一种双面微凸加强树脂砂轮的制作方法

本发明涉及砂轮，特别涉及一种双面微凸加强树脂砂轮。

背景技术：

1、树脂切割砂轮广泛应用于钢材下料、钢结构加工、型材切割等工业场景。现有的树脂切割砂轮多采用通体等厚平片结构，即砂轮本体的中心夹持区与外周切削区厚度完全一致。这种结构中，中心夹持区被切割机法兰盘夹持后，轴向抗弯、抗扭刚性较弱，而切削刃距离夹持边缘的悬臂长度较长，高速旋转时砂轮端面径向跳动量较大，容易导致切割垂直度差、批量下料尺寸偏差大等问题，难以满足精密加工要求。

2、同时，中心安装孔周边为离心力与切削冲击载荷的应力集中区域，等厚结构下该区域厚度薄、结构强度储备不足，长期在离心力与周期性冲击载荷作用下，中心区域易产生环状疲劳裂纹，进而引发掉芯，存在砂轮破碎飞出的安全隐患。

3、此外，夹持刚性不足还会导致砂轮运转失稳，产生持续高频振动，造成作业噪音超标；砂轮摆动使切削刃与工件接触状态不稳定，易出现打滑、干摩擦，导致工件切口氧化发黑、烧伤退火，切口质量差。因此，亟需一种能够在不改变外周切削区结构的前提下，提升中心夹持区结构强度与刚性的树脂切割砂轮。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种双面微凸加强树脂砂轮，用于解决背景技术中提及的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

3、一种双面微凸加强树脂砂轮，包括砂轮本体，砂轮本体上开设有中心安装孔。砂轮本体沿径向由内向外依次设有环绕中心安装孔的中心夹持区和外周切削区。中心夹持区的两个轴向端面上对称设有双面微凸补强层，双面微凸补强层与砂轮本体为一体成型结构，使中心夹持区的厚度大于外周切削区的厚度。

4、进一步地，双面微凸补强层的径向外缘与外周切削区之间设有过渡圆弧，过渡圆弧用于使厚度由中心夹持区向外周切削区平滑过渡。

5、进一步地，砂轮本体内部埋设有玻璃纤维增强网布。

6、进一步地，玻璃纤维增强网布包括铺设于砂轮本体内的主网布，以及仅设于中心夹持区内的强化网布，强化网布与双面微凸补强层叠加设置。

7、进一步地，双面微凸补强层单侧的轴向凸起高度为0.2~0.5mm。

8、进一步地，双面微凸补强层单侧的轴向凸起高度为0.3mm。

9、进一步地，外周切削区的厚度为3.0~3.2mm。

10、进一步地，中心安装孔的内径为φ25.4mm，中心夹持区的外径为φ70~φ100mm。

11、本发明还包括能够使该双面微凸加强树脂砂轮正常使用的其它组件，这些设备或组件均采用本领域的常规技术手段。另外，本发明中未加限定的装置和组件均采用本领域中的常规技术手段，如本申请中的玻璃纤维增强网布等。在具体实施过程中，可按照具体工作场景选择合适的设备或组件型号。

12、本发明的工作原理是：砂轮安装完成后随主轴以额定转速（约3600~3800rpm）高速旋转，操作人员推进切割机使外周切削区接触工件完成切割。高速旋转状态下，砂轮受离心力作用，中心安装孔周边承受径向拉应力，加厚的中心夹持区可承载更大的离心载荷，抑制内孔周边的形变与裂纹萌生。切割进刀时，工件对外周切削区的切削反作用力通过砂轮本体向中心夹持区传递，加厚的中心部位轴向刚性更强，可有效抵抗弯曲形变，大幅减小砂轮端面的径向摆动量。切割钢管、槽钢等非连续截面工件时，砂轮承受周期性冲击载荷，双面微凸补强层提升了中心区域的抗冲击韧性，缓冲冲击应力，避免中心脆性开裂。

13、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

14、1.提高切割精度：通过在中心夹持区两个轴向端面对称设置双面微凸补强层，提升中心夹持区的轴向抗弯、抗扭刚性，减小高速旋转时砂轮端面的径向摆动量，从而改善切割垂直度，降低批量下料的工件尺寸离散度。

15、2.提升结构安全性与使用寿命：双面微凸补强层与砂轮本体一体成型，配合内部埋设的玻璃纤维增强网布，增大中心夹持区的受力截面积，缓解中心安装孔周边的应力集中，提升该区域的抗冲击强度与抗疲劳性能，避免中心区域出现环状裂纹及掉芯，消除砂轮破碎飞出的安全隐患，并延长砂轮的有效使用寿命。

16、3.降低振动与作业噪音：中心夹持区刚性提升后，砂轮运转失稳引发的高频振动得到抑制，切割作业噪音随之降低，同时减轻设备主轴及操作人员手部的振动，延缓设备磨损。

17、4.改善切口质量、避免工件灼伤：砂轮摆动减小后，外周切削区与工件保持稳定、均匀的切削接触，消除局部打滑与干摩擦现象，控制切削瞬时温度，减少工件切口氧化发黑、烧伤退火及毛刺崩边等缺陷，提升切口表面质量。

1.一种双面微凸加强树脂砂轮，包括砂轮本体（1），所述砂轮本体（1）上开设有中心安装孔（2），其特征在于：所述砂轮本体（1）沿径向由内向外依次设有环绕所述中心安装孔（2）的中心夹持区（3）和外周切削区（4）；所述中心夹持区（3）的两个轴向端面上对称设有双面微凸补强层（5），所述双面微凸补强层（5）与所述砂轮本体（1）为一体成型结构，使所述中心夹持区（3）的厚度大于所述外周切削区（4）的厚度。

2.根据权利要求1所述的双面微凸加强树脂砂轮，其特征在于：所述双面微凸补强层（5）的径向外缘与所述外周切削区（4）之间设有过渡圆弧（6），所述过渡圆弧（6）用于使厚度由所述中心夹持区（3）向所述外周切削区（4）平滑过渡。

3.根据权利要求1所述的双面微凸加强树脂砂轮，其特征在于：所述砂轮本体（1）内部埋设有玻璃纤维增强网布（7）。

4.根据权利要求3所述的双面微凸加强树脂砂轮，其特征在于：所述玻璃纤维增强网布（7）包括铺设于所述砂轮本体（1）内的主网布，以及仅设于所述中心夹持区（3）内的强化网布，所述强化网布与所述双面微凸补强层（5）叠加设置。

5.根据权利要求1所述的双面微凸加强树脂砂轮，其特征在于：所述双面微凸补强层（5）单侧的轴向凸起高度为0.2~0.5mm。

6.根据权利要求5所述的双面微凸加强树脂砂轮，其特征在于：所述双面微凸补强层（5）单侧的轴向凸起高度为0.3mm。

7.根据权利要求1所述的双面微凸加强树脂砂轮，其特征在于：所述外周切削区（4）的厚度为3.0~3.2mm。

8.根据权利要求1所述的双面微凸加强树脂砂轮，其特征在于：所述中心安装孔（2）的内径为φ25.4mm，所述中心夹持区（3）的外径为φ70~φ100mm。