CN113977468A - 一种高强度被动磨轮制备方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度被动磨轮制备方法，包括以下步骤：S1、按照CBN5‑15份、陶瓷氧化铝20‑30份、氧化锆30‑60份、橡胶粉1‑3份的比例称取相应的原料；S2、将称取好的原料按照设定顺序依次添加到搅拌反应釜内按照相应的混合时间进行混合搅拌，混合搅拌后得到磨料；S3、向S2搅拌反应釜中添加15‑35份的粘结剂，随后持续搅拌一定时间，使得磨料与粘结剂混合形成混合料；S4、称取适量S3中达到标准附着量和附着力的混合料放入热压模具中。本发明通过改善磨轮的生产加工过程，显著的提高了磨轮的强度，大大降低了磨轮在磨削过程中受离心力的影响出现磨损速率加快的情况，降低了磨轮在使用过程中受工件表面平整度的影响，提高了磨轮使用过程中的磨削效果。

Description

一种高强度被动磨轮制备方法及其设备

技术领域

本发明属于磨轮制备技术领域，具体涉及一种高强度被动磨轮制备方法及其设备。

背景技术

磨轮是一类通过结合剂将磨料固结成一定形状具有一定强度的固结磨具，根据结合剂的种类不同可以分为：陶瓷磨轮、树脂磨轮以及橡胶磨轮几种，磨轮具有使用成本低、使用便捷性高以及磨削效率高的优点，广泛适用于对各类材料的表面、边角、焊点、毛刺以及毛边进行清除打磨的过程。

目前大部分的磨轮在进行磨削加工时，加工工件一般通过与磨轮的圆柱面或端面相互接触的方式进行磨削，磨轮的圆柱面或断面的砂粒呈圆周高速旋转，砂粒划过加工工件表面，从而对加工工件起到磨削的效果。

现有的磨轮在生产加工过程中主要是由一种或多种磨料与结合剂的相互混合通过压制成型的步骤进行加工生产，制备出的磨轮强度较低，在使用过程中磨轮在转速的影响下会受到较大的离心力，磨轮在离心力的作用下容易出现磨损效率加快的情况，同时，高速旋转的磨轮会受加工工件表面平整度的影响出现局部起伏的情况，使得磨轮的加工磨削效果较差。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种高强度被动磨轮制备方法及其设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度被动磨轮制备方法及其设备，以解决上述磨轮制备方法制备出的磨轮强度低的问题。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种高强度被动磨轮制备方法，包括以下步骤：

S1、按照CBN5-15份、陶瓷氧化铝20-30份、氧化锆30-60份、橡胶粉1-3 份的比例称取相应的原料；

S2、将称取好的原料按照设定顺序依次添加到搅拌反应釜内按照相应的混合时间进行混合搅拌，混合搅拌后得到磨料；

S3、向S2搅拌反应釜中添加15-35份的粘结剂，随后持续搅拌一定时间，使得磨料与粘结剂混合形成混合料；

S4、称取适量S3中达到标准附着量和附着力的混合料放入热压模具中，随后在设定温度、设定压力进行热压处理，多次热压后顶出模具；

S5、将S4热压后的混合料按照不同温度与时间进行多阶段固化，从而得到高强度被动磨轮。

进一步地，所述原料添加顺序先后为氧化锆、陶瓷氧化铝、CBN、橡胶粉，所述原料每加入一种持续搅拌时间为5min。

进一步地，所述S3中的粘结剂选用改性苯丙树脂，所述持续搅拌时间为 15-30min。

优选地，所述S3中粘结剂的持续搅拌时间为25min。

进一步地，所述S4中设定温度为50℃，所述S4中设定压力为12-15MPa，所述S4中热压时间为3-5min，所述S4中热压循环次数为3-5次。

优选地，所述S4中设定压力为15MPa，所述S4中热压时间为4min，所述S4中热压循环次数为5次

进一步地，所述S5中第一固化阶段温度为60-80℃，保温时间为1h，所述S5中第二固化阶段温度为80-100℃，保温时间2h，所述S5中第三固化阶段温度为120-150℃，保温时间3h，所述S5中第四固化阶段温度为160-180℃，保温时间4h，所述S5中第五固化阶段冷却温度为室温，冷却时长3-4h。

