[发明专利]电工陶瓷用非均匀性磨损高强度金刚石成型磨片

说明书

(一)技术领域：本发明涉及一种金刚石成型磨片，具体是电工陶瓷用非均匀性磨损高强度金刚石成型磨片。

(二)现有技术：人造金刚石是一种新型超硬材料，将其做成各种加工工具应用于电工陶瓷、建筑陶瓷、工程陶瓷、精密陶瓷等的加工。在高压输变电中，绝缘性能、耐高压等级与电瓷套管高低成正比，而2米以上电瓷几乎无法一次成型，要想一次成型5米乃至10米以上瓷套更是无法想象。这除了窑炉高度普遍不够、加热困难、浪费燃气电能等原因外，更重要的是陶瓷属脆性物质，烧结时因热胀，产品会自动扭曲炸裂，因而必须采取分段制造、后续粘结。在粘结的方法上：一是有机粘结。先分段造出毛坏，经过切磨后，涂环氧树脂粘结。这种粘结方法简单、实用、效率高，但树脂易老化，产品使用周期短。二是无机粘结。切磨后用釉料作为粘结剂，再二次烧成，这种粘接强度高，可形成一体、不老化，但工艺复杂要求高。

以上不管哪种粘结，都必须磨削上下接口，使其成为有规则的几何形状。现有加工主要采取两种技术：其一是先倒模烧制出一定的几何形状，再打磨修整，这种加工的缺陷是工作效率较低，特别是由于不是一次成型，带来形状不够规则，粘结的吻合程度不够严密，影响产品质量；其二是用带有完整几何形状且均匀性磨损的普通砂轮直接车磨接口成一定几何形状，这种加工能一次成形、效率也较高，但其缺陷是在车磨过程中，一方面，砂轮各点的加工量是非均性的，即加工余量沿进击方向从外到内逐渐减少，而砂轮又是均匀性磨损的，即加工量越大的部位磨损也越快，这样带来砂轮的磨损度不一，使用一段时间砂轮就改变了形状，要想保证产品制作过程的工艺尺寸非常困难，必须反复测量、反复修正砂轮，这既影响工作效率，又增加了生产成本。

(三)发明内容：本发明的目的就是提供一种电工陶瓷用非均匀性磨损高强度金刚石成型磨片；该磨片在非均性磨削过程中，能持久保持初始形状，磨轮不易变形，使用寿命长。

本发明的电工陶瓷用非均匀性磨损高强度金刚石成型磨片，其特征在于：把磨片的工作层从进击点A依次往后均匀地分为1-1，2-2，3-3，....10-10十个区段，从1-1区到10-10区相应配置从DMD、SMD40、SMD35、SMD30、SMD25、SMD、MBD12、MBD8、MBD6到MBD4级强度的金刚石，并对每个区段的金刚石浓度进行非均匀性分布，再分别加入不同的结合剂，经装料，压制成型，精加工后制得。

所述每个区段的金刚石重量百分浓度分布从1-1区段的125％依次递减5％至10-10区段的80％。

所述各区段的结合剂组成及用量(w/w)如下：

1-1区段依次为Cu50％、Ni30％、Sn20％；

2-2区段依次为Cu70％、Ni15％、Sn15％；

3-3区段依次为Cu80％、Sn20％；

4-4区段依次为Cu90％、Ni10％；

5-5区段依次为Cu80％、Sn20％；

6-6区段依次为Cu80％、Ni15％、Sn5％；

7-7区段依次为Cu80％、Ni10％、Sn10％；

8-8区段依次为Cu23％、Ni5％、Ag72％；

9-9区段依次为Cu90％、Sn10％；

10-10区段依次为Cu28％、Ag72％。

本发明的原理可参见图1，从磨片1来讲，其A点是工作层体积最小点，工作层体积分布由A点到EF逐渐增大，即磨轮的体积分布沿进击方向是不均匀分布的；从被加工瓷件2来讲，磨削余量由B到C逐渐减少，与磨轮体积是反向不均匀分布，砂轮最小体积点A点，自接触瓷件B点起，到磨削结束C点止，自始至终一直参与磨削，也就是说砂轮A点要以最少的工作层体积加工最多的单位磨瓷余量，而E、F段却以最多的工作层体积磨削最小的加工余量。因为磨削量不均布，如果均匀分布磨削力量，那么砂轮的磨损速度会不一样，几何形状就会很快改变，沿A到EF方向逐渐减少，A点的磨损量最大，很快就会由尖角变成圆弧，在非均匀磨损的过程中为了保持砂轮完好的几何形状，必须做出相应的非均性磨损的砂轮。为此，我们对砂轮做了以下三个方面创造性的设计：

1、对金刚石硬度进行非均匀性分布