專利名稱：加工中自然成槽的填充開槽砂輪的制作方法
技術領域：
本發明是一種在加工中自然成槽的填充開槽砂輪。
砂輪開槽是磨工在生產實踐中創造的，50年代有關的技術資料曾予以介紹，當時主要是手工開槽。
70年代末，英國LMIST大學推出砂輪開螺旋槽后，耐用度有所提高。
80年代初，北京機床研究所也對此進行了開發研究，開槽以金剛石滾輪為主，但在應用中存在著不足1、國內外對砂輪開槽一般推薦用金剛石滾輪，原因是使用壽命長，從長遠看成本低，但這種方法有很大缺點①一次性投資大，如軸承廠機床的50%左右為磨床，種類多，如按不同磨床設計、制造、安裝、使用各類金剛石滾輪，經濟上、管理上、設備改裝上負擔過大。金剛廠滾輪價格約6000元/付，如按軸承廠上千臺磨床計算僅此一項即六百萬元以上，達設備折舊費用的三分之二，全國推廣需150億元。②使用金鋼石滾輪必須停止生產加工，增加輔助時間，使生產率下降，設備改造工作量大，甚至連生產工藝也受影響，尤其大批量流水作業更是如此。受上述限制，開槽砂輪應用受到阻礙。
2、有人提出一次開槽到位，砂輪采用模壓成槽，這種作法有其局限。砂輪直徑不能大，線速度不能高否則砂輪剛性受影響，動平衡和靜平衡不好，不但不安全，表面粗糙度要變差，產品易報廢，在高速磨削的情況下不適用，再加上只能用于內磨，因此發展前途有限。
3、還有人提出砂輪開槽后，槽中鑲入可修整硬橡膠，考慮到砂輪品種極多，如采用這種方法，就必須按每種砂輪報廢要求、設計、生產各種硬橡膠片。而在實際生產中修整時，硬橡膠的粉未將堵塞砂輪，磨削區高溫又使硬橡膠氣化、軟化、污染環境，產生有害氣體。此外硬橡膠鑲入成本較高，而且硬橡膠片與所開槽的砂輪配合公差控制要求必須很嚴，所以這種方法不可寄以重望。
上述報道所存在的主要缺點是成本高、制作復雜、難推廣、壽命短、耗能高、砂輪使用性能不理想，給砂輪使用廠家增加負擔。
本發明的任務是避免上述現有技術的不足之處而提供一種加工中自然成槽的填充開槽砂輪。
該砂輪成本低、工藝簡單、易于推廣、使用壽命長，節約能耗且能改善砂輪的使用性能，廠家不需作大量的技術準備工作，使用方便。
為完成上述任務而采取的技術方案是本發明是根據所確定的技術要求開制有一定深度、寬度、斜度以及有一定擺放位置的斜直槽砂輪，然后將填料填入槽內固化而成。
具體的技術措施是在砂輪外圓或端面上開有斜直槽、斜直槽的深度為砂輪直徑的1/20～12/20或斜直槽的深度≤砂輪的工作部尺寸;相鄰斜直槽之間的夾角為3°～120°，最好16°～60°;斜直槽與砂輪軸線之間的夾角為0°～70°，最好46°～59°;斜直槽與切削平面形成的前角為0°～75°;最好16°～50°;在砂輪外圓或端面上開的斜直槽的槽數為3～100條，最好為6～24條。斜直槽的寬度為0.5～12mm;最好2～6mm;斜直槽配置采用對稱開槽，不均勻分布;不對稱開槽，均勻分布;對稱開槽，均勻分布;成組分布;不對稱開槽，不均勻分布。視砂輪的規格形狀和使用性能而定。
所用的開槽砂輪的填充料由粘合劑、固體潤滑填料以及一般填料所組成。
粘合劑的選取原則是固化后有一定強度，遇高溫時，粘結強度迅速降低，一般選取軟化點或分解溫度在50℃～300℃之間的粘合劑，如酚醛-氯丁橡膠粘合劑;水溶性酚醛樹脂膠;雙酚A氧樹脂膠，環氧化線型酚醛樹脂膠;氨基四官能環氧樹脂膠;改性環氧樹脂膠粘劑，環氧-丁腈膠，第二代丙烯酸膠粘劑，厭氧膠、聚氨脂等。
固體潤滑填料為二硫化鉬;石墨及化合物;氟化石墨;氮化硼;二硫化鎢;二硒化鎢;滑石粉、鐵粉、聚四氟乙烯、聚苯、氧化鐵、氟化鈣、氧化鉛等。
一般填料為水泥、石棉粉、海泡石粉、重晶石粉等。
