CN106862556B - 金刚石切削工具的金刚石自动定位装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明金刚石切削工具的金刚石自动定位装置及方法,属于金刚石切削工具制作技术领域,金刚石自动定位装置主要由孔板、金刚石存储槽、金属粉末存储槽、动盘及伺服电机组成,在模具内预先均匀撒落一层金属粉末,金刚石存储槽在伺服电机的驱动下转动将金刚石布入孔板上的金刚石孔中,完毕后,另一个伺服电机驱动动盘转动,动盘窄缝运动到的位置金刚石便可从金刚石孔内自由落下并定位到模具内,当动盘窄缝运动到对准金属粉末存储槽底部的下料缝时,金属粉末存储槽转动将金属粉末经由下料缝和动盘窄缝中落下均匀铺撒在模具内完成布料工序,如此往复即可完成金刚石和金属粉末的逐层定位排布、均匀铺撒,实现金刚石在切削工具中定位排布。

Description

金刚石切削工具的金刚石自动定位装置及方法
技术领域
本发明属于金刚石切削工具制作技术领域,特别是涉及一种金刚石切削工具的金刚石自动定位装置及方法。
背景技术
金刚石因其硬度高、抗研磨性强而被广泛用作切削工具的切削单元。在传统的金刚石切削工具的制作工艺中,需将金刚石与金属粉末按比例混合经烧结成型,这就导致在切削工具工作层中金刚石是混乱随机排布的,因此在工作时不能按照金刚石切削工具的实际切削机理严格控制金刚石的排布和实现金刚石的持续出刃。例如,利用目前的方法制作孕镶金刚石钻头,先将一定量的金刚石和胎体粉料混匀,然后倒入模具内捣实、烧结成型,制作出来的孕镶金刚石钻头工作层中金刚石会出现扎堆聚集、部分缺少的现象,金刚石扎堆区胎体对金刚石包裹强度不够会造成金刚石还未参加碎岩工作便已脱落,另外由于金刚石是随机分布的,没有严格按照钻头对岩石的切削机理排布,因此钻头的钻进效率和寿命较低,钻进时容易出现打滑。
为了解决上述技术问题,现有技术中提出了用于实现金刚石在切削工具工作层切削齿中定位排布金刚石的方法,如公告号为“CN102672188B”的中国专利文献,公开的一种“实现金刚石在刀头中定位排布的方法及其布料器”,其中设计的布料器通过抽真空在沉头孔中吸附金刚石,然后输入气流再将金刚石吹出到压坯上进行定位,该方法能够实现金刚石在刀具中定位排布,但是制作每一层压坯工艺复杂且不能自动化操作。再如公布号为“CN102785054A”的中国专利文献,公开了一种“金刚石定位排列切削具冷压成型的装置和方法”,其中设计了一套由底模、盖模、压模、垫片和栅格组成的定位装置,由栅格控制金刚石在胎体粉料表面的排布,再通过压模将其冷压成型形成金刚石定向排布的切削具生胚,再将数个切削具生胚组合一块烧结成型。该方案能够实现金刚石定位排布从而解决金刚石排布的问题,但是不能实现切削具在切削过程中金刚石持续出刃并且制作切削具生坯效率不高,很难实现工业化生产。再如公告号为“CN101569903B”的中国专利文献,公开的一种“实现金刚石在刀头中定向有序排布的方法”,其采用带圆孔结构的下压模,并用针棒与之配合,将金刚石预先定位到圆孔中,然后装入胎体粉料压制成单层刀头生坯。这种方法依旧采用制作单层生坯的思路,操作过程中对操作者的熟练度要求较高,因此加工效率不高,定位精度也很难保证。除此之外,少数公司如美国3M(US05092910)、韩国ShinhanKOREA10-0645748-0000、EwhaKOREA10-0502573-0000等公司均实现了刀头中金刚石的自动排布,但这些方法通常是一个系统工程,需要采用专门的机器设备,因此维护和制造费用较高,国内科研院所很难承担。
