工件的表面質(zhì)量也難以大幅度的提高。

發(fā)明內(nèi)容:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的是設(shè)計一種雙環(huán)復(fù)合型杯形砂輪，通過結(jié)構(gòu)和配方的技術(shù)改進(jìn)，改善冷卻功能，提高排屑能力，從而滿足高質(zhì)量的高速加工。本發(fā)明雙環(huán)復(fù)合型杯形砂輪的技術(shù)方案，包括基體和與基體同軸固結(jié)的外環(huán)和內(nèi)環(huán)，所不同的是所述外環(huán)由交替的外環(huán)窄齒和外環(huán)寬齒構(gòu)成而形成凹凸?fàn)畹耐猸h(huán)內(nèi)腔輪廓(外環(huán)外周輪廓為規(guī)矩圓)，所述內(nèi)環(huán)由交替的內(nèi)環(huán)窄齒和內(nèi)環(huán)寬齒構(gòu)成而形成凸凹狀的內(nèi)環(huán)外周輪廓(內(nèi)環(huán)內(nèi)腔輪廓為規(guī)矩圓)，所述外環(huán)的凹凸內(nèi)腔輪廓與內(nèi)環(huán)的凸凹外周輪廓相互嚙合，且滿足:內(nèi)環(huán)外周最大直徑大于外環(huán)內(nèi)腔最小直徑且小于外環(huán)內(nèi)腔最大直徑(外環(huán)內(nèi)腔最小直徑< 內(nèi)環(huán)外周最大直徑<外環(huán)內(nèi)腔最大直徑)、外環(huán)內(nèi)腔最小直徑大于內(nèi)環(huán)外周最小直徑且小于內(nèi)環(huán)外周最大直徑(內(nèi)環(huán)外周最小直徑 < 外環(huán)內(nèi)腔最小直徑 <內(nèi)環(huán)外周最大直徑)。本發(fā)明的設(shè)計原理是將外環(huán)的凹凸內(nèi)腔輪廓與內(nèi)環(huán)的凸凹外周輪廓構(gòu)成“嚙合”交叉帶，在徑向方向形成漸進(jìn)的銜接過渡區(qū)域，確保砂輪使用中不會因內(nèi)環(huán)、外環(huán)的性能跳躍造成臺階，使砂輪內(nèi)環(huán)和外環(huán)的磨削區(qū)域相互交融，即磨削過程中，砂輪內(nèi)環(huán)和外環(huán)接觸面位置、面積不斷變化，區(qū)域銜接良好，從而實現(xiàn)連續(xù)磨削。所述外環(huán)內(nèi)腔輪廓和內(nèi)環(huán)外周輪廓采用漸變式結(jié)構(gòu)，一種漸變式結(jié)構(gòu)為所述外環(huán)內(nèi)腔輪廓和內(nèi)環(huán)外周輪廓均為波浪線狀，可以根據(jù)加工條件來設(shè)計齒寬級差。所述外環(huán)內(nèi)腔輪廓和內(nèi)環(huán)外周輪廓之間保留不小于Imm的間隙。所述外環(huán)的外環(huán)窄齒和外環(huán)寬齒之間、內(nèi)環(huán)的內(nèi)環(huán)窄齒和內(nèi)環(huán)寬齒之間為連續(xù)式連接或為間斷式連接，即齒形布局可以是內(nèi)、外雙間斷式，或者是外間斷式而內(nèi)連續(xù)式，或是外連續(xù)式而內(nèi)間斷式，或者是內(nèi)、外雙連續(xù)式。所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)的寬度可以是相等的，或者是不等的。
在內(nèi)環(huán)和外環(huán)寬度不等的情況下，可以是外環(huán)寬而內(nèi)環(huán)窄，或外環(huán)窄而內(nèi)環(huán)寬?？捎谕猸h(huán)和內(nèi)環(huán)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(huán)的外環(huán)窄齒和外環(huán)寬齒、所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)環(huán)窄齒和內(nèi)環(huán)寬齒可以為金屬結(jié)合劑與金剛石混合的粉末冶金燒結(jié)體、或為樹脂結(jié)合劑與金剛石混合的固結(jié)體、或為樹脂結(jié)合劑與拋光材料及普通磨料混合的固結(jié)體、或為樹脂結(jié)合劑與拋光材料混合的固結(jié)體、或為橡膠結(jié)合劑與金剛石混合的固結(jié)體、或為橡膠結(jié)合劑與拋光材料及普通磨料混合的固結(jié)體、或為橡膠結(jié)合劑與拋光材料混合的固結(jié)體等。所述外環(huán)和內(nèi)環(huán)的制作采用整環(huán)成型，也可采用分段或分齒拼合。