[发明专利]磨粒负荷均布的成形砂轮及其制备方法

权利要求书

1.一种磨粒负荷均布的成形砂轮的制备方法，其特征在于，所述磨粒负荷均布的成形砂轮包括砂轮基体和设置于所述砂轮基体的工作面上的磨粒，所述砂轮基体的工作面包括多个轮廓曲率不同的区域，相邻两个区域的轮廓曲率、磨粒密度以及磨粒排布倾斜角度不同；

其制备方法包括以下步骤：

将砂轮基体的工作面划分区域：依据砂轮基体工作面的轮廓曲率不同，将砂轮基体工作面划分为多个区域，每一区域对应的砂轮轮廓长度为L，每个区域对应的砂轮基体工作面所去除的工件材料体积为V；

磨粒密度的确定：设定每一区域内磨粒密度为C，相邻两个区域的磨粒密度与该两个区域的单位砂轮轮廓长度的工件材料去除体积成正比，因此，相邻两个区域的磨粒粒度存在如下关系：

式中：C_i为第i个区域内的磨粒密度；C_j为第j个区域内的磨粒密度，j=i+1；V_i为第i个区域对应的砂轮基体工作面去除的工件材料体积；V_j为第j个区域对应的砂轮基体工作面去除的工件材料体积；L_i为第i个区域对应的砂轮轮廓长度；L_j为第j个区域对应的砂轮轮廓长度；

磨粒横向间距的确定：设定每一区域内磨粒横向间距为∆x，相邻两个区域交界处的法线与竖直方向的夹角为θ，且0≤θ＜π/2，相邻两个区域的磨粒横向间距存在如下关系：

式中：∆x_i为第i个区域内磨粒的横向间距；∆x_j为第j个区域内磨粒的横向间距，j=i+1；θ为第i个区域和第j个区域交界处的法线与竖直方向的夹角，且0≤θ＜π/2；

磨粒纵向间距的确定：设定每一区域内磨粒纵向间距为∆y，∆y介于0.5~1.5倍磨粒粒径之间；

磨粒排布倾斜角度的确定：磨粒排布倾斜角度介于0 ~ π/2之间；

砂轮制备：首先，在标签纸上打孔，孔径大于磨粒直径，孔的分布与磨粒的分布保持一致；其次，采用不干胶将标签纸贴附于砂轮基体工作面上，并将磨粒依次放置于标签纸的孔内，随后脱去模板，完成砂轮基体工作面上磨粒的排布；然后，将结合剂铺洒在砂轮基体工作面上以覆盖磨粒；最后，将带有磨粒和结合剂的砂轮基体放入真空钎焊炉内烧结，完成砂轮制备。

2.根据权利要求1所述的磨粒负荷均布的成形砂轮的制备方法，其特征在于，所述砂轮基体的工作面包括多个平面区域和圆弧区域，多个所述平面区域和多个所述圆弧区域交替设置。

3.根据权利要求1所述的磨粒负荷均布的成形砂轮的制备方法，其特征在于，所述磨粒为CBN或金刚石。

4.根据权利要求1所述的磨粒负荷均布的成形砂轮的制备方法，其特征在于，∆y等于磨粒粒径。

5.根据权利要求1所述的磨粒负荷均布的成形砂轮的制备方法，其特征在于，所述结合剂为Cu-Sn-Ti合金或Ag-Cu-Ti合金。