专利名称：加工中自然成槽的填充开槽砂轮的制作方法
技术领域：
本发明是一种在加工中自然成槽的填充开槽砂轮。
砂轮开槽是磨工在生产实践中创造的，50年代有关的技术资料曾予以介绍，当时主要是手工开槽。
70年代末，英国LMIST大学推出砂轮开螺旋槽后，耐用度有所提高。
80年代初，北京机床研究所也对此进行了开发研究，开槽以金刚石滚轮为主，但在应用中存在着不足1、国内外对砂轮开槽一般推荐用金刚石滚轮，原因是使用寿命长，从长远看成本低，但这种方法有很大缺点①一次性投资大，如轴承厂机床的50%左右为磨床，种类多，如按不同磨床设计、制造、安装、使用各类金刚石滚轮，经济上、管理上、设备改装上负担过大。金刚厂滚轮价格约6000元/付，如按轴承厂上千台磨床计算仅此一项即六百万元以上，达设备折旧费用的三分之二，全国推广需150亿元。②使用金钢石滚轮必须停止生产加工，增加辅助时间，使生产率下降，设备改造工作量大，甚至连生产工艺也受影响，尤其大批量流水作业更是如此。受上述限制，开槽砂轮应用受到阻碍。
2、有人提出一次开槽到位，砂轮采用模压成槽，这种作法有其局限。砂轮直径不能大，线速度不能高否则砂轮刚性受影响，动平衡和静平衡不好，不但不安全，表面粗糙度要变差，产品易报废，在高速磨削的情况下不适用，再加上只能用于内磨，因此发展前途有限。
3、还有人提出砂轮开槽后，槽中镶入可修整硬橡胶，考虑到砂轮品种极多，如采用这种方法，就必须按每种砂轮报废要求、设计、生产各种硬橡胶片。而在实际生产中修整时，硬橡胶的粉未将堵塞砂轮，磨削区高温又使硬橡胶气化、软化、污染环境，产生有害气体。此外硬橡胶镶入成本较高，而且硬橡胶片与所开槽的砂轮配合公差控制要求必须很严，所以这种方法不可寄以重望。
上述报道所存在的主要缺点是成本高、制作复杂、难推广、寿命短、耗能高、砂轮使用性能不理想，给砂轮使用厂家增加负担。
本发明的任务是避免上述现有技术的不足之处而提供一种加工中自然成槽的填充开槽砂轮。
该砂轮成本低、工艺简单、易于推广、使用寿命长，节约能耗且能改善砂轮的使用性能，厂家不需作大量的技术准备工作，使用方便。
为完成上述任务而采取的技术方案是本发明是根据所确定的技术要求开制有一定深度、宽度、斜度以及有一定摆放位置的斜直槽砂轮，然后将填料填入槽内固化而成。
具体的技术措施是在砂轮外圆或端面上开有斜直槽、斜直槽的深度为砂轮直径的1/20～12/20或斜直槽的深度≤砂轮的工作部尺寸;相邻斜直槽之间的夹角为3°～120°，最好16°～60°;斜直槽与砂轮轴线之间的夹角为0°～70°，最好46°～59°;斜直槽与切削平面形成的前角为0°～75°;最好16°～50°;在砂轮外圆或端面上开的斜直槽的槽数为3～100条，最好为6～24条。斜直槽的宽度为0.5～12mm;最好2～6mm;斜直槽配置采用对称开槽，不均匀分布;不对称开槽，均匀分布;对称开槽，均匀分布;成组分布;不对称开槽，不均匀分布。视砂轮的规格形状和使用性能而定。
所用的开槽砂轮的填充料由粘合剂、固体润滑填料以及一般填料所组成。
粘合剂的选取原则是固化后有一定强度，遇高温时，粘结强度迅速降低，一般选取软化点或分解温度在50℃～300℃之间的粘合剂，如酚醛-氯丁橡胶粘合剂;水溶性酚醛树脂胶;双酚A氧树脂胶，环氧化线型酚醛树脂胶;氨基四官能环氧树脂胶;改性环氧树脂胶粘剂，环氧-丁腈胶，第二代丙烯酸胶粘剂，厌氧胶、聚氨脂等。
固体润滑填料为二硫化钼;石墨及化合物;氟化石墨;氮化硼;二硫化钨;二硒化钨;滑石粉、铁粉、聚四氟乙烯、聚苯、氧化铁、氟化钙、氧化铅等。
一般填料为水泥、石棉粉、海泡石粉、重晶石粉等。
