[发明专利]一种金刚石砂轮及其生产方法

摘要

本发明公开了一种磨粒多层有序排布且结合强度高、磨损后便于修复的一种金刚石砂轮及其生产方法，包括加工砂轮基体、清洗等步骤，其采用激光增材技术准确加工，提高加工精度及质量；采用“三明治”结构烧结，避免磨粒位移，确保磨粒出刃高度一致，实现金刚石磨粒有序排布，磨削时的容屑空间大，减小磨削力，降低磨削温度，提高磨削效率，改善磨削表面质量；控制激光器功率控制烧结温度，避免了金刚石磨粒石墨化，金属结合剂与金刚石磨粒的高强度冶金结合；还可以简化制造工艺；磨损后“逐层”修整后继续使用，修整方便，使用寿命长。

主权项

一种金刚石砂轮的生产方法，其特征是它包括以下步骤：⑴加工砂轮基体：采用钢材制出圆柱筒体形的砂轮基体；⑵清洗：将砂轮基体、金刚石磨粒分别置于有机溶剂中进行超声波清洗；⑶布孔：采用激光振镜扫描装置在环形金属片上加工出规则排布的定位孔，定位孔的孔径小于金刚石磨粒的粒径，再调整激光振镜扫描装置的激光参数，在该环形金属片上规则排布的定位孔的间隙之间加工出置粉孔；⑷铺磨粒：将步骤⑶得到的已布孔的环形金属片上均匀地铺设一层经步骤⑵处理过的金刚石磨粒，使环形金属片上的各定位孔内均填充有金刚石磨粒后，移除环形金属片上表面多余的金刚石磨粒；⑸定位：将另一片由步骤⑶得到的已布孔的环形金属片覆盖于步骤⑷中的环形金属片上的金刚石磨粒的上方，使该环形金属片的定位孔与下方环形金属片上铺设的金刚石磨粒相应对齐，形成“三明治”结构；⑹烧结:将与环形金属片组成材质一致的金属结合剂粉末储于送粉器中，采用激光增材制造装置对金属结合剂粉末进行熔化烧结，在砂轮基体表面形成金属结合剂层；⑺结合烧结：将步骤⑸所述的“三明治”结构放置于步骤⑹中砂轮基体表面形成的金属结合剂层上，利用激光增材制造装置将金刚石磨粒烧结于金属结合剂中，烧结过程中，所述的“三明治”结构中的环形金属片同时被熔化烧结；控制金属结合剂粉末的送粉量和烧结温度，使金刚石磨粒层完全被金属结合剂覆盖；⑻多层烧结：重复上述步骤⑷～⑺，直至完成逐层磨粒有序排布的增材制造，并且在最上层金刚石磨粒烧结时控制减少金属结合剂粉末的送粉量，以保证最上层金刚石磨粒的出刃高度；⑼修整：利用激光修整法对由步骤⑻加工得到的磨粒有序排布金刚石砂轮进行修整，保证最上层所有金刚石磨粒的工作表面在同一平面内且具有一致的出刃高度。