发明内容
本发明的目的是针对金刚石切削工具中金刚石混乱随机分布导致的金刚石在切削工具工作层中出现扎堆、部分缺少的问题,为了实现金刚石在切削工具中严格按照切削机理自动定位排布,并且在实际工作中持续出刃,提高切削工具的工作效率和使用寿命,提供一种金刚石切削工具的金刚石自动定位装置及方法,可以实现金刚石等增强性材料颗粒在切削工具中的定位排布,从而使得切削工具在各种硬脆材料如岩石、玻璃、陶瓷及钢筋混凝土时,获得高的工作效率和使用寿命。
为实现上述目的,本发明提出了一种金刚石切削工具的金刚石自动定位装置,其特征在于:包括横梁、支架、电控箱、第一伺服电机、执行机构、模具、模具座及第一步进电机,
所述横梁两端通过螺母固定在支架上;
所述电控箱内部布置有集成电路,电控箱分别与第一伺服电机、第一步进电机、第二伺服电机及第三伺服电机、距离传感器及红外传感器连接;
所述执行机构通过角接触轴承装配在横梁中部,执行机构与第一伺服电机的动力输出端连接,通过第一伺服电机驱动其转动,执行机构由固定架、金属粉末仓、软管、金属粉末存储槽、孔板、动盘、第二伺服电机、连接杆、内壳体、第三伺服电机、第二伺服电机座、金刚石存储槽和外壳体组成,所述金属粉末仓位于固定架和连接杆之间,并通过螺栓固定在固定架上;所述软管一端与金属粉末仓底端连通,另一端置于金属粉末存储槽内;所述金属粉末存储槽设置在金属粉末仓正下方,并位于内壳体和外壳体之间,金属粉末存储槽底部开有下料缝;所述孔板为圆环形结构,孔板设置在内壳体和外壳体之间,并通过卡耳装配在内壳体和外壳体上,孔板的厚度为h,其与单颗金刚石的粒径d相等,孔板的表面开设有按切削机理排列的金刚石孔,其中金刚石孔直径为D,且d<D<1.5d,孔板上对称布置有两条孔板窄缝,且孔板窄缝宽度与下料缝的宽度相等;所述动盘置于孔板下方,动盘与第三伺服电机的动力输出端连接,通过第三伺服电机驱动其转动,动盘上开有两条对称设置的动盘窄缝,动盘窄缝的宽度为b,且d<b<1.5d,动盘的下表面安装有红外传感器;所述第二伺服电机通过第二伺服电机座固定在固定架上;所述第三伺服电机固定在内壳体上;所述内壳体通过连接杆固定在固定架上;所述金刚石存储槽数量为两个,两个金刚石存储槽呈对称布置,两个金刚石存储槽均由第二伺服电机驱动且同步转动,金刚石存储槽的下通孔宽度为1.5d;
所述模具放置在模具座中间,并通过第一步进电机驱动其升降;
所述模具座的上表面安装有距离传感器。
进一步,所述执行机构还包括第二步进电机和往复针,所述第二步进电机固定在固定架上并与电控箱连接,第二步进电机的输出轴与往复针连接,以驱动往复针做往复运动。
进一步,所述金属粉末仓和金属粉末存储槽数量相同,数量为两个,且两个对称布置。
进一步,所述金属粉末仓和金属粉末存储槽数量相同,数量为2n个,n>1,且等间距间隔布置。
进一步,所述动盘的厚度为0.2mm~0.4mm。
进一步,所述下料缝的宽度与孔板窄缝的宽度均为0.5mm~1.25mm。
进一步,所述单颗金刚石的粒径d为30/35目。
进一步,所述金刚石存储槽底端出口处两侧设置有防卡片。
进一步,所述第一伺服电机通过第一伺服电机座安装在横梁中部。
一种金刚石切削工具的金刚石自动定位方法,该方法采用所述的金刚石切削工具的金刚石自动定位装置,其特征在于:包括以下步骤,
