本发明涉及抛光轮技术领域，尤其公开了一种改良式抛光轮及其制备方法。
背景技术：
当工件制造完成后，常常需要对工件的表面进行加工处理，例如，常常需要对工件的表面进行抛光处理，抛光轮就是对工件进行抛光处理主要构件之一，现有技术中的抛光轮大多采用干磨，其辊轮材质中含有固化剂和尼龙纤维，在研磨过程中产生的粉尘颗粒都是易燃品，在与金属高速摩擦中热量达到一定的温度会产生自燃现象是易燃品，在与金属高速摩擦中热量达到一定的温度会产生自燃现象；且在遇水环境下会变形，膨胀，粉状等状态，不适宜水磨；另一方面，现有技术中的抛光轮大多切削性和耐磨性不强，使用寿命不长，有待进一步进行改进。
技术实现要素：
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种改良式抛光轮，抛光轮采用主轴体及烧结在主轴体外侧的抛光层制成，该抛光轮具有良好的融水性、耐磨性、防火安全性、防生锈和腐蚀性，使用寿命长，相较于完全采用磨料制成的抛光轮，降低磨料的使用量，降低抛光轮的制造成本。
本发明的另一目的在于提供一种改良式抛光轮的制备方法，该制备方法操作控制方便，生产效率高，生产成本低，适合大规模工业化生产，使制得的改良式抛光轮产品质量稳定、使用寿命长。
为实现上述目的，本发明的一种改良式抛光轮，包括主轴体及烧结在主轴体外侧的抛光层，抛光层用于抵触外界待抛光的物件，转动的主轴体带动抛光层转动，转动的抛光层实现对物件的抛光。
其中，主轴体采用不锈钢制成。进一步的，主轴体采用304不锈钢制成，提升抛光轮的耐腐蚀性能及防生锈功能。
其中，主轴体包括中心部、分别设置于中心部两端的两个过渡部、分别设于两个过渡部彼此远离一端的两个定位部、设于一个定位部的配合部，过渡部的外径大于定位部的外径，定位部用于承载外界的滚动轴承，过渡部靠近定位部一端的端面用于挡止滚动轴承，配合部设有键槽，键槽用于容设与外界传动轮配合的健体。
其中，抛光层的横截面呈环形，抛光层套设在主轴体的外侧。
其中，主轴体设有凹坑，抛光层设有突伸入凹坑内的固定部。
其中，凹坑的数量为多个，多个凹坑围绕主轴体的中心轴线设置。
其中，凹坑沿主轴体的长度方向延伸设置，凹坑自主轴体的外表面凹设而成，凹坑远离主轴体的中心轴线一端的宽度小于凹坑靠近主轴体的中心轴线一端的宽度。
其中，所述抛光层包括如下质量百分比的原料：碳化硅27-33%、白刚玉32-38%、碳纤维复合材料7-13%、高分子树脂材料22-28%。
本发明的抛光轮通过采用主轴体以及上述原料制得的抛光层，所制得的改良式抛光轮性对于现有的抛光轮，具有如下优点：
（1）良好的融水性，在水磨环境下高速旋转和高速左右运动无变形，确保抛光过程中切削力的精准度；在有效的抛光下，延长了在同类产品抛光下的使用寿命，同时同类产品抛光轮在遇水环境下会变形，膨胀，粉状等状态，无法水磨；
（2）良好的耐磨性，本发明改良式抛光轮发热的抛光层通过将碳化硅和白刚玉磨以及其他原料相配合，使制得的改良式抛光轮适合加工淬火钢、合金钢、高速钢、高碳钢等硬度较硬，抗张强度较大的材料，具有高强度切削性和耐磨性，其使用寿命约24个月或24个月以上；
（3）防火安全性，本发明通过将碳纤维复合材料与其他材料复合，使改良式抛光轮具有良好的耐高温、耐摩擦和耐腐蚀性，在有水的加入，具有降温和安全作用；抛光层在热膨胀系数小，比热容高，能储存大量的热能，导热率低，抗热摩擦的性能优异，有出色的抗热冲击性（可以耐受2000℃的高温）
（4）防生锈和腐蚀性，主轴体采用304不锈钢制成，提升抛光轮的耐腐蚀性能及防生锈功能。