所述外環(huán)的外環(huán)窄齒和外環(huán)寬齒、所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)環(huán)窄齒和內(nèi)環(huán)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(huán)的配方，決定環(huán)的硬度、強(qiáng)度、耐磨性、磨料(含超硬磨料、普通磨料、拋光材料)粒度等參數(shù)。通過分段的不同配方，造成環(huán)在工作過程中出現(xiàn)不等量磨損變形而構(gòu)成類似間斷“齒”的狀態(tài)，呈現(xiàn)不同的性能和間斷齒沖擊磨削復(fù)合的加工狀態(tài)，提高砂輪的鋒利度。本發(fā)明所述的砂輪由于同環(huán)上的配方差異、同環(huán)的寬窄、雙環(huán)間凹凸變化、環(huán)不等量磨損形成“齒”結(jié)構(gòu)、接觸的位置和面積變化、連續(xù)或間斷式等綜合作用，使砂輪在旋轉(zhuǎn)工作中受力關(guān)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(zhuǎn)而加工出高質(zhì)量的表面。本發(fā)明的優(yōu)點:1、本發(fā)明雙環(huán)復(fù)合型杯形砂輪通過性能(配方)不同的環(huán)(隱性結(jié)構(gòu))和顯性結(jié)構(gòu)的交變，增加了排屑、冷卻效果，有利于加工出高質(zhì)量的表面。2、本發(fā)明雙環(huán)復(fù)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(fā)明雙環(huán)復(fù)合型杯形砂輪在同等加工參數(shù)條件下，加工負(fù)載更小，有利于工具、加工設(shè)備的壽命提高。


:圖1是本發(fā)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(biāo)識:1、夕卜環(huán)；2、內(nèi)環(huán)；3、基體；4、外環(huán)窄齒；5、外環(huán)寬齒；6、內(nèi)環(huán)窄齒；7、內(nèi)
環(huán)寬齒。
具體實施方式
:下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明:本發(fā)明雙環(huán)復(fù)合型金剛石杯形砂輪由外環(huán)1、內(nèi)環(huán)2和基體3構(gòu)成，所述外環(huán)I和內(nèi)環(huán)2同軸固結(jié)于基體3的上端面，所述外環(huán)I的外圓周直徑為148mm，所述內(nèi)環(huán)2的內(nèi)圓周直徑為116mm,如圖1所示。
所述外環(huán)I由交替的外環(huán)窄齒4(徑向?qū)挾?.5mm)和外環(huán)寬齒5(徑向?qū)挾?.5mm)構(gòu)成，外環(huán)窄齒4和外環(huán)寬齒5之間為連續(xù)齒連接方式，外環(huán)窄齒4和外環(huán)寬齒5之間漸變過渡，即外環(huán)窄齒4和外環(huán)寬齒5內(nèi)側(cè)面形成(近似)波浪線狀的外環(huán)I內(nèi)腔輪廓；所述內(nèi)環(huán)2由交替的內(nèi)環(huán)窄齒6 (徑向?qū)挾?.5mm)和內(nèi)環(huán)寬齒7 (徑向?qū)挾?0.5mm)構(gòu)成，內(nèi)環(huán)窄齒6和內(nèi)環(huán)寬齒7之間為間斷齒連接方式，內(nèi)環(huán)窄齒6和內(nèi)環(huán)寬齒7的位置分別對應(yīng)于外環(huán)寬齒5和外環(huán)窄齒4，內(nèi)環(huán)窄齒6和內(nèi)環(huán)寬齒7同樣漸變過渡，即內(nèi)環(huán)窄齒6和內(nèi)環(huán)寬齒7的外側(cè)面形成(近似)波浪線狀的內(nèi)環(huán)2外周輪廓，如圖2所示。所述外環(huán)I內(nèi)腔輪廓的最小直徑為135mm,最大直徑為139mm,所述內(nèi)環(huán)2外周輪廓的最大直徑為137mm,最小直徑為133_ ;外環(huán)I內(nèi)腔輪廓和內(nèi)環(huán)2外周輪廓波峰對波谷相互嚙合，并構(gòu)成單側(cè)Imm的重疊銜接區(qū)域，外環(huán)I和內(nèi)環(huán)2之間留有不小于Imm的間隙，滿足:內(nèi)環(huán)外周最大直徑大于外環(huán)內(nèi)腔最小直徑且小于外環(huán)內(nèi)腔最大直徑(外環(huán)內(nèi)腔最小直徑< 內(nèi)環(huán)外周最大直徑<外環(huán)內(nèi)腔最大直徑)、外環(huán)內(nèi)腔最小直徑大于內(nèi)環(huán)外周最小直徑且小于內(nèi)環(huán)外周最大直徑(內(nèi)環(huán)外周最小直徑<外環(huán)內(nèi)腔最小直徑< 內(nèi)環(huán)外周最大直徑)，如圖2所示。