步骤一、向金刚石存储槽中装入金刚石,金属粉末仓和金属粉末存储槽中分别装入金属粉末,初始时金刚石存储槽和金属粉末存储槽相互贴靠,下料缝和孔板窄缝对准,下料缝与动盘窄缝错开1mm;
步骤二、启动第一步进电机带动模具上升,模具内部下表面与动盘下表面之间的距离为5mm,关闭第一步进电机;
步骤三、启动第三伺服电机驱动动盘转动,动盘窄缝与下料缝对准时,关闭第三伺服电机;
步骤四、启动第一伺服电机驱动执行机构转动,在模具内均匀撒落一层金属粉末,厚度为0.5mm~1mm,同时启动第二伺服电机驱动金刚石存储槽转动,在金刚石孔内布入金刚石,使得每个金刚石孔内布入一颗金刚石,完成一层金属粉末的铺撒和一层金刚石的布入后,关闭第一伺服电机和第二伺服电机;
步骤五、启动第三伺服电机驱动动盘转动,将步骤四中布入到金刚石孔内的金刚石经由动盘窄缝落入并定位到模具内的金属粉末上,动盘窄缝与下料缝对准时,金刚石落入完毕,关闭第三伺服电机并同时启动第一步进电机驱动模具下落一定高度,模具下落高度与单层金刚石的高度相等,制得单层金刚石定向有序排布的金刚石切削工具生坯;
步骤六、重复步骤四及步骤五,制得具有复数层的金刚石定向有序排布的金刚石切削工具生坯;
步骤七、将步骤六得到的金刚石定向有序排布的金刚石切削工具生坯烧结成型,得到金刚石定向有序排布的金刚石切削工具。
通过上述设计方案,本发明可以带来如下有益效果:本发明提出了一种金刚石切削工具的金刚石自动定位装置及方法,该装置和方法操作简便,自动化强,可避免人工操作带来的定位误差,可实现整个装置的自动定位并植入金刚石颗粒、自动布料过程,易于实现金刚石定位切削工具的批量化生产。本发明的金刚石切削工具的金刚石自动定位装置及方法,可以实现金刚石等增强性材料颗粒在切削工具中的定位排布,在实际工作中也能保证金刚石持续出刃。从而使得切削工具在各种硬脆材料如岩石、玻璃、陶瓷及钢筋混凝土时,获得高的工作效率和使用寿命。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明:
图1为本发明金刚石切削工具的金刚石自动定位原理示意图一。
图2为本发明金刚石切削工具的金刚石自动定位原理示意图二。
图3为本发明的金刚石切削工具的金刚石自动定位装置结构示意图。
图4为本发明的执行机构结构示意图。
图5为本发明的执行机构移去外壳体后的结构示意图。
图6为图5的局部放大视图。
图7为本发明的孔板结构示意图。
图8为本发明的金刚石存储槽结构示意图。
图9为本发明的金属粉末存储槽结构示意图。
图10为本发明的动盘结构示意图。
图中:1-横梁、2-支架、3-电控箱、4-第一伺服电机、5-执行机构、6-模具、7-模具座、8-第一步进电机、9-第一伺服电机座、10-角接触轴承、11-固定架、12-金属粉末仓、13-软管、14-金属粉末存储槽、15-孔板、16-动盘、17-第二伺服电机、18-连接杆、19-第二步进电机、20-往复针、21-内壳体、22-第三伺服电机、23-第二伺服电机座、24-防卡片、25-下料缝,26-金刚石存储槽、27-金刚石孔、28-孔板窄缝、29-动盘窄缝、30-外壳体。
具体实施方式
本发明提出了一种金刚石切削工具的金刚石自动定位装置,请参照图1到图10,包括横梁1、支架2、电控箱3、第一伺服电机4、执行机构5、模具6、模具座7及第一步进电机8,