其中，所述高分子树脂材料为双酚a型环氧树脂。双酚a型环氧树脂具有良好的耐化学腐蚀性、力学强度和电绝缘性，本发明通过将双酚a型环氧树脂添加于抛光层材料中，并与其它原料相配合，提高了抛光层对主轴体的黏着力，提高了抛光轮的耐化学腐蚀性、力学强度和电绝缘好，环氧树脂的制成品具有良好的物理机械性能，耐化学药品性，电气绝缘性能。进一步的，所述双酚a型环氧树脂为双酚a型环氧树脂e-20；所述双酚a型环氧树脂的环氧当量为600-700，软化点为75-85℃。
其中，所述碳纤维复合材料为钢钎导电[a1]，型号为ysfstf-k300。pps钢钎导电具有超高刚性、高硬度、机械强度、尺寸稳定性好、耐蠕变、耐热（可在180℃-230℃温度范围内使用）耐磨、耐化学腐蚀性好、收缩率低等性能，可与碳化硅、白刚玉和双酚a型环氧树脂复合，提高抛光轮的尺寸稳定性、机械强度和耐高温、耐摩擦和耐腐蚀性。
本发明还提供上述改良式抛光轮的制备方法，包括如下步骤：
（1）按比例称取碳化硅、白刚玉、碳纤维复合材料、高分子树脂材料，混合后配成混合料;
（2）将对混合料进行混匀后，加水润湿放置90-150min，得到润湿混料；进一步的，所述润湿混料和水的质量比为2.5-3.5:1
（3）将润湿混料放入搅拌机均匀搅拌，并补充加水，润湿混料和水的质量比为2.5-3.5:1；
（4）将主轴体放入磨具槽内，将混合料倒入磨具中；将固定好的磨具放置于滚动的烧结台；
（5）对附着于主轴体表面的混合料进行点火操作和抽风烧结，得到抛光轮初品。
（6）通过环冷机对抛光轮初品进行冷却处理；
（7）将抛光轮初品冷却23-25h后进行表面切削处理；
（8）将经过切削处理的抛光轮初品置于滚动研磨机，研磨到规定的尺寸规格后，制得抛光轮。
本发明的改良式抛光轮由中心主轴体和外围抛光区域附着的抛光层经过高温烧结而成，主轴体和抛光层经烧结与主轴体一体成型，制备方法操作控制方便，生产效率高，生产成本低，适合大规模工业化生产，使制得的改良式抛光轮产品质量稳定、使用寿命长。
本发明的有益效果：在抛光轮的使用过程中，利用驱动电机驱动主轴体转动，使得外界待抛光的物件抵触在抛光层上，转动的主轴体带动抛光层转动，进而实现对物件的抛光；相较于完全采用磨料制成的抛光轮，降低磨料的使用量，降低抛光轮的制造成本；经由将抛光层烧结在主轴体的外侧，增加抛光层与主轴体之间的附着力，避免抛光层从主轴体外侧脱落；该抛光轮具有良好的尺寸稳定性、耐磨性、防火安全性、防生锈和腐蚀性，使用寿命长，适用于水磨抛光；其制备方法操作控制方便，生产效率高，生产成本低，适合大规模工业化生产，使制得的改良式抛光轮产品质量稳定。
附图说明
图1为本发明主视图。
图2为图1中沿a—a方向的剖视图。
图3为本发明的抛光层的剖视图。
图4为本发明的中心部的剖视图。
附图标记包括：
1—主轴体2—抛光层3—中心部
4—过渡部5—定位部6—配合部
7—键槽8—凹坑9—固定部。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明。
实施例1
请参阅图1和图2所示，本发明的一种改良式抛光轮，包括主轴体1及烧结在主轴体1外侧的抛光层2，主轴体1的主体形状为直条状圆柱，抛光层2用于抵触外界待抛光的物件，转动的主轴体1带动抛光层2转动，转动的抛光层2实现对物件的抛光。