优选地，所述S5中第一固化阶段温度为60℃，保温时间为1h，所述S5 中第二固化阶段温度为90℃，保温时间2h，所述S5中第三固化阶段温度为 130℃，保温时间3h，所述S5中第四固化阶段温度为180℃，保温时间4h，所述S5中第五固化阶段均匀冷却至室温，冷却时长4h

一种高强度被动磨轮制备设备，包括所述的一种高强度被动磨轮制备方法，还包括搅拌釜体，便于通过搅拌釜体为原料提供混合搅拌空间，所述搅拌釜体内设有混合搅拌机构，便于通过混合搅拌机构对原料起到混合搅拌的作用，所述混合搅拌机构包括搅拌转轴，搅拌转轴对翻料搅龙起到固定限位与旋转驱动的作用，所述翻料搅龙通过固定连接的方式套设于搅拌转轴的外侧，便于通过翻料搅龙随搅拌转轴旋转的方式对搅拌釜体内的原料起到翻动的作用，所述搅拌转轴的外侧设有搅拌清洁机构，便于通过搅拌清洁机构对搅拌釜体内的原料起到辅助搅拌的作用，所述搅拌清洁机构包括多个搅拌清洁轴，搅拌清洁轴对混合限位筒起到固定限位与旋转驱动的作用，所述搅拌清洁轴的外侧设有多个均匀分布的混合刮板，便于通过混合刮板的旋转对搅拌釜体内的原料进行混合，同时可通过混合刮板对搅拌釜体内壁附着的原料进行清理。

进一步地，所述搅拌釜体的一侧连接有加料管，便于通过加料管向搅拌釜体内添加混合原料，所述搅拌釜体远离加料管的一侧连接有排料管，排料管对搅拌釜体内混合后的原料起到导出的作用，所述排料管上连接有管道控制阀，管道控制阀对排料管起到导通状态控制的作用。

进一步地，所述搅拌转轴位于搅拌釜体内的一端连接有涡流搅拌轮，便于通过涡流搅拌轮对位于搅拌釜体底部的原料进行混合搅拌，所述搅拌转轴远离涡流搅拌轮的一端连接有辅助搅拌轮，通过辅助搅拌轮随搅拌转轴的旋转对搅拌釜体内的原料起到辅助搅拌的作用，所述搅拌转轴位于搅拌釜体外的一端连接有搅拌电动机，搅拌电动机起到提供动力的作用，便于通过控制搅拌电动机的运行状态对搅拌转轴的旋转搅拌状态起到控制作用，所述搅拌电动机与搅拌釜体之间连接有限位端盖，限位端盖对搅拌电动机起到支撑限位的作用。

进一步地，所述混合刮板与搅拌清洁轴之间连接有混合限位筒，混合限位筒对混合刮板起到支撑限位的作用，所述混合刮板位于混合限位筒内的一端连接有调节弹簧，调节弹簧起到连接混合刮板与混合限位筒的作用，便于通过调节弹簧的收缩与复位对混合刮板起到移动控制的作用。

进一步地，所述搅拌清洁轴远离搅拌釜体的一端连接有从动齿轮，从动齿轮对搅拌清洁轴起到旋转驱动的作用，所述从动齿轮的一侧啮合有驱动齿轮，便于通过驱动齿轮旋转的方式对从动齿轮进行旋转驱动，所述从动齿轮远离搅拌清洁轴的一侧连接有限位转轴，限位转轴对从动齿轮起到支撑限位的作用，所述限位转轴的外侧转动连接有支撑架，支撑架对多个限位转轴起到支撑限位的作用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明通过改善磨轮的生产加工过程，显著的提高了磨轮的强度，大大降低了磨轮在磨削过程中受离心力的影响出现磨损速率加快的情况，降低了磨轮在使用过程中受工件表面平整度的影响，提高了磨轮使用过程中的磨削效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例中一种高强度被动磨轮制备设备的正视剖视图；

