CN102218637A

CN102218637A - 微粒粉金刚石成形机床刀具制造

Info

Publication number: CN102218637A
Application number: CN2010105955932A
Authority: CN
Inventors: 陈安模
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2011-10-19

Abstract

根据国内外资料介绍、现多采用内电镀法工艺制作成形微粒粉金刚石刀具、成形工序多、内、外基准模采用多种机床加工误差大。本专利采用微粒粉金刚石电铸法、内、外基准模组合一次性成形、制造速度快、制造精度高、制造工艺不复杂等优点。采用微粒粉金刚石电铸法、内、外基准件组合一次成形、可制造出成形齿轮式微粒粉金刚石刀具、微粒粉金刚石涂成齿轮滚刀、成形微粒粉金刚石滚轮刀具、成形微粒粉金刚石绗磨轮刀具、成形微粒粉金刚石蜗轮式刀具、蜗杆式刀具、磨齿机修形刀具等。在通用机械设备中加工精密齿轮、部件、机床刀具修复中提高了生产效率及加工质量。

Description

微粒粉金刚石成形机床刀具制造

技术领域本专利涉及人造金刚石微粒粉的应用领域，精密加工是指加工精度为1～0.1μm，表面粗糙度为Ra0.1～0.01μm的加工技术，但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的，今天的精密加工可能就是明天的一般加工。微粒粉金刚石成形机床刀具制造所要解决的问题是超硬加工精度、包括形位公差、尺寸精度及表面状况，提高加工产品质量效率、产出更大的经济效益。采用微粒粉金刚石可制造出成形齿轮式微粒粉金刚石刀具、微粒粉金刚石涂成齿轮滚刀、成形微粒粉金刚石滚轮刀具、成形微粒粉金刚石绗磨轮刀具、成形微粒粉金刚石蜗轮式、蜗杆式刀具等。提高了精密机械制造、通用机械加工生产效率及加工质量。(这些都是今年国家振兴经济的重要领域)

背景技术目前在全国各地使用的机床刀具是高速工具钢及硬质合金刀具，成形耐用度低、制造成本高。本专利涉及人造金刚石微粒粉的应用领域，金刚石具有极好的物理性能，在形状复杂的机床刀具制造中、航天、宇航、机械制造等高科技领域不可替代的关键材料。根据国内外资料介绍、现多采用内电镀法工艺制作成形微粒粉金刚石刀具、成形工序多、内、外基准模采用多种机床加工误差大。本专利采用微粒粉金刚石电铸法、内、外基准模组合一次性成形、制造速度快、制造精度高、制造工艺不复杂等优点。可制造出成形齿轮式微粒粉金刚石刀具、微粒粉金刚石涂成齿轮滚刀、成形微粒粉金刚石滚轮刀具、成形微粒粉金刚石绗磨轮刀具、成形微粒粉金刚石蜗轮式、蜗杆式刀具、磨齿机修形刀具等。在通用机械设备中加工精密齿轮、部件及超硬度加工领域中提高了生产效率及加工质量。

专利内容根据国内外资料介绍、现多采用内电镀法工艺制作成形微粒粉金刚石刀具、成形工序多、内、外基准模采用多种机床加工误差大。本专利采用微粒粉金刚石电铸法、内、外基准模组合一次性成形、制造速度快、制造精度高、制造工艺不复杂等优点。采用微粒粉金刚石电铸法、内、外基准件组合一次成形、可制造出成形齿轮式微粒粉金刚石刀具、微粒粉金刚石涂成齿轮滚刀、成形微粒粉金刚石滚轮刀具、成形微粒粉金刚石绗磨轮刀具、成形微粒粉金刚石蜗轮式刀具、蜗杆式刀具、磨齿机修形刀具等。在通用机械设备中加工精密齿轮、部件、机床刀具修复中提高了生产效率及加工质量。

本专利技术方案如下：

A、从众多的成形微粒粉金刚石刀具中选一例说明：成形齿轮式微粒粉金刚石刀具在砂轮修形、机床成形刀具修形中原理共用。本专利采用高精度齿轮胚为基模、关键在于制造模具压制一个不导电的耐高温120°以上的酚醛树脂或工程塑料等材料的内齿轮外模具、保证了与高精度齿轮胚为基模具一致的内齿轮外模具、与制造一个小于高精度齿轮胚为‘小’齿轮基模、‘小’齿轮基模齿面留有间隙组合成整体。根据产品技术要求、选择不同微粒粉金刚石振动灌注于间隙中、采用专用电铸机架电铸而成形于刀具、去掉酚醛树脂或工程塑料等不导电材料制成的内齿轮外模，一个微粒粉金刚石高精度齿轮式刀具形成。