固體潤滑填料與粘合劑的用量為固體潤滑填料∶粘合劑＝0%～250%(重量)固體潤滑填料∶一般填料＝0%～20%(重量)填充料包括固體潤滑填料和一般填料和粘合劑調配時，用揮發性溶劑或溶液，如丙酮、乙醇、甲苯、二甲苯等。揮發劑溶劑用量為填充料的0%～50%，最好為0～20%。
本發明與現有技術相比具有如下優點和積極效果①延長砂輪使用壽命，經濟效果顯著，填充開槽砂輪比普通砂輪使用壽命至少延長四倍，我國磨床百萬臺之多，其經濟效益可觀。
②節能開槽填充砂輪與普通砂輪相比節約能耗，切削力降低20～40%。
③本發明開槽砂輪能消除磨加工時二次淬火燒傷，便利冷卻液進入磨削區，減少甚至消除風泵效應。
④能大大強化砂輪自銳性，從而使加工生產時間增加，輔助時減少，大大提高生產效率。
⑤克服了固體潤滑技術中固體潤滑劑難以補充到加工面的難題，使固體潤滑技術與砂輪開槽技術綜合應用。
⑥在同樣磨加工量的條件下，砂輪使用量減少3/4～1/2。
⑦砂輪的動平衡、靜平衡等工作狀態能保持良好，內在質量特性不受影響。
⑧成本低、工藝簡單，易于推廣。


圖1為本發明筒型和平型填充開槽砂輪的主視圖;
圖2為圖1的俯視圖;
圖3為本發明碗型填充砂輪主視圖;
圖4為圖3的俯視圖;
圖5填充開槽砂輪的對稱開槽，不均勻分布的結構示意圖;
圖6為填充開槽砂輪不對稱開槽、均勻分布結構示意圖;
圖7為填充開槽砂輪，對稱開槽，均勻分布結構示意圖;
圖8為填充開槽砂輪，成組開槽結構示意圖;
圖9為填充開槽砂輪，不對稱開槽，不均勻分布的結構示意圖。
下面結合附圖對本發明作進一步詳述如圖1、2、3、4所示，在砂輪外圓1或砂輪端面2上開有斜直槽3;斜直槽3的深刻h為砂輪直徑D的1/20～12/20;或者斜直槽3的深度≤砂輪的工作部分的尺寸;相鄰的兩斜直槽3之間的夾角γ為3°～120°γ最好為16°～60°;斜直槽3與砂輪軸線之間的夾角α為0°～70°，α最好為46°～59°;斜直槽3與切削平面形成的前角β為0°～75°度，β最好為15°～50°;在砂輪外圓1或砂輪端面2上開的斜直槽3的數目為3～100條，最好為6～24條;斜直槽3的寬度b為0.5～12mm，b最好為2～6mm。
如圖5所示，斜直槽3為對稱開槽，不均勻分布即斜直槽3之間的夾角L1≠L2≠L3。
如圖6所示，斜直槽3為不對稱開槽，均勻分布即斜直槽之間的夾角為360°/n，槽數n為奇數。
如圖7所示，斜直槽3為對稱開槽，均勻分布即斜直槽之間的夾角360°/n，槽數n為偶數。
如圖8所示，斜直槽3為成組開槽。
如圖9所示，斜直槽3為不對稱開槽，不均勻分布。
所用開槽砂輪填充料由粘合劑、固體潤滑填料以及一般填料所組成。
所選取的粘合劑固化后具有一定的強度，遇高溫時，粘結強度能迅速降低，且在50～300℃期間能軟化或分解，適用的粘合劑有酚醛一氯丁橡膠;水溶性酚醛樹脂、雙酚A環氧樹脂，環氧線型酚醛樹脂，氨基四官能環氧樹脂，環氧一丁腈;丙烯酸粘合劑，厭氧膠，聚氨酯等。
固體潤滑填料為二硫化鉬，石墨及化合物，氟化石墨，氮化硼，二硫化鉬，二硒化鎢，滑石粉，鐵粉、聚四氟乙烯，聚苯，氧化鐵、氟化鈣，氧化鉛、玻璃粉等。
一般填料為水泥、石棉粉、海泡石、重晶石粉等。
固體潤滑填料，如二硫化鉬，與粘合劑，如環氧線型酚醛樹脂的用量比(重量)為固體潤滑填料∶粘合劑＝0%～250%
即二硫化鉬∶線型環氧線型酚醛樹脂＝0%～250%固體潤滑填料，如氮化硼，與一般填料，如石棉粉的用量比(重量)為固體潤滑填料∶一般填料＝0%～20%，即氮化硼∶石棉粉＝0%～20%。