图2为图1中A处结构示意图；

图3为图1中B处结构示意图；

图4为图1中C处结构示意图；

图5为本发明一实施例中一种高强度被动磨轮制备设备的俯视剖视图；

图6为图5中C处结构示意图；

图7为本发明一实施例中一种高强度被动磨轮制备方法的立体图。

图中：1.搅拌釜体、101.加料管、102.排料管、103.管道控制阀、2.混合搅拌机构、201.搅拌转轴、202.翻料搅龙、203.涡流搅拌轮、204.辅助搅拌轮、205.搅拌电动机、206.限位端盖、3.搅拌清洁机构、301.搅拌清洁轴、 302.混合刮板、303.混合限位筒、304.调节弹簧、305.从动齿轮、306.驱动齿轮、307.限位转轴、308.支撑架。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明公开了一种高强度被动磨轮制备方法，包括以下步骤：

S1、按照CBN5-15份、陶瓷氧化铝20-30份、氧化锆30-60份、橡胶粉1-3 份的比例称取相应的原料；

S2、将称取好的原料按照氧化锆、陶瓷氧化铝、CBN、橡胶粉依次添加到搅拌反应釜内，每加入一种原料后持续搅拌时间为5min，混合搅拌后得到磨料；

S3、向S2搅拌反应釜中添加15-35份的改性苯丙树脂粘结剂，随后持续搅拌25min，使得磨料与粘结剂混合形成混合料；

S4、称取适量S3中达到标准附着量和附着力的混合料放入预热到50℃内的热压模具中，随后50℃、压力15MPa下进行热压，热压4min后卸压2min，循环5次后顶出模具；

S5、将S4热压后的混合料按照第一固化阶段：60℃，保温1h，第二固化阶段：90℃，保温2h，第三固化阶段：130℃，保温3h，第四固化阶段：180℃，保温4h，第五固化阶段：均匀缓慢冷却至室温，冷却时长4h后得到高强度被动磨轮。

经试验可知，本发明中高强度被动磨轮的自损耗与磨削量比为12％，对比磨轮的自损耗与磨削量比为16％。

一种高强度被动磨轮制备设备，包括所述的一种高强度被动磨轮制备方法，参考图1-图7所示，还包括搅拌釜体1，便于通过搅拌釜体1为原料提供混合搅拌空间，

参考图1-图7所示，搅拌釜体1的一侧连接有加料管101，便于通过加料管101向搅拌釜体1内添加混合原料。

参考图1-图7所示，搅拌釜体1远离加料管101的一侧连接有排料管102，排料管102对搅拌釜体1内混合后的原料起到导出的作用。

参考图1-图7所示，排料管102上连接有管道控制阀103，管道控制阀103 对排料管102起到导通状态控制的作用，从而便于对搅拌釜体1内混合物料的导出状态进行控制。

参考图1-图2所示，搅拌釜体1内设有混合搅拌机构2，便于通过混合搅拌机构2对原料起到混合搅拌的作用，混合搅拌机构2包括搅拌转轴201，搅拌转轴201对翻料搅龙202起到固定限位与旋转驱动的作用。

参考图1-图2所示，翻料搅龙202通过固定连接的方式套设于搅拌转轴201 的外侧，便于通过翻料搅龙202随搅拌转轴201旋转的方式对搅拌釜体1内的原料起到翻动的作用，

参考图1-图2所示，搅拌转轴201位于搅拌釜体1内的一端连接有涡流搅拌轮203，便于通过涡流搅拌轮203对位于搅拌釜体1底部的原料进行混合搅拌。

参考图1-图2所示，搅拌转轴201远离涡流搅拌轮203的一端连接有辅助搅拌轮204，通过辅助搅拌轮204随搅拌转轴201的旋转对搅拌釜体1内的原料起到辅助搅拌的作用。

