專利名稱：具有v型槽的球體磨介及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種具有V型槽的球體磨介及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前粉體加工是現(xiàn)代エ業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中常用的加工方法，我國毎年需經(jīng)球磨機(jī)粉碎研磨的物料有數(shù)十億噸，隨著化工、冶金、機(jī)械制造、水泥、陶瓷等生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，粉碎物料的電耗已達(dá)到全球總電耗的10% 20%，因物料粉碎研磨質(zhì)量需求日益提升，電能消耗成倍遞增。有研究表明，世界能源總量的50%左右由于現(xiàn)有的耗能設(shè)備和低效的粉碎方式，被無謂消耗掉。考慮到球磨機(jī)用于大規(guī)模的粉體加工而耗費(fèi)大量的能源，球磨機(jī)的節(jié)能提效問題突出。
針對物料的粒度、形狀、表面特性提出不同粉體加工要求的同時(shí)，有效提高大噸位加工設(shè)備的效率被倍加關(guān)注。盡管近十年來，對超細(xì)粉碎及分級技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)迅速，但所作的很多努力都很難代替球磨機(jī)。在普通球磨機(jī)處理物料方面具有破碎比大、作業(yè)率高、適應(yīng)性強(qiáng)、易于操縱等優(yōu)點(diǎn)，但是同時(shí)也存在著能量利用率低、產(chǎn)品研磨粒度不均勻等缺點(diǎn)，如研磨一般應(yīng)用于擠壓強(qiáng)度200MPa內(nèi)顆粒粉碎，粉碎斷面形成存在偶然性、不可選擇性，在局部不破碎的同時(shí)又存在著局部的過粉碎，影響球磨機(jī)的粉碎效率。對于球磨機(jī)，其通過轉(zhuǎn)動(dòng)筒體提升筒內(nèi)磨介，磨介的瀉落和拋射運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對粉體顆粒的沖擊和研磨，過程分為四個(gè)部分提升、滑移、拋落和加速。在加速和提升過程中，拋落下來的介質(zhì)會失去原先的線速度和角速度，在摩擦力作用下隨筒體運(yùn)動(dòng)，此時(shí)研磨球、顆粒和筒壁之間相對運(yùn)動(dòng)較少，研磨作用也較弱。在滑移階段，磨介被提升到一定高度，重力克服摩擦力，開始出現(xiàn)層面滑移，有利于對粉體進(jìn)行研磨粉碎。在拋落過程中，磨介對物料形成強(qiáng)烈的沖擊碰撞作用，對粉體其粉碎作用的區(qū)域主要發(fā)生在拋落區(qū)域和瀉落區(qū)域，可見，球磨機(jī)研磨球在大部分區(qū)域和時(shí)間不對物料其粉碎作用，故對此改進(jìn)成了ー個(gè)重要的研究課題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的球磨機(jī)的粉碎效率低的問題，本發(fā)明提供一種增大磨介與物料的接觸面積，提高球磨機(jī)的加工效率的具有V型槽的球體磨介及其制造方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是具有V型槽的球體磨介，包括磨介本體，其特征在于所述磨介本體上設(shè)有多個(gè)可增大所述磨介本體與物料接觸面積的交錯(cuò)分布的槽環(huán)。進(jìn)ー步，所述槽環(huán)與所述磨介本體是同一球心的同心圓環(huán)。進(jìn)ー步，所述槽環(huán)是以所述磨介本體的第一軸、第二軸為直徑的。進(jìn)ー步，所述第一軸與第二軸相垂直。進(jìn)ー步，所述槽環(huán)包括多個(gè)等間距分布的V型槽。