所述横梁1两端通过螺母固定在支架2上;
所述电控箱3内部布置有集成电路,电控箱3分别与第一伺服电机4、第一步进电机8、第二伺服电机17及第三伺服电机22、距离传感器及红外传感器连接,金刚石自动定位装置中的所有电路均集成到电控箱3中实现集中、自动控制;
所述执行机构5通过成对的角接触轴承10装配在横梁1中部,并由第一伺服电机4驱动其转动,执行机构5整体可正、反转动,转速为5r/min,执行机构5由固定架11、金属粉末仓12、软管13、金属粉末存储槽14、孔板15、动盘16、第二伺服电机17、连接杆18、第二步进电机19、往复针20、内壳体21、第三伺服电机22、第二伺服电机座23、防卡片24、金刚石存储槽26和外壳体30组成,所述的金属粉末仓12和金属粉末存储槽14均周向对称布置各两个(也可等间距布置多个,以提高工作效率),所述金属粉末仓12位于固定架11和连接杆18之间,并通过螺栓固定在固定架11上;所述软管13一端与金属粉末仓12底端连通,另一端置于金属粉末存储槽14内;所述金属粉末存储槽14设置在金属粉末仓12正下方,并位于内壳体21和外壳体30之间,金属粉末存储槽14底部开有下料缝25;由于金属粉末存储槽14的容积有限,所以当金属粉末存储槽14内的金属粉末缺少时,金属粉末仓12内的金属粉末可通过软管13自动补充进去;所述孔板15为圆环形结构,孔板15设置在内壳体21和外壳体30之间,并通过卡耳装配在内壳体21和外壳体30上,孔板15的厚度为h,其与单颗金刚石的粒径d相等,孔板15的表面开设有按切削机理排列的金刚石孔27,其中金刚石孔27直径为D,且d<D<1.5d,这使得每个金刚石孔27中只能容纳一颗金刚石,并且可保证金刚石能够顺利从金刚石孔27中落下而不堵塞卡住,孔板15上对称布置有两条孔板窄缝28,且孔板窄缝28与下料缝25的宽度相等,宽度为0.5mm~1.25mm;所述动盘16置于孔板15下方,并由第三伺服电机22驱动其转动,动盘16厚度为0.2mm~0.4mm,其上开有两条对称设置的动盘窄缝29,动盘窄缝29的宽度为b,且d<b<1.5d,动盘16的下表面安装有红外传感器,作用是控制动盘窄缝29与下料缝25的对准重合;所述第二伺服电机17通过第二伺服电机座23固定在固定架11上;所述第三伺服电机22固定在内壳体21上;所述内壳体21通过连接杆18固定在固定架11上;所述第二步进电机19固定在固定架11上并与电控箱3连接,第二步进电机19的输出轴与往复针20连接,以驱动往复针20做往复运动,运动速度为5mm/s,往复针20的往复运动可以防止金属粉末从下料缝25和孔板窄缝28中流出时堵塞;所述金刚石存储槽26数量为两个,两个金刚石存储槽26呈对称布置,两个金刚石存储槽26均由第二伺服电机17驱动且同步转动,转速为5r/min,金刚石存储槽26的下通孔宽度为1.5d;所述防卡片24贴在金刚石存储槽26的前后面上,具有弹性,当金刚石存储槽26转动布入金刚石时,可以防止金刚石孔27内露头的金刚石卡住金刚石存储槽26的转动。
所述模具6放置在模具座7中间,并由第一步进电机8驱动其升降,可实现模具6在竖直方向上微动,运动速度为1mm/s;所述模具座7的上表面安装有距离传感器,作用是控制模具座7与横梁1的距离,进而控制模具6内部下表面与动盘16下表面的距离。
一种金刚石切削工具的金刚石自动定位方法,该方法采用所述的金刚石切削工具的金刚石自动定位装置,包括以下步骤,