填充料，包括固體潤滑填料和一般填料，采用丙酮，乙醇、甲苯、二甲苯等揮發性溶劑調配，揮發性溶劑用量為填充料的0%～50%，最好為0%～20%。
固體潤滑填料可單獨使用，也可以兩種或幾種配合使用。
權利要求
1.一種在加工中自然成槽的填充開槽砂輪，其特征在于在砂輪外圓1或砂輪端面2上開有斜直槽3，斜直槽3的深度h為砂輪直徑D的1/20～12/20或斜直槽3的深度h≤砂輪工作部的尺寸；相鄰兩個斜直槽3之間的夾角γ為3°～120°；斜直槽3與砂輪軸線A-A之間的夾角α為0°～70°；斜直槽3與切削平面形成的前角β為0°～75°；在砂輪外圓1或砂輪端面3上的斜直槽3的槽數為3～100條；斜直槽3的寬度為0.5mm～12mm，最好為2～6mm。
2.如權利要求1所述的加工中自然成槽的填充開槽砂輪，其特征在于斜直槽3的配置為對稱開槽，不均勻分布即相鄰斜直槽3之間的夾角L1≠L2≠L3或是夾角不唯一，斜直槽3對稱;斜直槽3的配置為不對稱開槽，均勻分布即相鄰兩斜直槽的夾角360°/n相等，槽數n為奇數;斜直槽3的配置為對稱開槽，均勻分布即相鄰兩斜直槽3之間的夾角360°/n相等，槽數n為偶數;斜直槽3的配置為成組分布;斜直槽3的配置為不對稱開槽，不均勻分布即任意開槽。
3.如權利要求1所述的自然成槽的填充開槽砂輪，其特征在于相鄰兩個斜直槽3之間的夾角γ最好為16°～60°。
4.如權利要求1所述的自然成槽的填充開槽砂輪，其特征在于斜直槽3與砂輪軸線A-A之間的夾角γ最好為46°～59°。
5.如權利要求1所述的自然成槽的填充開槽砂輪，其特征在于斜直槽3與切削面的前角β最好為16°～50°。
6.如權利要求1所述的自然成槽的填充開槽砂輪，其特征在于在砂輪外圓1或砂輪端面2開的斜直槽的數目數最好為6～24條。
7.一種專用于權利要求1所述的自然成槽的填充開槽砂輪的填充料，其特征在于填充料由粘合劑、固體潤滑填料和一般填料組成，粘合劑在50～300℃之間軟化或分解，固體潤滑填料與粘合劑的用量比(重量)為固體潤滑填料∶粘合劑＝0%～250%;固體潤滑填料與一般填料的用量比(重量)為固體潤滑填料∶一般填料＝0%～20%。
8.如權利要求7所述的填充開槽的填充料，其特征在于填充料(包括固體潤滑填料和一般填料)用揮發性溶劑調配，揮發性溶劑的用量(重量)為填充料的0%～50%，最好為0%～20%。
9.如權利要求7所述的自然成槽填充開槽砂輪的填充料，其特征在于所述的固體潤滑填料為二硫化鉬，石墨及化合物，氟化石墨，氮化硼、二硫化鎢、二硒化鎢、滑石粉、鐵粉、聚四氟乙烯、聚苯、氧化鐵、氟化鈣，氧化鉛、玻璃粉等;一般填料為石棉粉、水泥、海泡石粉、重晶石粉。
10.如權利要求8所述的填充開槽的填充料，其特征在于所述的揮發性溶劑為丙酮、乙醇、甲苯、二甲苯等。
全文摘要
本發明為一種將填充開槽與固體潤滑二者技術合為一體的高效新型填充開槽砂輪，解決了國內外采用的用金剛石滾輪開槽的砂輪一次性投資大，必須增加輔助時間、不易大面積推廣的致命弱點。其特征是根據本發明的技術要求先制作有一定深、寬、斜度的斜直槽，然后應用填充料方案，在槽內填入一種多功能的填料并固化，使填充后的砂輪仍為一個整體，改善砂輪的使用性能，提高砂輪使用壽命數倍以上，降低成本，減少能耗，且能在加工中自然成槽，成本低，易于推廣，使數十年來難以推廣的砂輪開槽間斷磨削技術產生質的突變，從而為社會創造巨大的經濟效益。
文檔編號B24D7/18GK1085146SQ9211210
公開日1994年4月13日 申請日期1992年9月26日 優先權日1992年9月26日
發明者臧新建, 于北江 申請人:臧新建