在抛光轮的使用过程中，利用驱动电机驱动主轴体1转动，使得外界待抛光的物件抵触在抛光层2上，转动的主轴体1带动抛光层2转动，转动的抛光层2进而实现对物件的抛光；相较于完全采用磨料制成的抛光轮，降低磨料的使用量，降低抛光轮的制造成本；经由将抛光层2烧结在主轴体1的外侧，增加抛光层2与主轴体1之间的附着力，避免抛光层2从主轴体1外侧脱落。当抛光层2磨损严重导致抛光轮无法使用时，在主轴体1的外侧重新烧结抛光层2即可，实现主轴体1的循环利用。进一步的，所述抛光轮为水磨专用抛光轮。
本实施例中，主轴体1采用不锈钢制成，优选地，主轴体1采用304不锈钢制成。使用时，将抛光轮专用于水磨抛光，即在抛光轮对物件抛光的过程中，利用水作为冷却剂和润滑剂，此时不锈钢制成的主轴体1不会因水的使用而生锈，避免因主轴体1生锈而对物件的抛光造成不良，提升物件的抛光良率。
主轴体1包括中心部3、分别设置在中心部3左右两端的两个过渡部4、分别设于两个过渡部4彼此远离一端的两个定位部5、设于一个定位部5的配合部6，过渡部4的外径大于定位部5的外径，定位部5用于承载外界的滚动轴承，过渡部4靠近定位部5一端的端面用于挡止滚动轴承，配合部6上设有键槽7，键槽7自配合部6的外表面凹设而成，键槽7用于容设与外界传动轮配合的健体。
抛光层2的横截面呈环形，抛光层2套设在主轴体1的外侧。相较于沿主轴体1长度方向延伸的条状抛光层2，确保转动抛光轮的抛光层2始终抵触待抛光的物件，提升抛光轮对物件的抛光效率。
请参阅图1至图4所示，主轴体1上设置有凹坑8，凹坑8自主轴体1的外表面凹设而成，抛光层2设有突伸入凹坑8内的固定部9，凹坑8的内坑壁抵触挡止固定部9，增大主轴体1与抛光层2之间的附着力，防止抛光层2与主轴体1发生相对转动而导致抛光不良。
凹坑8的数量为多个，多个凹坑8围绕主轴体1的中心轴线设置，抛光层2设有伸入多个凹坑8内的多个固定部9，进一步增加主轴体1与抛光层2之间的附着力。
凹坑8沿主轴体1的长度方向延伸设置，凹坑8自主轴体1的外表面凹设而成，凹坑8远离主轴体1的中心轴线一端的宽度小于凹坑8靠近主轴体1的中心轴线一端的宽度。当抛光层2烧结在主轴体1上之后，利用凹坑8与固定部9的形状配合，防止固定部9沿主轴体1的径向方向与主轴体1脱开，进一步确保主轴体1与抛光层2稳固结合在一起。
本实施例中，所述抛光层2包括如下质量百分比的原料：碳化硅30%、白刚玉35%、碳纤维复合材料10%、高分子树脂材料25%。进一步的，所述高分子树脂材料为双酚a型环氧树脂e-20。所述碳纤维复合材料为pps钢钎导电，型号为ysfstf-k300。
本实施例中，抛光层2采用混合磨料制成，混合磨料包括以下组分：质量比30%、白刚玉磨料35%、碳纤维复合材料质量比10%、高分子树脂材料25%。
本发明的抛光层2及不锈钢制成的主轴体1组成的抛光轮具有如下优点：（1）融水性，在水磨环境下，高速旋转和高速左右运动无变形，确保抛光过程中切削力的精准度。在等同的抛光条件下，延长了抛光轮的使用寿命，有效避免抛光轮在遇水环境下因变形、膨胀、粉状等状态所导致的无法水磨。（2）耐磨性，抛光层2含有的碳化硅和白刚玉磨料，适合加工淬火钢、合金钢、高速钢、高碳钢等硬度较硬且抗张强度较大的材料，抛光轮具有高强度切削性和耐磨性，使用寿命约24个月。（3）防火安全性，现有抛光轮大都是干磨，干磨中辊轮材质中含有固化剂和尼龙纤维，在研磨过程中产生的粉尘颗粒是易燃品，在与金属高速摩擦中热量达到一定的温度会产生自燃现象；本产品抛光轮内部含有碳纤维材料，利用碳纤维材料的外柔内刚、耐高温、耐摩擦、耐腐蚀性，再有水的加入，具有降温、防止燃烧的安全作用。（4）防生锈和腐蚀性，主轴体1采用304不锈钢制成，提升抛光轮的耐腐蚀性能及防生锈功能。