所述外環(huán)I和內(nèi)環(huán)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(huán)窄齒4、外環(huán)寬齒5、內(nèi)環(huán)窄齒6、內(nèi)環(huán)寬齒I采用不同配方制造成復(fù)合性能的外環(huán)I和內(nèi)環(huán)2。所述外環(huán)I的外環(huán)窄齒4和外環(huán)寬齒5，所述內(nèi)環(huán)2的內(nèi)環(huán)窄齒6和內(nèi)環(huán)寬齒7可以整環(huán)成型也可以分段或分齒拼合固結(jié)在基體3上。所述外環(huán)I的外環(huán)窄齒4和外環(huán)寬齒5、內(nèi)環(huán)2的內(nèi)環(huán)窄齒6和內(nèi)環(huán)寬齒7為金屬結(jié)合劑與金剛石混合的粉末冶金燒結(jié)體、或為樹脂結(jié)合劑與金剛石混合的固結(jié)體、或為樹脂結(jié)合劑與拋光材料及普通磨料混合的固結(jié)體、或為樹脂結(jié)合劑與拋光材料混合的固結(jié)體、或為橡膠結(jié)合劑與金剛石混合的固結(jié)體、或為橡膠結(jié)合劑與拋光材料及普通磨料混合的固結(jié)體、或為橡膠結(jié)合劑與拋光材料混合的固結(jié)體等。本發(fā)明砂輪工作時，工件先接觸外環(huán)I然后再接觸內(nèi)環(huán)2，因此，外環(huán)I采用適合粗加工的配方制造，而內(nèi)環(huán)2采用精細(xì)加工的配方制造。而對于外環(huán)I的外環(huán)窄齒4和外環(huán)寬齒5，亦采用不同的配方制造，以便促使外環(huán)I在加工過程中通過磨耗的不等量，構(gòu)成端面的間斷“齒”，實現(xiàn)沖擊磨削，提高加工效率。同理，對于內(nèi)環(huán)2的內(nèi)環(huán)窄齒6和內(nèi)環(huán)寬齒7，亦可采用不同的配方制造，但以促進(jìn)加工的表面質(zhì)量為首要。在配方的設(shè)計上，注重外環(huán)I的外環(huán)寬齒5和內(nèi)環(huán)2的內(nèi)環(huán)寬齒7構(gòu)成性能的銜接，避免性能跳躍過大而造成加工過程中出現(xiàn)臺階。本發(fā)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(guān)系不斷變化，夕卜環(huán)I的隱性齒和內(nèi)環(huán)2的顯性齒，都有利于砂輪鋒利度和加工表面粗糙度的質(zhì)量提高。本發(fā)明砂輪的各種內(nèi)在性能配方和形狀布局的選擇，均根據(jù)被加工材料的性能，加工質(zhì)量要求，加工過程的設(shè)備運行參數(shù)等條件來選擇。比如，加工易碎的薄玻璃，采用內(nèi)、外環(huán)連續(xù)式的，性能(配方)差異小，環(huán)的寬度級差小的布局方式，磨削過程中，更加平穩(wěn)，不易崩邊。而加工厚且夾膠的玻璃，則采用內(nèi)、外間斷式的，性能(配方)差異大，環(huán)的寬度級差大，冷卻水通道內(nèi)外貫通的布局方式，磨削過程中，磨削力強(qiáng)，效率高。
本發(fā)明最適合加工寬度小于“1/2X內(nèi)環(huán)2內(nèi)徑”的材料。上述實施方式僅為對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)一步詳細(xì)說明的具體個例，本發(fā)明并非限定于此；凡在本發(fā)明公開的范圍之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.雙環(huán)復(fù)合型杯形砂輪，包括基體(3)和與基體(3)同軸固結(jié)的外環(huán)(I)和內(nèi)環(huán)(2)，其特征在于:所述外環(huán)(I)由交替的外環(huán)窄齒(4)和外環(huán)寬齒(5)構(gòu)成而形成凹凸?fàn)畹耐猸h(huán)(I)內(nèi)腔輪廓，所述內(nèi)環(huán)(2)由交替的內(nèi)環(huán)窄齒(6)和內(nèi)環(huán)寬齒(7)構(gòu)成而形成凸凹狀的內(nèi)環(huán)(2)外周輪廓，所述外環(huán)(I)的凹凸內(nèi)腔輪廓與內(nèi)環(huán)(2)的凸凹外周輪廓相互嚙合，且:內(nèi)環(huán)外周最大直徑大于外環(huán)內(nèi)腔最小直徑且小于外環(huán)內(nèi)腔最大直徑、外環(huán)內(nèi)腔最小直徑大于內(nèi)環(huán)外周最小直徑且小于內(nèi)環(huán)外周最大直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙環(huán)復(fù)合型杯形砂輪，其特征在于:所述外環(huán)(I)內(nèi)腔輪廓和內(nèi)環(huán)(2)外周輪廓均為波浪線狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙環(huán)復(fù)合型杯形砂輪，其特征在于:所述外環(huán)(I)內(nèi)腔輪廓和內(nèi)環(huán)(2)外周輪廓之間保留不小于Imm的間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的雙環(huán)復(fù)合型杯形砂輪，其特征在于:所述外環(huán)(I)的外環(huán)窄齒(4)和外環(huán)寬齒(5)之間、內(nèi)環(huán)(2)的內(nèi)環(huán)窄齒(6)和內(nèi)環(huán)寬齒(7)之間為連續(xù)式連接或為間斷式連接，齒形布局可以是內(nèi)、外雙間斷式，或者外間斷式而內(nèi)連續(xù)式，或外連續(xù)式而內(nèi)間斷式，或者內(nèi)、外雙連續(xù)式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的雙環(huán)復(fù)合型杯形砂輪，其特征在于:所述外環(huán)(I)和內(nèi)環(huán)(2)的寬度相等或為不等。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙環(huán)復(fù)合型杯形砂輪，其特征在于:所述外環(huán)(I)和內(nèi)環(huán)(2)的寬度不等，或為外環(huán)(I)寬而內(nèi)環(huán)(2)窄，或為外環(huán)(I)窄而內(nèi)環(huán)(2)寬。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的雙環(huán)復(fù)合型杯形砂輪，其特征在于:于外環(huán)(I)和內(nèi)環(huán)(2)的端面加工出O 6mm高度差的磨合角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的雙環(huán)復(fù)合型杯形砂輪，其特征在于:所述外環(huán)(I)的外環(huán)窄齒(4)和外環(huán)寬齒(5)、所述內(nèi)環(huán)(2)的內(nèi)環(huán)窄齒(6)和內(nèi)環(huán)寬齒(7)為金屬結(jié)合劑與金剛石混合的粉末冶金燒結(jié)體、或為樹脂結(jié)合劑與金剛石混合的固結(jié)體、或為樹脂結(jié)合劑與拋光材料及普通磨料混合的固結(jié)體、或為樹脂結(jié)合劑與拋光材料混合的固結(jié)體、或為橡膠結(jié)合劑與金剛石混合的固結(jié)體、或為橡膠結(jié)合劑與拋光材料及普通磨料混合的固結(jié)體、或為橡膠結(jié)合劑與拋光材料混合的固結(jié)體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的雙環(huán)復(fù)合型杯形砂輪，其特征在于:所述外環(huán)(I)和內(nèi)環(huán)(2)整環(huán)成型，或為分段或分齒拼合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的雙環(huán)復(fù)合型杯形砂輪，其特征在于:所述外環(huán)(I)的外環(huán)窄齒(4)和外環(huán)寬齒(5)、所述內(nèi)環(huán)(2)的內(nèi)環(huán)窄齒(6)和內(nèi)環(huán)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(fā)明公開了一種雙環(huán)復(fù)合型杯形砂輪，采用內(nèi)、外環(huán)雙環(huán)排布，外環(huán)內(nèi)腔輪廓和內(nèi)環(huán)外周輪廓為波浪線狀并布局為凹凸嚙合，外環(huán)、內(nèi)環(huán)的性能配方、結(jié)構(gòu)為多種復(fù)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(fā)明砂輪相對于傳統(tǒng)砂輪具有加工表面質(zhì)量好、磨削效率高、使用壽命長等特點，適合高質(zhì)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(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)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(chuàng)源金剛石有限公司