固体润滑填料与粘合剂的用量为固体润滑填料∶粘合剂＝0%～250%(重量)固体润滑填料∶一般填料＝0%～20%(重量)填充料包括固体润滑填料和一般填料和粘合剂调配时，用挥发性溶剂或溶液，如丙酮、乙醇、甲苯、二甲苯等。挥发剂溶剂用量为填充料的0%～50%，最好为0～20%。
本发明与现有技术相比具有如下优点和积极效果①延长砂轮使用寿命，经济效果显著，填充开槽砂轮比普通砂轮使用寿命至少延长四倍，我国磨床百万台之多，其经济效益可观。
②节能开槽填充砂轮与普通砂轮相比节约能耗，切削力降低20～40%。
③本发明开槽砂轮能消除磨加工时二次淬火烧伤，便利冷却液进入磨削区，减少甚至消除风泵效应。
④能大大强化砂轮自锐性，从而使加工生产时间增加，辅助时减少，大大提高生产效率。
⑤克服了固体润滑技术中固体润滑剂难以补充到加工面的难题，使固体润滑技术与砂轮开槽技术综合应用。
⑥在同样磨加工量的条件下，砂轮使用量减少3/4～1/2。
⑦砂轮的动平衡、静平衡等工作状态能保持良好，内在质量特性不受影响。
⑧成本低、工艺简单，易于推广。
图1为本发明筒型和平型填充开槽砂轮的主视图;
图2为图1的俯视图;
图3为本发明碗型填充砂轮主视图;
图4为图3的俯视图;
图5填充开槽砂轮的对称开槽，不均匀分布的结构示意图;
图6为填充开槽砂轮不对称开槽、均匀分布结构示意图;
图7为填充开槽砂轮，对称开槽，均匀分布结构示意图;
图8为填充开槽砂轮，成组开槽结构示意图;
图9为填充开槽砂轮，不对称开槽，不均匀分布的结构示意图。
下面结合附图对本发明作进一步详述如图1、2、3、4所示，在砂轮外圆1或砂轮端面2上开有斜直槽3;斜直槽3的深刻h为砂轮直径D的1/20～12/20;或者斜直槽3的深度≤砂轮的工作部分的尺寸;相邻的两斜直槽3之间的夹角γ为3°～120°γ最好为16°～60°;斜直槽3与砂轮轴线之间的夹角α为0°～70°，α最好为46°～59°;斜直槽3与切削平面形成的前角β为0°～75°度，β最好为15°～50°;在砂轮外圆1或砂轮端面2上开的斜直槽3的数目为3～100条，最好为6～24条;斜直槽3的宽度b为0.5～12mm，b最好为2～6mm。
如图5所示，斜直槽3为对称开槽，不均匀分布即斜直槽3之间的夹角L1≠L2≠L3。
如图6所示，斜直槽3为不对称开槽，均匀分布即斜直槽之间的夹角为360°/n，槽数n为奇数。
如图7所示，斜直槽3为对称开槽，均匀分布即斜直槽之间的夹角360°/n，槽数n为偶数。
如图8所示，斜直槽3为成组开槽。
如图9所示，斜直槽3为不对称开槽，不均匀分布。
所用开槽砂轮填充料由粘合剂、固体润滑填料以及一般填料所组成。
所选取的粘合剂固化后具有一定的强度，遇高温时，粘结强度能迅速降低，且在50～300℃期间能软化或分解，适用的粘合剂有酚醛一氯丁橡胶;水溶性酚醛树脂、双酚A环氧树脂，环氧线型酚醛树脂，氨基四官能环氧树脂，环氧一丁腈;丙烯酸粘合剂，厌氧胶，聚氨酯等。
固体润滑填料为二硫化钼，石墨及化合物，氟化石墨，氮化硼，二硫化钼，二硒化钨，滑石粉，铁粉、聚四氟乙烯，聚苯，氧化铁、氟化钙，氧化铅、玻璃粉等。
一般填料为水泥、石棉粉、海泡石、重晶石粉等。
固体润滑填料，如二硫化钼，与粘合剂，如环氧线型酚醛树脂的用量比(重量)为固体润滑填料∶粘合剂＝0%～250%
即二硫化钼∶线型环氧线型酚醛树脂＝0%～250%固体润滑填料，如氮化硼，与一般填料，如石棉粉的用量比(重量)为固体润滑填料∶一般填料＝0%～20%，即氮化硼∶石棉粉＝0%～20%。