参考图1-图2所示，搅拌转轴201位于搅拌釜体1外的一端连接有搅拌电动机205，搅拌电动机205起到提供动力的作用，便于通过控制搅拌电动机205 的运行状态对搅拌转轴201的旋转搅拌状态进行控制。

参考图1-图2所示，搅拌电动机205与搅拌釜体1之间连接有限位端盖206，限位端盖206对搅拌电动机205起到支撑限位的作用。

参考图1-图4所示，搅拌转轴201的外侧设有搅拌清洁机构3，便于通过搅拌清洁机构3对搅拌釜体1内的原料起到辅助搅拌的作用，搅拌清洁机构3 包括多个搅拌清洁轴301，搅拌清洁轴301对混合限位筒303起到固定限位与旋转驱动的作用。

参考图1-图4所示，搅拌清洁轴301的外侧设有多个均匀分布的混合刮板 302，便于通过混合刮板302的旋转对搅拌釜体1内的原料进行混合，同时可通过混合刮板302对搅拌釜体1内壁附着的原料进行清理。

参考图1-图4所示，混合刮板302与搅拌清洁轴301之间连接有混合限位筒303，混合限位筒303对混合刮板302起到支撑限位的作用。

参考图1-图4所示，混合刮板302位于混合限位筒303内的一端连接有调节弹簧304，调节弹簧304起到连接混合刮板302与混合限位筒303的作用，便于通过调节弹簧304的收缩与复位对混合刮板302起到移动控制的作用。

参考图1-图6所示，搅拌清洁轴301远离搅拌釜体1的一端连接有从动齿轮305，从动齿轮305对搅拌清洁轴301起到旋转驱动的作用。

参考图1-图6所示，从动齿轮305的一侧啮合有驱动齿轮306，驱动齿轮 306套设于搅拌转轴201的外侧，便于通过驱动齿轮306旋转的方式对从动齿轮 305进行旋转驱动。

参考图1-图6所示，从动齿轮305远离搅拌清洁轴301的一侧连接有限位转轴307，限位转轴307对从动齿轮305起到支撑限位的作用。

参考图1-图6所示，限位转轴307的外侧转动连接有支撑架308，支撑架 308对多个限位转轴307起到支撑限位的作用。

具体使用时，可通过101向搅拌釜体1内添加需要混合搅拌的原料，通过控制搅拌电动机205的运行驱动搅拌转轴201进行旋转，搅拌转轴201在旋转过程中可带动翻料搅龙202、涡流搅拌轮203与辅助搅拌轮204进行同步旋转，通过翻料搅龙202旋转可对搅拌釜体1内的原料起到翻料的作用，同时，通过涡流搅拌轮203与辅助搅拌轮204的相互作用对搅拌釜体1内的原料进行混合搅拌；

搅拌转轴201在转动时，从动齿轮305在驱动齿轮306的作用下随搅拌转轴201的旋转进行相应的旋转，从而使得搅拌清洁轴301在从动齿轮305的驱动下可在绕搅拌转轴201进行公转的同时可以进行自转，通过搅拌清洁轴301 的旋转驱动混合刮板302进行旋转，从而对搅拌釜体1内的物料起到混合搅拌的作用；

同时，混合刮板302在旋转过程中可在离心力的作用下对调节弹簧304进行拉伸，此时混合刮板302与搅拌釜体1的内壁相接触，通过混合刮板302的旋转对搅拌釜体1内壁上附着的原料进行清理，避免了出现原料附着在搅拌釜体1内壁上导致原料混合效果差的情况，提高了搅拌釜体1使用过程中对原料进行混合搅拌的效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种高强度被动磨轮制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按照CBN5-15份、陶瓷氧化铝20-30份、氧化锆30-60份、橡胶粉1-3份的比例称取相应的原料；

