一种氮化硅陶瓷球精研专用大直径金刚石砂轮及制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及研磨材料，即一种氮化硅陶瓷球精研专用大直径金刚石砂轮及制作方法。
【背景技术】
[0002]近几年来，随着社会进步和科学技术的高速发展，轴承的使用环境和条件越来越多样化，对轴承的结构、材质性能要求也越来越高，一些高科技领域和某些特殊环境下工作的机械，如航空航天、核能、冶金、化工、石油、仪器、电子、制药等工业，需要在高温、高速、高精度、真空、无磁性、无油润滑、强酸、强碱等特殊环境下工作。这些特殊环境下新的要求仅仅依靠传统的金属轴承已经不能满足，因此氮化硅陶瓷轴承成为机械工作材料技术革命的
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[0003]氮化硅陶瓷轴承球是氮化硅陶瓷轴承的关键零件。它的研磨分为粗研和精研两个阶段，因为氮化硅陶瓷轴承球的硬度、耐磨度很高，不圆度较大，氮化硅陶瓷轴承球的精研有其独特的特点，国内现有的加工方式多采用铸铁板研磨，在研磨过程中添加磨削液、金刚石微粉、碳化硼等磨料，从而达到对氮化硅陶瓷球的研磨，这种方法相对落后而且污染严重。目前国外先进的氮化硅陶瓷球精加工都使用专用的金刚石研磨砂轮，虽其磨削加快、精度较高、耗能低、污染小。但其砂轮直径不大，仅200-300mm，效率低，环端工作面是多次成型、拼接而成的，从而影响了其磨削速度和精度。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种氮化硅陶瓷球精研专用大直径金刚石砂轮及制作方法。
[0005]这种氮化硅陶瓷球精研专用大直径金刚石砂轮，为圆形板材，所述砂轮包括基材和研磨体，中间有安装孔，基材为[形，基材一侧的凹槽中为研磨体，其特征在于，基材为铝制基板，研磨体为金刚石和树脂经加热压制硬化成型在铝制基板的凹槽中，铝制基板和研磨体两者紧密结合在一起，产品直径800-1000mm，研磨体环端工作面径向200-240MM，气孔率在5%以下，产品表面平整，无变形现象，用于氮化硅陶瓷轴承球的精研工序。
[0006]这种氮化硅陶瓷球精研专用大直径金刚石砂轮制作方法，其特征在于，步骤如下:
一、备销制基板:
根据客户需求产品的尺寸加工铝制基板；
二、备研磨料和结合剂:
A、研磨料:金刚石微粉，研磨体的金刚石浓度为75%-200%，即金刚石微粉体积占研磨体体积的18.75%-50%，其粒度范围是1000目-5000目；
B、结合剂:其体积占研磨体部分的50%-81.25%，结合剂的具体成分及重量比例如下: 酚醛树脂，重量占结合剂总重量的45%-70%，；
氧化铬粉，重量占结合剂总重量的2%-10% ; 氧化镁粉，重量占结合剂总重量的6%-15% ;
铜粉，重量占结合剂总重量的10%-15% ；
绿碳化硅微粉，重量占结合剂总重量的5%-10% ;
碳化硼微粉，重量占结合剂总重量的6-10% ;
三、混料:
1、将金刚石微粉及酚醛树脂加入球磨机研磨、混合3小时；
2、再将氧化铬、氧化镁加入球磨机研磨、混合2小时；
3、最后加入铜粉、绿碳化硅、碳化硼，再研磨、混合I小时；
4、将研磨、混好的料用超声波振动筛过筛，将原料中结团的颗粒充分分散，保证原料的均匀与松散；
四、装模:
1、清洗铝制基板，保证铝制基板凹槽内无油渍、无杂质；
2、取混好的研磨料，加入到铝制基板的凹槽内，用料耙将原料耙均匀，然后用刮模工装将料刮平；
3、将上压板覆盖在盛有研磨料的凹槽之内；
五、压制:
1、将装好研磨料的铝制基板放入压机内；
2、将装好研磨料的铝制基板温度加热到100°C_120°C，保温8小时，使研磨料中的酚醛树脂完全软化，此时使用3000T以上压机加压，根据设计要求将研磨料压制到规定厚度；
3、提高铝制基板温度，当温度升至150°C-200°C时酚醛树脂开始凝固并硬化，保温保压10小时使其完全硬化成型；
六、出模:待铝制基板冷却至室温后将上压板取出；
七、机械加工，根据设计加工使其外形达到客户及企业规定的标准；
八、通过外观、硬度、尺寸、平行度、同轴度、平面度检验，合格后包装、入库。
[0007]现在氮化硅陶瓷球的需求越来越大，而氮化硅陶瓷球的加工工艺要求较高，需要较大工作面的金刚石砂轮，本发明的氮化硅陶瓷球精研专用大直径金刚石砂轮直径可达到1000丽，整体环端工作面径向可达240丽，加工球精度达到G2国际标准，使用时环保无污染。
[0008]【附图说明】:
图1:是本发明的砂轮结构示意图图中:1.铝制基板，2.研磨体，3.安装孔。
【具体实施方式】
[0009]下面结合具体实施例说明如下:
实施例一，这种氮化硅陶瓷球精研专用大直径金刚石砂轮，为圆形板材，所述砂轮包括基材和研磨体，中间有安装孔，基材为[形，基材一侧的凹槽中为研磨体，基材为铝制基板，研磨体为金刚石和树脂经加热压制硬化成型在铝制基板的凹槽中，铝制基板和研磨体两者紧密结合在一起，产品直径800mm，研磨体环端工作面径向200MM，气孔率在3%，产品表面平整，无变形现象，用于氮化硅陶瓷轴承球的精研工序。
[0010]这种氮化硅陶瓷球精研专用大直径金刚石砂轮制作方法，其特征在于，步骤如下:
一、备销制基板:
根据客户需求产品的尺寸加工铝制基板；
二、备研磨料和结合剂:
A、研磨料:金刚石微粉，研磨体的金刚石浓度为80%，即金刚石微粉体积占研磨体体积的20%，其粒度是1500目；
B、结合剂:其体积占研磨体部分的80%，结合剂的具体成分及重量比例如下:
酚醛树脂，重量占结合剂总重量的57% ;
氧化铬粉，重量占结合剂总重量的6% ;
氧化镁粉，重量占结合剂总重量的10% ;
铜粉，重量占结合剂总重量的12% ;
绿碳化硅微粉，重量占结合剂总重量的7% ;
碳化硼微粉，重量占结合剂总重量的8% ;
三、混料:
1、将金刚石微粉及酚醛树脂加入球磨机研磨、混合3小时；
2、再将氧化铬、氧化镁加入球磨机研磨、混合2小时；
3、最后加入铜粉、绿碳化硅、碳化硼，再研磨、混合I小时；
4、将研磨、混好的料用超声波振动筛过筛，将原料中结团的颗粒充分分散，保证原料的均匀与松散；
四、装模:
1、清洗铝制基板，保证铝制基板凹槽内无油渍、无杂质；
2、取混好的研磨料，加入到铝制基板的凹槽内，用料耙将原料耙均匀，然后用刮模工装将料刮平；
3、将上压板覆盖在盛有研磨料的凹槽之内；
五、压制:
1、将装好研磨料的铝制基板放入压机内；