发布时间：2024-04-27 来源：网络
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一种高精密磨削固结柔性砂轮，原料按照质量百分比为：碳化硅磨料或白刚玉磨料22～50wt%；酚醛改性环氧树脂6～15wt%；聚乙烯醇PVA水溶液25～65wt%；增柔剂、偶连剂、消泡剂、微孔剂及催化剂5.5～11wt%；水淀粉水糊精粘结剂8～19wt%。其制备步骤：制备酚醛改性环氧树脂和PVA水溶液；将上述制备的物料放入搅拌机，依次加入辅助剂，搅拌成料浆状；将搅拌好的物料，注入不同砂轮规格所需的模具中至相应高度；将注模后的物料烘干成凝固状；将烘干凝固后的坯料移入硬化炉中，加热，保温，冰球突破得到所述高精密磨削固结柔性砂轮；本发明专利技术的砂轮磨料粒度细、结合剂柔性好，解决现有细粒度砂轮刚性大柔性差无法满足高精度磨削加工要求的难题。
【专利摘要】一种高精密磨削固结柔性砂轮，原料按照质量百分比为：碳化硅磨料或白刚玉磨料22～50wt%；酚醛改性环氧树脂6～15wt%；聚乙烯醇PVA水溶液25～65wt%；增柔剂、偶连剂、消泡剂、微孔剂及催化剂5.5～11wt%；水淀粉水糊精粘结剂8～19wt%。其制备步骤：制备酚醛改性环氧树脂和PVA水溶液；将上述制备的物料放入搅拌机，依次加入辅助剂，搅拌成料浆状；将搅拌好的物料，注入不同砂轮规格所需的模具中至相应高度；将注模后的物料烘干成凝固状；将烘干凝固后的坯料移入硬化炉中，加热，保温，得到所述高精密磨削固结柔性砂轮；本专利技术的砂轮磨料粒度细、结合剂柔性好，解决现有细粒度砂轮刚性大柔性差无法满足高精度磨削加工要求的难题。【专利说明】
磨料磨具素有工业牙齿和工业美容师之称，是国民经济尤其是现代制造业不可或缺的一部分。磨削加工是“车、铣、刨、磨”加工方法中精密度最高的一种，尤其是粗糙度Ra0.015um以下的高精度加工是车、刨、铣方法所不能达到的。由于需求的不断提高和增长，也促进高精度砂轮磨具技术研究与开发，产品品种、产量、质量向多量和多样发展。磨料磨具品种繁多，按产品形态分有:固结磨具(砂轮、磨头、磨石等)、涂附磨具(砂带、砂布等)、游离磨具(研磨砂、研磨膏等)。砂轮是磨料磨具产品中最主要也是应用最多的一种。高精密磨削加工选用的磨具主要是细粒度固结砂轮，几乎所有的磨床都要用至IJ，如外圆磨、平面磨、无芯磨、内圆磨、工具磨等。而涂附磨具、柔软抛光砂轮、游离研磨以及新兴光整、电解、磁流变等精加工方法，品种多样使用方法五花八门，虽也属于精磨加工范筹，但多在表面处理高亮度抛光方面使用，冰球突破如汽车表面镀前处理，石材、石雕、家具、木雕、工艺品等表面高亮度抛光。这些加工追求的是高亮度，甚至要求达到镜面效果，这类加工往往对工件精度和材料性能要求不高。真正的高精密磨削加工兼具几何精度、表面粗糙度和材料性能，这需要性能优异的细粒度固结砂轮才能满足磨床磨削加工要求，其技术发展与产品专利技术创新影响与推动着精密机械、电子、光学等行业技术水平提高。磨削加工从粗磨到精磨可分为荒磨、粗磨、半精磨、精磨、高精磨，工件表面粗糙度从Ra3.2um?Ra0.0Olum,而表面粗糙度要求在Ra0.06um以下通常称为高精磨。一般磨料粒度W63以细的砂轮称为细粒度砂轮，从精磨开始需要用到细粒度砂轮。细粒度砂轮按磨料分有普通磨料细粒度砂轮和超硬磨料细粒度砂轮；按结合剂分有陶瓷结合剂、树脂结合剂、橡胶结合剂、金属结合剂、电镀结合剂等。这些砂轮总体来说满足了一般精磨高精磨要求，但这些砂轮又由于自身的局限性制约了更高精度要求的实现。如使用比较普遍的普通磨料陶瓷结合剂细粒度砂轮，粒度通常只能做到W20以上，由于生产工艺原因再细就很难做了，粗糙度只能达到Ra0.06um以上；普通磨料树脂结合剂细粒度砂轮粒度可做到比陶瓷结合剂更细，高精磨等级要比陶瓷结合剂更高一级，由于树脂种类很多，设计出许多砂轮配方，是高精磨砂轮的主要品种。其生产工艺是半干料压制成型，组织密度均匀性差，加之结构缺乏柔性，制约了更高精度磨削的实现；超硬材料(人造金刚石和CBN)细粒度精磨高精磨砂轮，是传统普通磨料细粒度砂轮升级产品，以树脂结合剂居多，砂轮在耐用度和磨削非金属方面有较大优点，但价格昂贵是制约使用的一方面，另一方面使用性能受砂轮结构影响同样也是刚性有余柔性不足，同样也制约了更高精度磨削的实现。因此，高精磨(Ra0.015um以下)乃至超高精磨(Ra0.0Olum以下纳米级)仍然是砂轮生产领域中的一大难题。