S2、将称取好的原料按照设定顺序依次添加到搅拌反应釜内按照相应的混合时间进行混合搅拌，混合搅拌后得到磨料；

S3、向S2搅拌反应釜中添加15-35份的粘结剂，随后持续搅拌一定时间，使得磨料与粘结剂混合形成混合料；

S4、称取适量S3中达到标准附着量和附着力的混合料放入热压模具中，随后在设定温度、设定压力进行热压处理，多次热压后顶出模具；

S5、将S4热压后的混合料按照不同温度与时间进行多阶段固化，从而得到高强度被动磨轮。

2.根据权利要求1所述的一种高强度被动磨轮制备方法，其特征在于，所述原料添加顺序先后为氧化锆、陶瓷氧化铝、CBN、橡胶粉，所述原料每加入一种持续搅拌时间为5min。

3.根据权利要求1所述的一种高强度被动磨轮制备方法，其特征在于，所述S3中的粘结剂选用改性苯丙树脂，所述持续搅拌时间为15-30min。

4.根据权利要求1所述的一种高强度被动磨轮制备方法及其设备，其特征在于，所述S4中设定温度为50℃，所述S4中设定压力为12-15MPa，所述S4中热压时间为3-5min，所述S4中热压循环次数为3-5次。

5.根据权利要求1所述的一种高强度被动磨轮制备方法及其设备，其特征在于，所述S5中第一固化阶段温度为60-80℃，保温时间为1h，所述S5中第二固化阶段温度为80-100℃，保温时间2h，所述S5中第三固化阶段温度为120-150℃，保温时间3h，所述S5中第四固化阶段温度为160-180℃，保温时间4h，所述S5中第五固化阶段冷却温度为室温，冷却时长3-4h。

6.一种高强度被动磨轮制备设备，包括如权利要求1-5任意一项所述的一种高强度被动磨轮制备方法，其特征在于，还包括搅拌釜体(1)，所述搅拌釜体(1)内设有混合搅拌机构(2)，所述混合搅拌机构(2)包括搅拌转轴(201)，所述搅拌转轴(201)的外侧连接有翻料搅龙(202)，所述搅拌转轴(201)的外侧设有搅拌清洁机构(3)，所述搅拌清洁机构(3)包括多个搅拌清洁轴(301)，所述搅拌清洁轴(301)的外侧设有多个均匀分布的混合刮板(302)。

7.根据权利要求6所述的一种高强度被动磨轮制备设备，其特征在于，所述搅拌釜体(1)的一侧连接有加料管(101)，所述搅拌釜体(1)远离加料管(101)的一侧连接有排料管(102)，所述排料管(102)上连接有管道控制阀(103)。

8.根据权利要求6所述的一种高强度被动磨轮制备设备，其特征在于，所述搅拌转轴(201)位于搅拌釜体(1)内的一端连接有涡流搅拌轮(203)，所述搅拌转轴(201)远离涡流搅拌轮(203)的一端连接有辅助搅拌轮(204)，所述搅拌转轴(201)位于搅拌釜体(1)外的一端连接有搅拌电动机(205)，所述搅拌电动机(205)与搅拌釜体(1)之间连接有限位端盖(206)。

9.根据权利要求6所述的一种高强度被动磨轮制备设备，其特征在于，所述混合刮板(302)与搅拌清洁轴(301)之间连接有混合限位筒(303)，所述混合刮板(302)位于混合限位筒(303)内的一端连接有调节弹簧(304)。

10.根据权利要求9所述的一种高强度被动磨轮制备设备，其特征在于，所述搅拌清洁轴(301)远离搅拌釜体(1)的一端连接有从动齿轮(305)，所述从动齿轮(305)的一侧啮合有驱动齿轮(306)，所述从动齿轮(305)远离搅拌清洁轴(301)的一侧连接有限位转轴(307)，所述限位转轴(307)的外侧转动连接有支撑架(308)。

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