CN102380831B - 一种金刚石滚轮制作过程中的上砂方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电镀法加工金刚石滚轮过程中的手执随机上砂法，包括涂胶过程、上砂过程；解决了电镀法加工金刚石滚轮时采用的对流上砂法对型面曲线各不相同的金刚石滚轮加工困难、上砂效率低，以及45目以上大颗粒金刚石无法加工的问题，从而拓宽金刚石滚轮制造范围。

Description

一种金刚石滚轮制作过程中的上砂方法
技术领域
本发明涉及金刚石滚轮的制作，特别涉及了一种用电镀法加工金刚石滚轮过程中的手执随机上砂法。
背景技术
金刚石滚轮又称金刚石砂轮修整器，是缓进给磨削必须的砂轮修整工具。随着缓进给磨削的不断发展，越来越多的复杂零件和难加工材料制成的零件需要缓进给磨削，进行一次成型，并保证其尺寸精度，大大提高了生产效率。金刚石滚轮是集超硬材料、精密机械加工技术、精密测量技术、电镀、粉末治金技术、金刚石精密修整技术于一体的高科技技术含量的产品。广范应用于汽车、航空、电力、工具、轴承、液压和精密工程工业中，如涡轮叶片榫齿、叶冠、叶盆、叶背、量、刃具中的各种规格卡尺、搓丝板、机车连杆、瓦楞板、轴承等产品的成型磨削加工。
金刚石修整滚轮的制造技术比较复杂，主要制造方法有电镀法和粉末冶金法。电镀法又分内镀法、外镀法，其中内镀法金刚石滚轮各种制造方法中制造精度和制造型面复杂程度最高的方法，形面精度在0.005mm以上，尤其适用于高精度复杂型面金刚石修整滚轮。通过内镀方法能制造出的金刚石滚轮精度高、金刚石浓度大、使用寿命长。
内镀法又分为两种，即US、UZ，US型金刚石滚轮的金刚石是用手工以一定的方式将金刚石一颗一颗的摆放在阴模表面上，金刚石与阴模轴线方向呈一定的角度整齐排列，俗称摆砂法；UZ型金刚石滚轮的金刚石随机分布在滚轮型面上，通常采用对流上砂法。
对流上砂法的主要缺陷是：（1）加工困难，废品率高：金刚石滚轮的型面曲线各不相同，对于不同型号的金刚石滚轮需要针对其形状及曲面设计与其相对应的上砂夹具，上砂层之间的间隙不好控制，上砂合格率仅为30%～40%；（2）上砂效率低、时间长：每次对流上砂的时间15～20小时；（3）对金刚石颗粒大小有限制：仅能实现45目以下的小颗粒金刚石滚轮的上砂加工，对45目以上的大颗粒金刚石滚轮无法加工；（4）剥壳困难：金刚石直接沉积在阴模基体表面，基体与金刚石之间无过渡层，剥壳时刀具磨损快，容易打刀。
发明内容
本发明要解决的技术问题：本发明旨在解决电镀法加工金刚石滚轮时采用的对流上砂法对型面曲线各不相同的金刚石滚轮加工困难、上砂效率低；以及45目以上大颗粒金刚石无法加工的问题；从而拓宽金刚石滚轮制造范围。
本发明的技术方案： 一种金刚石滚轮制作过程中的上砂方法，其特征在于：包括涂胶过程、上砂过程、加热过程；步骤一，所述涂胶过程前先将阴模摆放平稳，将导电胶涂在阴模内型表面上；步骤二，涂完胶后，将阴模倾斜放入托盘内，将金刚石倒入阴模内型表面上，之后用拇指按压金刚石(拇指用力方向与阴模型面垂直)，依靠手指的按压力使金刚石颗粒穿过导电胶层直接粘贴于阴模表面，使金刚石随机分布于阴模内腔型面上并与阴模基体粘合成一体；步骤三，加热烘干并固化导电胶，使金刚石牢固的粘合在阴模表面，炉冷后取出，等待电镀。
其中，阴模摆放于V型台上，所述V型台为塑料V型台，V型角度是90°，阴模两侧面与V型台90°面相切。
其中，导电胶的涂覆过程中选择合适的细笔蘸导电胶，将导电胶手工均匀涂在阴模内型表面上，胶层厚度0.02mm～0.03mm。
其中，阴模放入托盘内的倾斜角度为15°。
本发明的有益效果：本发明采用的手执随机上砂法，解决了对流上砂法上砂时间长、效率低，合格率低等问题，尤其适用于具有复杂曲面且需要采用大颗粒金刚石的金刚石滚轮的上砂加工，达到优质、高效上砂。