B、制造专用机架电铸微粒粉金刚石机架、采用钢结构制成工作平台、平台下安放电铸设备。平台上安装电铸绝缘基座、安装电铸主轴、装上电铸工件、安装动力皮带盘、安装微电机带动小皮带盘、通过皮带慢速旋转带动电铸主轴转动。电铸主轴两端装有导电盘、电铸槽内盛有专用Ni Co Mn三元合金电铸液此液具有更高韧性及硬度的综合机械性能和稳定性。电铸主轴电极与电铸液电极形成回路旋转工作、减少了电铸时的电铸面积及电铸时间、当电铸工件旋转离开电铸液时、电铸主轴电极与电铸液电极形成回路、工件旋转形成二次刷镀、保证了电铸齿轮式基体与微粒粉金刚石的牢固粘合。

有益效果金刚石具有极好的物理性能在形状复杂的刀具应用中、采用微粒粉金刚石可制造出成形齿轮式微粒粉金刚石刀具、微粒金粉刚石涂成齿轮滚刀、成形微粒粉金刚石滚轮刀具、成形微粒粉金刚石绗磨轮刀具、成形微粒粉金刚石蜗轮式刀具、蜗杆式刀具及其它异性机床刀具等。近年来，由于金刚石薄膜及电铸层的优异性能以及广泛的应用前景，日本、美国、西欧均进行大量的研究工作，并开发了多种金刚石涂层及电铸层工艺技术，已在国内掀起金刚石涂层及电铸层研究的热潮。本专利在我国高精度机械工业飞速发展中应用于高精度、超硬度、超耐磨性机床刀具市场巨大、替代国外刀具、经济效益前景无量。

附图说明：

图1、成形齿轮式机床刀具示意

图2、电铸部件组成示意

图3、钢结构制成工作平台示意

图1说明：金刚石刀具中选一例说明成形齿轮式微粒粉金刚石刀具在砂轮修形、机床成形刀具修形中原理共用。本专利采用高精度齿轮胚为基模、关键在于制造模具压制一个不导电的耐高温120°以上的酚醛树脂或工程塑料等材料的内齿轮外模具、保证了与高精度齿轮胚为一致的内齿轮外模具，制造一个小于高精度齿轮胚为‘小’齿轮基模、‘小’齿轮基模、齿面留有间隙组合成整体，根据产品技术要求、选择不同微粒粉金刚石振动灌注于间隙中、采用专用电铸机架图3而成形于刀具、去掉酚醛树脂或工程塑料等不导电材料制成的内齿轮外模具，一个微粒粉金刚石高精度齿轮式刀具形成。

图2说明：制造专用机架电铸微粒粉金刚石机架图3、采用钢结构制成工作平台图3、平台下安放电铸设备。平台上安装电铸绝缘基座、安装电铸主轴、装上电铸工件、安装动力皮带盘、安装微电机带动小皮带盘、通过皮带慢速旋转带动电铸主轴转动。电铸主轴两端装有导电块、电铸槽内盛有专用Ni Co Mn三元合金电铸液具有更高韧性及硬度的综合机械性能和稳定性、电铸主轴电极与电铸液电极形成回路旋转工作、减少了电铸时的电铸面积减少了电铸时间、当电铸工件旋转离开电铸液时、电铸主轴电极与电铸液电极形成回路旋转形成二次刷镀、保证了电铸齿轮式基体与微粒粉金刚石的牢固粘合。

具体实施方式：图1金刚石刀具中选一例实施：采用齿轮式微粒粉金刚石刀具修形高效磨齿轮砂轮3，图1中砂轮夹板1、2夹持砂轮3，高精度齿轮式微粒粉金刚石刀具4的齿轮基模5与酚醛树脂或工程塑料等不导电材料制成的内齿轮外模具、微粒粉金刚石振动灌注于两者间隙中、通过电铸形成齿轮式微粒粉金刚石刀具齿面6。通过高精度齿轮式微粒粉金刚石刀具4同步高速旋转、逐步进给修形砂轮3形成齿轮式渐开线凹面齿形包容砂轮7，由凹面包容砂轮7修磨出来的齿轮精度与高精度齿轮式微粒粉金刚石刀具4精度近似、磨齿效率高、产品质量好。