進(jìn)一歩，以所述第一軸為直徑的槽環(huán)包括12個(gè)V型槽，以所述第二軸為直徑的槽環(huán)包括3個(gè)V型槽。如上述所述的具有V型槽的球體磨介的制造方法，其特征在于所述方法是研磨加工方法。進(jìn)ー步，所述研磨加工方法的步驟為(I)加工的磨介定位裝夾到磨介專用夾具上，并固定到研磨加工裝置上；(2)根據(jù)V型槽的深度進(jìn)行加工。進(jìn)ー步，所述的研磨加工裝置包括磨床主軸、帶線圈的磁鐵和研磨刀具，所述磁鐵安裝在所述磨床主軸上，所述研磨刀具安裝在所述磁鐵上。
本發(fā)明在制造過程中，按照市場上所有的刀具種類選擇適當(dāng)大小的專用研磨刀具，根據(jù)V型槽磨介的槽的幾何尺寸，即槽的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的距離進(jìn)行加工量的控制，由于一次研磨加工量較小，所以在加工過程中加工ー個(gè)槽選擇8 10次，由于磨介的尺寸較小，任何一點(diǎn)的加工誤差對加工后磨介的精度都有較大的影響，所以在加工過程中要減小加工誤差，在加工中，對刀具的補(bǔ)償作出嚴(yán)格的要求，即在加工進(jìn)給量上加上專用研磨刀具直徑的一半，在加工到V型槽底端的時(shí)候，降低刀具進(jìn)給的速度，同時(shí)，在加工過程中還需要對電流的控制來控制磁場的強(qiáng)度，穩(wěn)定的電流和磁場將對精度造成很大的影響。本發(fā)明在加工過程中，選擇適量的加工間隙，可以獲得較小的粗糙度，在加工的過程中，要控制研磨刀具的轉(zhuǎn)速以提高去除量和降低表面粗糙度，同時(shí)還需要在加工時(shí)對磨粒大小進(jìn)行控制，因?yàn)槟チＬ∵_(dá)不到研磨效果，磨粒過大對研磨面的劃痕増大，從而對粉末的研磨造成影響。在制造加工的過程中，需要在數(shù)控編程和エ藝設(shè)置上對以上所述作出要求以保證加工的質(zhì)量，在數(shù)控加工的過程中，綜合考慮各方面的因素，即根據(jù)磨介V型槽的幾何尺寸和加工精度兩方面對加工的過程進(jìn)行編程加工。由于磨介是球形的，在加工過程中刀具采用豎直方向的進(jìn)給加工，而磨介在專用夾具的裝夾下可以有360°方向的旋轉(zhuǎn)以達(dá)到加工出來的形狀。本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在I.磨粒的自銳性能好，磨削能力強(qiáng)，加工效率高；2.溫升小，エ件變形小，切削深度小，加工表面平整光潔，加工精度高；3.加工適應(yīng)性強(qiáng)，可以加工很多復(fù)雜的表面；4.本發(fā)明加工出來的磨介由于存在槽，可以對增大物料與磨介的接觸面積，增強(qiáng)了磨介對物料的做功時(shí)間，從而提高了球磨機(jī)的效率和生產(chǎn)率。


圖I是本發(fā)明磨介本體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明研磨加工裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參照圖I和圖2，具有V型槽的球體磨介，包括磨介本體，所述磨介本體上設(shè)有多個(gè)可增大所述磨介本體與物料接觸面積的交錯(cuò)分布的槽環(huán)。進(jìn)ー步，所述槽環(huán)與所述磨介本體是同一球心的同心圓環(huán)。
進(jìn)ー步，所述槽環(huán)是以所述磨介本體的第一軸、第二軸為直徑的。進(jìn)ー步，所述第一軸與第二軸相垂直。進(jìn)ー步，所述槽環(huán)包括多個(gè)等間距分布的V型槽6。進(jìn)一歩，以所述第一軸為直徑的槽環(huán)包括12個(gè)V型槽6，以所述第二軸為直徑的槽環(huán)包括3個(gè)V型槽6。如上述所述的具有V型槽的球體磨介的制造方法，其特征在于所述方法是研磨加工方法。進(jìn)ー步，所述研磨加工方法的步驟為(I)加工的磨介定位裝夾到磨介專用夾具上，并固定到研磨加工裝置上；