附图说明
图1是金刚石滚轮制作过程浇铸示意图。
图2是金刚石滚轮层次结构图。
图3是金刚石滚轮制作过程用阴模内表面（上砂面）。
图4是阴模摆放在V型台架上进行涂胶示意图。
图5是涂完胶后的阴模放于托盘内上砂示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例具体说明本发明的内容。
图1是金刚石滚轮制作过程浇铸示意图，1是芯轴、2是低熔点合金、3是镀层、4是金刚石层、5是阴模、6是浇铸夹具；图2为金刚石滚轮层次结构图，包括芯轴1、低熔点合金2、镀层3、金刚石层4。
如图1所示，金刚石滚轮制作过程分为：第一步，用成型刀具在阴模上车削出零件需要的曲面，如图3所示，平型阴模51、直角型阴模52、曲线型阴模53等；第二步，在曲面上覆盖一层金刚石的上砂过程；首先，制作一个V型台，如图4所示，本发明优选实施例中为塑料V型台7，V型角度为90°，上砂时将阴模5竖直放置在V型台7上面，阴模5两侧面与V型台90°面相切，选择合适的细尼龙刷蘸导电胶，将导电胶用手工方式均匀涂在阴模5内型表面51、52或53上，优选胶层厚度0.02mm～0.03mm；然后，如图5所示，用手持阴模5并倾斜α约15°放入托盘8内，将金刚石倒入阴模5内型表面上，之后用拇指按压金刚石(拇指用力方向与阴模型面垂直)，依靠手指的按压力使金刚石颗粒穿过导电胶层直接粘贴于阴模表面，使金刚石随机分布于阴模5内腔型面上并与阴模基体粘合成一体；最后，加热烘干并固化导电胶，使金刚石固定于阴模表面，之后入槽电镀；第三步，在金刚石层上面电镀上大约3mm厚的镍层3，使金刚石层4牢牢的包裹住；第四步，按阴模5内型设计钢制芯轴1，在芯轴1与镍镀层3之间浇铸低熔点合金2，将阴模5及芯轴1结合成一体；第五步，低熔点合金2冷却后，阴模5与芯轴1结合在一起，使镍镀层3和金刚石层4结合到芯轴1，取下阴模5即得到金刚石滚轮结构如图2所示。
本发明技术方案带来的有益效果：
（1）提高了上砂合格率：上砂合格率达100﹪；
（2）提高了加工效率：上砂过程从除油开始到入槽电镀仅需5～7小时，提高上砂效率200﹪；
（3）对金刚石颗粒大小的限制要求低，可实现18～70目金刚石的上砂加工；
（4）简化剥壳工艺：使金刚石颗粒在外力作用下穿过导电胶与阴模表面接触，金刚石颗粒与基体之间有导电胶层，剥壳容易，不易磨损刀具。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的申请范围；凡其他未脱离本发明所揭示的实质下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述的权利要求书范围内。

Claims (3)

1.一种金刚石滚轮制作过程中的上砂方法，其特征在于：所述上砂方法包括步骤一，先将阴模（5）摆放平稳，将导电胶涂在阴模内型表面（51、52、53）上；步骤二，涂完胶后，将阴模（5）倾斜放入托盘（8）内，将金刚石倒入阴模内型表面（51、52、53）上，用拇指按压金刚石使金刚石颗粒穿过导电胶层直接粘贴于阴模表面（51、52、53），使金刚石随机分布于阴模内腔型面上并与阴模基体粘合成一体；步骤三，加热烘干并固化导电胶，使金刚石牢固的粘合在阴模表面，炉冷后取出，等待电镀；所述导电胶的涂覆胶层厚度为0.02mm～0.03mm。
2.根据权利要求1所述的金刚石滚轮制作过程中的上砂方法，其特征在于：所述阴模（5）摆放于V型台（7）上，V型角度是90°，阴模两侧面与V型台90°面相切。
3.根据权利要求1所述的金刚石滚轮制作过程中的上砂方法，其特征在于：所述阴模（5）放入托盘（8）内的倾斜角度为15°。
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