[发明专利]一种磨粒图案分布砂轮的制作方法及制作装置

说明书

技术领域

本发明属于磨粒工具制备领域，具体涉及一种磨粒图案分布砂轮的制作方法及装置。

背景技术

借以磨粒的高硬度等优良物理机械性能，磨粒砂轮以其高效、稳定、耐用等优秀磨削特性，成为零件成型加工和高质量表面形成的关键手段，在金属、工程陶瓷、光学晶体、半导体及天然岩石等高效和精密磨削、硬质合金、光学晶体、工程陶瓷、航空航天钛合金等材料的高效和精密磨削加工中发挥着无可替代的支柱作用。

由于磨削技实际上是通过固结在磨轮表面的众多磨料对材料的微量去除从而实现工件材料的整体去除加工，因此磨轮表面磨粒的分布对磨轮性能影响巨大。一直以来，人们都在努力如何使得磨料或者微磨粒群能够按照一定的方式分布在磨轮表面，以确保磨粒间能够均匀的承担切削载荷，从而有效的提高磨粒的磨削性能，如中国发明专利公开号CN1528565A中公布了一种基于壳膜布料的带图案优化的磨料制备技术，中国发明专利CN101073882公布了一种磨料三维多层可控优化排布电镀工具制备方法等。这些方法从不同方面上针对磨粒图案排布磨轮制作中的磨料的排布实施问题进行了突破，但是所制工具依然与预期的设计目的相差甚远。究其原因，在于现有方法大都只是针对磨粒排布方式，而忽略了高性能磨轮的另一个重要问题——磨轮轮廓精度问题。磨轮轮廓的高精度是高精度工件成型的基本保证，但受结合剂层厚度的影响很大。CN105965408A公开了一种单层磨粒砂轮的制作方法，其核心点在于通过跳动补偿机构间接控制结合剂均匀涂敷以解决磨粒等高性问题，但是其设备复杂，操作繁琐。另一方面，现有的网筛，孔板，模板法材料主要是金属，陶瓷等，成本高且难加工，排布图案样式少，而且也仅是起到动磨粒位置限制的作用，并没有起到控制结合剂厚度的作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种磨粒图案分布砂轮的制作方法。

本发明的另一目的在于提供一种磨粒图案分布砂轮的制作装置。

本发明的具体技术方案如下：一种磨粒图案分布砂轮的制作方法，所述的砂轮为包括但不限于外圆砂轮、端面砂轮、修整盘、修整器、滚轮、磨盘，包括如下步骤：

(1)依据所需结合剂厚度确定临时覆盖层的厚度，并根据磨粒图案的分布对临时覆盖层进行镂空处理；

(2)将临时覆盖层粘覆于磨盘基体上；

(3)利用砂轮基体的旋转运动，将结合剂涂覆于在临时覆盖层上；

(4)使砂轮基体旋转，并将刮片紧贴于临时覆盖层上，利用砂轮基体的旋转运动使得没有填入镂空区的结合剂被刮除，留在镂空处的结合剂厚度与临时覆盖层厚度相等，从而达到利用临时覆盖层控制结合剂厚度；

(5)使砂轮基体继续旋转，将磨粒从砂轮基体上方的固定位置以匀速落下，借助砂轮基体旋转运动使得磨粒均匀撒在砂轮基体的结合剂表面；

(6)将磨粒固定于基体，包括以下两种方法：

6.1)先移除临时覆盖层，再进行结合剂固化处理，使磨粒固定于基体，形成所述单层磨粒砂轮；

6.2)直接进行结合剂固化处理，磨粒固定于基体后，移除临时覆盖层，形成所述单层磨粒砂轮。

在一较佳实施例中：所述砂轮基体为金属，或陶瓷，或复合材料。

在一较佳实施例中：所述临时覆盖层由面材，不干黏胶层，以及底纸构成。

在一较佳实施例中：所述面材的材料包括但不限于：铜版纸，PVC，PET，镭射纸，耐温纸，聚丙烯，聚碳酸酯，牛皮纸，荧光纸，镀金纸，镀银纸，合成纸，铝箔纸，易碎纸，防伪纸，美纹纸，布标纸，珠光纸，夹心铜版纸，热敏纸中的一种；所述面材厚度为25-500um；

所述不干黏胶层具有胶黏剂，所述胶黏剂为丙烯酸乳胶，或热熔胶，或橡胶基类乳胶，或溶剂型丙烯酸中的一种；

所述底纸外涂有硅保护层，为格拉辛纸、蒜皮纸、牛皮纸、聚酯pet、铜版纸、聚乙烯、塑料薄膜中的一种。

在一较佳实施例中：所述结合剂为光固化树脂，所述结合剂固化处理为用紫外光照射所述结合剂。

在一较佳实施例中：所述结合剂为含有一种或多种能与磨粒发生化学键合元素(Co、Ti、Fe、W、Cr)的合金，所述结合剂固化处理包括对结合剂进行感应加热、激光加热或炉中辐射加热。

在一较佳实施例中：所述磨粒材料包括不限于金刚石、立方碳化硼、氧化锆、氧化铝、硬质合金、氮化硅、碳化硅；所述磨粒的直径为1-2000um。