(2)根據(jù)V型槽的深度進(jìn)行加工。進(jìn)ー步，所述的研磨加工裝置包括磨床主軸I、帶線圈的磁鐵2和研磨刀具3，所述磁鐵2安裝在所述磨床主軸I上，所述研磨刀具3安裝在所述磁鐵2上。本發(fā)明在制造過程中，按照市場上所有的刀具種類選擇適當(dāng)大小的專用研磨刀具，根據(jù)V型槽磨介5的槽的幾何尺寸，即槽的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的距離進(jìn)行加工量的控制，由于一次研磨加工量較小，所以在加工過程中加工ー個(gè)槽選擇8 10次，由于磨介5的尺寸較小，任何一點(diǎn)的加工誤差對加工后磨介的精度都有較大的影響，所以在加工過程中要減小加工誤差，在加工中，對刀具的補(bǔ)償作出嚴(yán)格的要求，即在加工進(jìn)給量上加上專用研磨刀具直徑的一半，在加工到V型槽底端的時(shí)候，降低刀具進(jìn)給的速度，同時(shí)，在加工過程中還需要對電流的控制來控制磁場的強(qiáng)度，穩(wěn)定的電流和磁場將對精度造成很大的影響。 本發(fā)明在加工過程中，選擇適量的加工間隙，可以獲得較小的粗糙度，在加工的過程中，要控制研磨刀具的轉(zhuǎn)速以提高去除量和降低表面粗糙度，同時(shí)還需要在加工時(shí)對磨粒4大小進(jìn)行控制，因?yàn)槟チ?太小達(dá)不到研磨效果，磨粒4過大對研磨面的劃痕増大，從而對粉末的研磨造成影響。在制造加工的過程中，需要在數(shù)控編程和エ藝設(shè)置上對以上所述作出要求以保證加工的質(zhì)量，在數(shù)控加工的過程中，綜合考慮各方面的因素，即根據(jù)磨介V型槽的幾何尺寸和加工精度兩方面對加工的過程進(jìn)行編程加工。由于磨介5是球形的，在加工過程中刀具采用豎直方向的進(jìn)給加工，而磨介在專用夾具的裝夾下可以有360°方向的旋轉(zhuǎn)以達(dá)到加工出來的形狀。本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.具有V型槽的球體磨介，包括磨介本體，其特征在于所述磨介本體上設(shè)有多個(gè)可增大所述磨介本體與物料接觸面積的交錯(cuò)分布的槽環(huán)。
2.如權(quán)利要求I所述的具有V型槽的球體磨介，其特征在于所述槽環(huán)與所述磨介本體是同一球心的同心圓環(huán)。
3.如權(quán)利要求I所述的具有V型槽的球體磨介，其特征在于所述槽環(huán)是以所述磨介本體的第一軸、第二軸為直徑的。
4.如權(quán)利要求3所述的具有V型槽的球體磨介，其特征在于所述第一軸與第二軸相垂直。
5.如權(quán)利要求I至4之一所述的具有V型槽的球體磨介，其特征在于所述槽環(huán)包括多個(gè)等間距分布的V型槽。
6.如權(quán)利要求5所述的具有V型槽的球體磨介，其特征在于以所述第一軸為直徑的槽環(huán)包括12個(gè)V型槽，以所述第二軸為直徑的槽環(huán)包括3個(gè)V型槽。
7.如權(quán)利要求6所述的具有V型槽的球體磨介的制造方法，其特征在于所述方法是研磨加工方法。
8.如權(quán)利要求7所述的具有V型槽的球體磨介的制造方法，其特征在于所述研磨加エ方法的步驟為 (1)加工的磨介定位裝夾到磨介專用夾具上，并固定到研磨加工裝置上； (2)根據(jù)V型槽的深度進(jìn)行加工。
9.如權(quán)利要求8所述的具有V型槽的球體磨介的制造方法，其特征在于所述的研磨加工裝置包括磨床主軸、帶線圈的磁鐵和研磨刀具，所述磁鐵安裝在所述磨床主軸上，所述研磨刀具安裝在所述磁鐵上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有V型槽的球體磨介及其制造方法，所述磨介本體上設(shè)有多個(gè)可增大所述磨介本體與物料接觸面積的交錯(cuò)分布的槽環(huán)；所述槽環(huán)與所述磨介本體是同一球心的同心圓環(huán)；所述槽環(huán)是以所述磨介本體的第一軸、第二軸為直徑的；所述第一軸與第二軸相垂直；所述的方法為加工的磨介定位裝夾到磨介專用夾具上，并固定到研磨加工裝置上；根據(jù)V型槽的深度進(jìn)行加工。本發(fā)明增大磨介與物料的接觸面積，提高球磨機(jī)的加工效率。
文檔編號B02C17/20GK102688794SQ20121015377
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者冷巧輝, 文東輝, 林云 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)