本实施例还提供上述改良式抛光轮的制备方法，包括如下步骤：
（1）按比例称取碳化硅、白刚玉、碳纤维复合材料、高分子树脂材料，混合后配成混合料;
（2）将对混合料进行混匀后，加水润湿放置120min，得到润湿混料；
（3）将润湿混料放入搅拌机均匀搅拌，并补充加水，润湿混料和水的质量比为3:1；
（4）将主轴体1放入磨具槽内，将混合料倒入磨具中；将固定好的磨具放置于滚动的烧结台；
（5）对附着于主轴体1表面的混合料进行点火操作和抽风烧结，得到抛光轮初品。
（6）通过环冷机对抛光轮初品进行冷却处理；
（7）将抛光轮初品冷却23-25h后进行表面切削处理；
（8）将经过切削处理的抛光轮初品置于滚动研磨机，研磨到规定的尺寸规格后，制得抛光轮。
实施例2
本实施例中，所述抛光层2包括如下质量百分比的原料：所述抛光层2包括如下质量百分比的原料：碳化硅27%、白刚玉38%、碳纤维复合材料7%、高分子树脂材料28%。
进一步的，所述高分子树脂材料为双酚a型环氧树脂e-20。所述碳纤维复合材料为pps钢钎导电，型号为ysfstf-k300。
本实施例还提供上述改良式抛光轮的制备方法，包括如下步骤：
（1）按比例称取碳化硅、白刚玉、碳纤维复合材料、高分子树脂材料，混合后配成混合料;
（2）将对混合料进行混匀后，加水润湿放置90min，得到润湿混料；
（3）将润湿混料放入搅拌机均匀搅拌，并补充加水，润湿混料和水的质量比为2.5:1；
（4）将主轴体1放入磨具槽内，将混合料倒入磨具中；将固定好的磨具放置于滚动的烧结台；
（5）对附着于主轴体1表面的混合料进行点火操作和抽风烧结，得到抛光轮初品。
（6）通过环冷机对抛光轮初品进行冷却处理；
（7）将抛光轮初品冷却23h后进行表面切削处理；
（8）将经过切削处理的抛光轮初品置于滚动研磨机，研磨到规定的尺寸规格后，制得抛光轮。
本实施例的其余内容与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例3
本实施例中，所述抛光层2包括如下质量百分比的原料：碳化硅33%、白刚玉32%、碳纤维复合材料13%、高分子树脂材料22%。进一步的，所述双酚a型环氧树脂为双酚a型环氧树脂e-20。所述碳纤维复合材料为pps钢钎导ysfstf-k300。
本实施例还提供上述改良式抛光轮的制备方法，包括如下步骤：
（1）按比例称取碳化硅、白刚玉、碳纤维复合材料、高分子树脂材料，混合后配成混合料;
（2）将对混合料进行混匀后，加水润湿放置150min，得到润湿混料；
（3）将润湿混料放入搅拌机均匀搅拌，并补充加水，润湿混料和水的质量比为3.5:1；
（4）将主轴体1放入磨具槽内，将混合料倒入磨具中；将固定好的磨具放置于滚动的烧结台；
（5）对附着于主轴体1表面的混合料进行点火操作和抽风烧结，得到抛光轮初品。
（6）通过环冷机对抛光轮初品进行冷却处理；
（7）将抛光轮初品冷却25h后进行表面切削处理；
（8）将经过切削处理的抛光轮初品置于滚动研磨机，研磨到规定的尺寸规格后，制得抛光轮。
本实施例的其余内容与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例4
本实施例中，所述抛光层2包括如下质量百分比的原料：碳化硅34%、白刚玉32%、碳纤维复合材料14%、高分子树脂材料21%。进一步的，所述高分子树脂材料为双酚a型环氧树脂e-20。所述碳纤维复合材料为pps钢钎导ysfstf-k300。