填充料，包括固体润滑填料和一般填料，采用丙酮，乙醇、甲苯、二甲苯等挥发性溶剂调配，挥发性溶剂用量为填充料的0%～50%，最好为0%～20%。
固体润滑填料可单独使用，也可以两种或几种配合使用。
权利要求
1.一种在加工中自然成槽的填充开槽砂轮，其特征在于在砂轮外圆1或砂轮端面2上开有斜直槽3，斜直槽3的深度h为砂轮直径D的1/20～12/20或斜直槽3的深度h≤砂轮工作部的尺寸；相邻两个斜直槽3之间的夹角γ为3°～120°；斜直槽3与砂轮轴线A-A之间的夹角α为0°～70°；斜直槽3与切削平面形成的前角β为0°～75°；在砂轮外圆1或砂轮端面3上的斜直槽3的槽数为3～100条；斜直槽3的宽度为0.5mm～12mm，最好为2～6mm。
2.如权利要求1所述的加工中自然成槽的填充开槽砂轮，其特征在于斜直槽3的配置为对称开槽，不均匀分布即相邻斜直槽3之间的夹角L1≠L2≠L3或是夹角不唯一，斜直槽3对称;斜直槽3的配置为不对称开槽，均匀分布即相邻两斜直槽的夹角360°/n相等，槽数n为奇数;斜直槽3的配置为对称开槽，均匀分布即相邻两斜直槽3之间的夹角360°/n相等，槽数n为偶数;斜直槽3的配置为成组分布;斜直槽3的配置为不对称开槽，不均匀分布即任意开槽。
3.如权利要求1所述的自然成槽的填充开槽砂轮，其特征在于相邻两个斜直槽3之间的夹角γ最好为16°～60°。
4.如权利要求1所述的自然成槽的填充开槽砂轮，其特征在于斜直槽3与砂轮轴线A-A之间的夹角γ最好为46°～59°。
5.如权利要求1所述的自然成槽的填充开槽砂轮，其特征在于斜直槽3与切削面的前角β最好为16°～50°。
6.如权利要求1所述的自然成槽的填充开槽砂轮，其特征在于在砂轮外圆1或砂轮端面2开的斜直槽的数目数最好为6～24条。
7.一种专用于权利要求1所述的自然成槽的填充开槽砂轮的填充料，其特征在于填充料由粘合剂、固体润滑填料和一般填料组成，粘合剂在50～300℃之间软化或分解，固体润滑填料与粘合剂的用量比(重量)为固体润滑填料∶粘合剂＝0%～250%;固体润滑填料与一般填料的用量比(重量)为固体润滑填料∶一般填料＝0%～20%。
8.如权利要求7所述的填充开槽的填充料，其特征在于填充料(包括固体润滑填料和一般填料)用挥发性溶剂调配，挥发性溶剂的用量(重量)为填充料的0%～50%，最好为0%～20%。
9.如权利要求7所述的自然成槽填充开槽砂轮的填充料，其特征在于所述的固体润滑填料为二硫化钼，石墨及化合物，氟化石墨，氮化硼、二硫化钨、二硒化钨、滑石粉、铁粉、聚四氟乙烯、聚苯、氧化铁、氟化钙，氧化铅、玻璃粉等;一般填料为石棉粉、水泥、海泡石粉、重晶石粉。
10.如权利要求8所述的填充开槽的填充料，其特征在于所述的挥发性溶剂为丙酮、乙醇、甲苯、二甲苯等。
全文摘要
本发明为一种将填充开槽与固体润滑二者技术合为一体的高效新型填充开槽砂轮，解决了国内外采用的用金刚石滚轮开槽的砂轮一次性投资大，必须增加辅助时间、不易大面积推广的致命弱点。其特征是根据本发明的技术要求先制作有一定深、宽、斜度的斜直槽，然后应用填充料方案，在槽内填入一种多功能的填料并固化，使填充后的砂轮仍为一个整体，改善砂轮的使用性能，提高砂轮使用寿命数倍以上，降低成本，减少能耗，且能在加工中自然成槽，成本低，易于推广，使数十年来难以推广的砂轮开槽间断磨削技术产生质的突变，从而为社会创造巨大的经济效益。
文档编号B24D7/18GK1085146SQ9211210
公开日1994年4月13日 申请日期1992年9月26日 优先权日1992年9月26日
发明者臧新建, 于北江 申请人:臧新建