本专利技术提供，目的在于提供一种磨料粒度细、结合剂柔性好的砂轮，解决现有细粒度砂轮刚性大柔性差无法满足高精度磨削加工要求的难题。本专利技术的技术方案在于:一种高精密磨削固结柔性砂轮，所述高精密磨削固结柔性砂轮的主要原料包括碳化硅磨料(SiC)或白刚玉磨料(Al2O3)、酚醛改性环氧树脂、聚乙烯醇(PVA)水溶液和水淀粉水糊精粘结剂。进一步的，所述的高精密磨削固结柔性砂轮的原料按照质量百分比为:碳化硅磨料(SiC)或白刚玉磨料(Al2O3 )22?50wt% ;酚醛改性环氧树脂6?15wt% ;聚乙烯醇(PVA)水溶液25?65wt% ;增柔剂、偶连剂、消泡剂、微孔剂及催化剂5.5?llwt% ;水淀粉水糊精粘结剂8?19wt%。进一步的，所述碳化硅磨料(SiC)为绿碳化硅或黑碳化硅，粒度为W63?Wl.5 ;白刚玉(Al2O3)磨料，冰球突破粒度为W63?Wl.5。进一步的，所述酚醛改性环氧树脂由21?26%苯酚、42?48%甲醛和28?35%环氧树脂经触媒反应而成；聚乙烯醇(PVA)水溶液的质量浓度为16?21% ;水淀粉水糊精的质量浓度为6?14%。一种高精密磨削固结柔性砂轮的制造方法，包括以下步骤: (I)制备酚醛改性环氧树脂:按所述原料配比先将苯酚和甲醛材料放入反应釜中，按升温曲线°c后加入触媒剂沸腾反应30分钟，自然冷却至45°C再加入环氧树脂搅拌30分钟后，放出装入容器，置于0?5°C冷箱中备用。(2)制备PVA水溶液:按所述原料配比将PVA和水放入锅中边加热边搅拌至95°C，保温1.5小时，自然冷却至40°C倒出，用36目筛网过滤，置于容器中备用。(3)拌料:将步骤(I)和(2)制备的物料放入搅拌机，依次加入水淀粉水糊精粘结齐IJ、磨料、上述助剂，搅拌40?55分钟成料浆状。(4)注模:将步骤(3)搅拌好的物料，注入不同砂轮规格所需的模具中至相应高度。(5)烘干:将步骤(4)注模后的物料在80°C条件下烘干12小时成凝固状。(6)硬化:将步骤(5)烘干后的坯料移入硬化炉中，按升温曲线小时，得到所述高精密磨削固结柔性砂轮。进一步的，所述步骤(6)硬化的高精密磨削固结柔性砂轮按尺寸精度要求进行外表加工，再按技术要求进行检测，包装后即为成品。与现有技术相比较，本专利技术具有以下优点:(I)本专利技术的原料配方和工艺方法科学合理，解决了一般细粒度砂轮刚性大柔性差问题；(2)运用“以柔克刚”的原理，较好的消除了高精密磨削中工件与砂轮“硬一硬”接触产生共振、发热烧伤、材料变异等磨削不利因素；(3) —般细粒度砂轮要达到高精磨效果需要设备工装精良和工人技术精尖，二者缺一不可，而选用本专利技术的砂轮可放宽设备精度和工人技术；(4)生产出的高精密磨削固结柔性砂轮具有磨料粒度细、结合剂柔性好；(5)用其加工工件，工件粗糙度低、不变异，砂轮无需修整；(6)降低磨削成本，适应面广，具有良好的经济效益和社会效益。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术制造砂轮的工艺流程简图。【具体实施方式】为让专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明，但专利技术并不限于此。一种高精密磨削固结柔性砂轮，原料按照质量百分比为:碳化硅磨料(SiC)或白刚玉磨料(Al2O3 ) 22?50wt% ;酚醛改性环氧树脂6?15wt% ;聚乙烯醇PVA水溶液25?65wt% ;增柔剂、偶连剂、消泡剂、微孔剂及催化剂5.5?llwt%，所述增柔剂、偶连剂、消泡齐U、微孔剂及催化剂可为任意
一种高精密磨削固结柔性砂轮，其特征在于：所述高精密磨削固结柔性砂轮的主要原料包括碳化硅磨料、白刚玉磨料、酚醛改性环氧树脂、聚乙烯醇水溶液和水淀粉水糊精粘结剂。