本实施例的其余内容与实施例1相同，这里不再赘述。
对本发明实施例1-4的改良式水磨专用抛光轮进行性能测试如下：
硬度测定：用硬度仪检测产品的表面硬度，在轮子的360度范围内，每50mm处，检测4点，硬度范围在hrc75-80。
尺寸稳定性：（1）测量产品烧结部分的外部尺寸，（2）浸泡在清水中24小时，再进行测量产品的外形尺寸；（3）产品放置在300摄氏度内的烤箱内进行烘干，冷却后进行测量；（4）对在这三种状态下的产品进行测量，检测产品的溶水性和变形度，外形尺寸在0.02mm以内。
动平衡检验：做动平衡检验，其平衡度在0.02-0.5mm内。
切削性测试：具有典高强度的切削性，可研磨硬度为hr48的钢板。
耐磨性测试：经过研磨硬度为hr48的钢板，24小时损耗抛光轮厚度小于0.01mm。
耐高温性测试：可以耐受2000℃的高温。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
1.一种改良式抛光轮，其特征在于：包括主轴体及烧结在主轴体外侧的抛光层，抛光层用于抵触外界待抛光的物件，转动的主轴体带动抛光层转动，转动的抛光层实现对物件的抛光。
2.根据权利要求1所述的改良式抛光轮，其特征在于：主轴体采用不锈钢制成。
3.根据权利要求1所述的改良式抛光轮，其特征在于：主轴体包括中心部、分别设置于中心部两端的两个过渡部、分别设于两个过渡部彼此远离一端的两个定位部、设于一个定位部的配合部，过渡部的外径大于定位部的外径，定位部用于承载外界的滚动轴承，过渡部靠近定位部一端的端面用于挡止滚动轴承，配合部设有键槽，键槽用于容设与外界传动轮配合的健体。
4.根据权利要求1所述的改良式抛光轮，其特征在于：抛光层的横截面呈环形，抛光层套设在主轴体的外侧。
5.根据权利要求4所述的改良式抛光轮，其特征在于：主轴体设有凹坑，抛光层设有突伸入凹坑内的固定部。
6.根据权利要求5所述的改良式抛光轮，其特征在于：凹坑的数量为多个，多个凹坑围绕主轴体的中心轴线设置。
7.根据权利要求5所述的改良式抛光轮，其特征在于：凹坑沿主轴体的长度方向延伸设置，凹坑自主轴体的外表面凹设而成，凹坑远离主轴体的中心轴线一端的宽度小于凹坑靠近主轴体的中心轴线一端的宽度。
8.根据权利要求1所述的改良式抛光轮，其特征在于：所述抛光层包括如下质量百分比的原料：碳化硅27-33%、白刚玉32-38%、碳纤维复合材料7-13%、高分子树脂材料22-28%。
9.根据权利要求1所述的改良式抛光轮，其特征在于：所述高分子树脂材料为双酚a型环氧树脂。
10.一种权利要求8-9任意一项所述的改良式抛光轮的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）按比例称取碳化硅、白刚玉、碳纤维复合材料、高分子树脂材料，混合后配成混合料;
（2）将对混合料进行混匀后，加水润湿放置90-150min，得到润湿混料；
（3）将润湿混料放入搅拌机均匀搅拌，并补充加水，润湿混料和水的质量比为2.5-3.5:1；
（4）将主轴体放入磨具槽内，将混合料倒入磨具中；将固定好的磨具放置于滚动的烧结台；
（5）对附着于主轴体表面的混合料进行点火操作和抽风烧结，得到抛光轮初品。
（6）通过环冷机对抛光轮初品进行冷却处理。
（7）将抛光轮初品冷却23-25h后进行表面切削处理
（8）将经过切削处理的抛光轮初品置于滚动研磨机，研磨到规定的尺寸规格后，制得抛光轮。
技术总结