步骤一、向金刚石存储槽26中装入金刚石,金属粉末仓12和金属粉末存储槽14中分别装入金属粉末,初始时金刚石存储槽26和金属粉末存储槽14相互贴靠,下料缝25和孔板窄缝28对准,下料缝25与动盘窄缝29错开1mm;
步骤二、启动第一步进电机8带动模具6上升,模具6内部下表面与动盘16下表面之间的距离为5mm,关闭第一步进电机8;
步骤三、启动第三伺服电机22驱动动盘16转动,动盘窄缝29与下料缝25对准时,关闭第三伺服电机22;
步骤四、启动第一伺服电机4驱动执行机构5转动,在模具6内均匀撒落一层金属粉末,厚度为0.5mm~1mm,同时启动第二伺服电机17驱动金刚石存储槽26转动,在金刚石孔27内布入金刚石,使得每个金刚石孔27内布入一颗金刚石,完成一层金属粉末的铺撒和一层金刚石的布入后,关闭第一伺服电机4和第二伺服电机17;
步骤五、启动第三伺服电机22驱动动盘16转动,将步骤四中布入到金刚石孔27内的金刚石经由动盘窄缝29落入并定位到模具6内的金属粉末上,动盘窄缝29与下料缝25对准时,金刚石落入完毕,关闭第三伺服电机22并同时启动第一步进电机8驱动模具6下落一定高度,模具6下落高度与单层金刚石的高度相等,制得单层金刚石定向有序排布的金刚石切削工具生坯;
步骤六、重复步骤四及步骤五,得到复数层金刚石定向有序排布的金刚石切削工具生坯;
步骤七、将步骤六得到的金刚石定向有序排布的金刚石切削工具生坯烧结成型,得到金刚石定向有序排布的金刚石切削工具。
下面结合发明实例孕镶金刚石钻头(外径75mm、内径59mm,单颗金刚石目数为30/35)的制作来详细说明本发明的具体实施方式:
所述的执行机构5由固定架11、金属粉末仓12、软管13、金属粉末存储槽14、孔板15、动盘16、第二伺服电机17、连接杆18、第二步进电机19、往复针20、内壳体21、第三伺服电机22、第二伺服电机座23、防卡片24、金刚石存储槽26和外壳体30组成,所述的第二伺服电机17固定在第二伺服电机座23上,第二伺服电机座23固定在固定架11上;第三伺服电机22固定在内壳体21上,内壳体21通过连接杆18固定在固定架11上;所述的金属粉末仓12和金属粉末存储槽14均周向对称布置各两个,金属粉末仓12位于金属粉末存储槽14正上方,金属粉末仓12底端与软管13相连,软管13引入金属粉末存储槽14内,由于金属粉末存储槽14的容积有限,所以当金属粉末存储槽14内的金属粉末缺少时,金属粉末仓12内的金属粉末可通过软管13自动补充进去;所述的金属粉末存储槽14上的下料缝25和孔板15上的孔板窄缝28装配时对准,两者的宽度相同均为1mm;第二步进电机19驱动往复针20往复运动,运动速度为5mm/s,往复针20的往复运动可以防止金属粉末从下料缝25和孔板窄缝28中流出时堵塞,第二步进电机19固定在固定架11上并与电控箱3连接;所述的金刚石存储槽26周向对称布置两个,均由第二伺服电机17驱动且同步转动,转速为5r/min;所述防卡片24贴在金刚石存储槽26的底端出口处的前后面上,具有弹性,当金刚石存储槽26转动布入金刚石时,可以防止金刚石孔27内露头的金刚石卡住金刚石存储槽26的转动;所述的动盘16由第三伺服电机22驱动,转速为5r/min,动盘16上的动盘窄缝29宽度为1.2mm,动盘16的厚度为0.3mm,动盘16紧贴在孔板15的下表面上转动;所述的孔板15表面的金刚石孔27直径D为0.6mm,d<D<2d,d为单颗金刚石的粒径,d为30/35目,因此金刚石孔27内仅能容纳一颗金刚石;孔板15表面对称布置有两条孔板窄缝28,宽度为1mm,孔板15通过内外轮廓上卡耳嵌入内壳体21和外壳体30中,且不能转动。
