[发明专利]一种磨轴承沟道聚合磨料陶瓷砂轮及其制备方法

说明书

本发明公开一种磨轴承沟道聚合磨料陶瓷砂轮及其制备方法，属于固结磨具制造技术领域。其制备方法包括如下步骤：（1）配制混合成型料：将一定比例和粒度的聚合磨料与白刚玉磨料混合构成磨料组分，配入结合剂、辅料糊精粉和临时粘结剂糊精液混合均匀得到成型料；磨料质量与陶瓷结合剂的质量比为76‑88:24‑12，所述辅料糊精粉的用量为磨料、陶瓷结合剂总质量的1‑2%，所述临时粘结剂糊精液的用量为外加磨料、陶瓷结合剂总质量的3‑6%；（2）成型和烧成：将混配好混合料按相应规格磨具的成型技术参数进行投料、梳料、刮平、施压、定型、脱模、干燥，在常压下1050‑1100℃温度制度条件下焙烧5~7小时。

技术领域

本发明属于磨料磨具制造技术领域，具体涉及一种磨轴承沟道聚合磨料陶瓷砂轮及其制备方法。

背景技术

轴承是机械设备中的重要零部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低机械零部件在高速运动过程中产生的摩擦和冲击，并保证其回转精度。沟道作为球轴承的一部分是一种呈沟型的特殊滚道，通常为圆弧形横截面，其半径略大于球半径。在轴承厂中，一般说沟道特指深沟球轴承或者角接触球轴承的滚动表面。

由于轴承要承受持续性的钢球冲击载荷，且运行速度很高，因此要求轴承有较高的尺寸精度、较小的表面粗糙度，如图1（a）和（b）所示，其中轴承沟道的加工主要通过砂轮磨削加工实现。

智能装备制造业得到快速发展，对轴承的加工精度、表面粗糙度、加工效率等的要求越来越高。近年来材料应用技术的进步给加工技术提出了新的要求，特别是在难加工材料（如高温耐热钢、钛合金钢等）的加工精度方面，传统WA和WA/A磨料制备的磨沟道陶瓷砂轮，由于沟形保形差，加工精度低，加工效率低的缺点，逐渐不能满足如今高精度轴承沟道的磨削要求。高精密轴承是未来的发展方向，高精密轴承一般包括高技术指标轴承和高端领域轴承、新一代智能轴承、悬浮类轴承、陶瓷轴承等。

目前国内生产的普通磨轴承沟道陶瓷砂轮，大多采用传统WA和WA/A磨料制备，所使用的结合剂，即粘土-长石系列，添加少量的硼玻璃，仍属于高温结合剂，烧成温度在1250℃左右。采用这种方案在所制备的砂轮主要存在以下问题：1）耐用度很低，一般在4-6件/次；2）虽然通过调整粒度也可满足磨削加工零件粗糙度的要求，但切削率明显下降，生产节拍在45-60s/件，圆度也很难保证；3）砂轮若偏硬，砂轮切削力下降，工件出现波纹度超差，反之工件沟曲率形状保形性变差。

聚合磨料（堆积磨料）的出现，为砂轮磨削性能的提高以及难磨材料的加工质量效率提高提供了可能性。聚合磨料（堆积磨料）采用细粒度磨料加结合剂混配、造粒、焙烧后制成具有一定气孔结构的具有磨料、结合剂、气孔三要素的类似磨具组织的复合磨料，其表面粗糙度远高于普通刚玉磨料，在制成磨具时结合剂的把持力高成型性能好，每一颗聚合磨料在使用过程中发生其组织内的磨粒脱落、自锐，延长磨料和磨具的使用寿命，采用这种聚合磨料制备的新型磨具包含很多这样的微型磨具，符合高效去除、微破碎、容屑等磨削机理。

发明内容

本发明的目的是提供一种磨轴承沟道聚合磨料陶瓷砂轮及其制备方法，特别是制备能够兼顾磨削质量和加工效率的聚合磨料砂轮。

为了实现上述目的，本发明的磨轴承沟道聚合磨料陶瓷砂轮采用如下技术方案：一种磨轴承沟道聚合磨料陶瓷砂轮，该砂轮本体是由以聚合磨料和白刚玉磨料构成的混合磨料、陶瓷结合剂、临时粘结剂制成，所述聚合磨料为白刚玉磨料微粉和陶瓷粘结剂经过特殊工艺造粒烧结制成的磨料，该磨料的磨粒具有表面粗糙并具有气孔的微晶结构，其粒度号分级方法参照白刚玉磨料。

具体地，其制备过程如下：

（1）配制混合成型料：将聚合磨料与白刚玉磨料混合构成磨料组分，聚合磨料加入量占磨料总质量的30~50%，加入陶瓷结合剂、糊精粉和糊精液混合均匀得到混合成型料；磨料质量与陶瓷结合剂的质量比为（76-88）:（24-12），所述辅料糊精粉的用量为磨料、陶瓷结合剂总质量的1-2%，所述临时粘结剂糊精液的用量为磨料、陶瓷结合剂总质量的3-6%；