图2与实施：制造专用机架电铸微粒粉金刚石机架图3、采用钢结构制成工作平台图3、平台图3下安放电铸设备。平台图3上安装电铸绝缘基座1、安装电铸主轴顶针2、电铸主轴顶针2两端轴承座壳体4一致由卡璜3定位、平面轴承5、滚动轴承6、油封7组合成旋转机构、由轴承座壳体4外卡璜8定位，移动托座10、装上电铸主轴9、电铸主轴9动力皮带盘11B-B剖视示意、导电盘12、不导电材料制成的内齿轮外模具13A-A剖视示意、电铸工件14A-A剖视示意组合、并紧螺帽15并紧电铸工件14。电铸槽16内盛有专用Ni Co Mn三元合金电铸液17、具有更高韧性及硬度的综合机械性能和稳定性，电铸槽16内装有电极接口18、安装螺钉19与钢结构制成工作平台图3连接，安装微电机带动小皮带盘20、通过皮带21慢速旋转带动电铸主轴9转动。电铸主轴导电盘12电极与电铸液电极接口18形成回路旋转作、减少了电铸时的电铸面积减少了电铸时间、当电铸工件旋转离开电铸液17时、电铸主轴电极12与电铸液电极接口18形成回路旋转形成二次刷镀、保证了电铸齿轮式基体与微粒粉金刚石的牢固粘合。

通过本专利可制造出成形《齿轮式》微粒粉金刚石刀具、微粒金粉刚石《涂成齿轮滚刀》、成形微粒粉金刚石《滚轮》刀具、成形微粒粉金刚石《绗磨轮》刀具、成形微粒粉金刚石《蜗轮式》、《蜗杆》式刀具及其它异型机床刀具等。

Claims

1.图1其特征在于：采用齿轮式微粒粉金刚石刀具修形高效磨齿轮砂轮(3)，图1中砂轮夹板(1)、(2)夹持砂轮(3)，高精度齿轮式微粒粉金刚石刀具(4)的齿轮基模(5)与酚醛树脂或工程塑料等不导电材料制成的内齿轮外模具、微粒粉金刚石振动灌注于两者间隙中、通过电铸形成齿轮式微粒粉金刚石刀具齿面(6)。通过高精度齿轮式微粒粉金刚石刀具(4)同步高速旋转、逐步进给修形砂轮(3)形成齿轮式渐开线凹面齿形包容砂轮(7)，由凹面包容砂轮(7)修磨出来的齿轮精度与高精度齿轮式微粒粉金刚石刀具(4)精度近似、磨齿效率高、产品质量好。

2.图2其特征在于：制造专用机架电铸微粒粉金刚石机架图3、采用钢结构制成工作平台图3、平台图3下安放电铸设备。平台图3上安装电铸绝缘基座(1)、安装电铸主轴顶针(2)、电铸主轴顶针(2)两端轴承座壳体(4)由卡璜(3)定位、平面轴承(5)、滚动轴承(6)、油封(7)组合成旋转机构、由轴承座壳体(4)外卡璜(8)定位，移动托座(10)、装上电铸主轴(9)、电铸主轴(9)动力皮带盘(11)B-B剖视示意、导电盘(12)、不导电材料制成的内齿轮外模具(13)A-A剖视示意、电铸工件(14)A-A剖视示意组合、并紧螺帽(15)并紧电铸工件(14)。电铸槽(16)内盛有专用Ni Co Mn三元合金电铸液(17)、具有更高韧性及硬度的综合机械性能和稳定性，电铸槽(16)内装有电极接口(18)、安装螺钉(19)与钢结构制成工作平台图3连接，安装微电机带动小皮带盘(20)、通过皮带(21)慢速旋转带动电铸主轴(9)转动。电铸主轴导电盘(12)电极与电铸液电极接口(18)形成回路旋转作、减少了电铸时的电铸面积、减少了电铸时间、当电铸工件旋转离开电铸液(17)时、电铸主轴电极(12)与电铸液电极接口(18)形成回路、工件旋转形成二次刷镀、保证了电铸齿轮式基体与微粒粉金刚石的牢固粘合。

3.权利要求其特征在于：通过本专利可制造出《成形齿轮式》微粒粉金刚石刀具、微粒金粉刚石《涂成齿轮滚刀》、《成形微粒粉金刚石滚轮》刀具、成形微粒粉金刚石《绗磨轮刀具》、成形微粒粉金刚石《蜗轮式》、《蜗杆式刀具》及其它异性机床刀具等。