一种孕镶金刚石钻头的金刚石自动定位方法,该方法采用所述的金刚石切削工具的金刚石自动定位装置,包括以下步骤,
步骤一、将称量好的金刚石分别装入对称布置的两个金刚石存储槽26内,将称量好的金属粉末装入对称布置的两个金属粉末存储槽14和金属粉末仓12中,将各部件置于初始位置,金刚石存储槽26紧贴金属粉末存储槽14,动盘窄缝29置于金属粉末存储槽14底部空白处,此时动盘窄缝29与下料缝25刚好错开1mm距离;
步骤二、启动第一步进电机8,将模具6上升到模具6内部下表面距离动盘16下表面5mm处时,通过距离传感器将信号反馈给给电控箱3,由电控箱3控制自动关闭第一步进电机8;
步骤三、启动第三伺服电机22,第三伺服电机22驱动动盘16转动,当动盘窄缝29与下料缝25对准时,红外传感器将信号反馈给电控箱3,电控箱3控制自动关闭第三伺服电机22;
步骤四、启动第一伺服电机4及第二伺服电机17,第一伺服电机4驱动执行机构5整体转动,此时,金属粉末经由下料缝25、孔板窄缝28和动盘窄缝29均匀撒落到模具6切削齿槽内;第二伺服电机17驱动两个金刚石存储槽26转动,将金刚石布入孔板15表面的金刚石孔27内,当金刚石存储槽26由一个金属粉末存储槽14转动到另一个金属粉末存储槽14时,由触点开关关闭第二伺服电机17,当金属粉末均匀铺撒一圈也即第一伺服电机4转动半圈完毕时自动关闭第一伺服电机4。
步骤五、启动第三伺服电机22,第三伺服电机22驱动动盘16转动,动盘窄缝29运动到的位置,金刚石便从金刚石孔27经由动盘窄缝29落入并定位到模具6内的金属粉末上,当动盘窄缝29再次与下料缝25和孔板窄缝28对准时,此时已经完成一层金属粉末的铺撒和一层金刚石的定位排布,红外传感器将信号反馈给电控箱3,由电控箱3控制自动关闭第三伺服电机22并同时启动第一步进电机8,第一步进电机8驱动模具6下落1mm高度后停止。
步骤六、重复步骤四及步骤五,直到模具6内铺撒十层金属粉末和定位排布十层金刚石时,电控箱3自动结束上述循环,并启动第一步进电机8将模具6下落50mm高度后系统停止,制得具有十层金刚石定向有序排布的孕镶金刚石钻头生坯。
步骤七、通过热压烧结法或无压浸渍烧结法,将步骤六得到的金刚石定向有序排布的孕镶金刚石钻头生坯烧结成型,至此实现金刚石在孕镶金刚石钻头中定位排布。
本发明的金刚石切削工具的金刚石自动定位方法也可以实现其他增强性材料颗粒如立方氮化硼在刀具中的自动定位。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述,但本领域的普通技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离所附权利要求书所限定的本发明。

Claims (10)

1.一种金刚石切削工具的金刚石自动定位装置,其特征在于:包括横梁(1)、支架(2)、电控箱(3)、第一伺服电机(4)、执行机构(5)、模具(6)、模具座(7)及第一步进电机(8),
所述横梁(1)两端通过螺母固定在支架(2)上;
所述电控箱(3)内部布置有集成电路,电控箱(3)分别与第一伺服电机(4)、第一步进电机(8)、第二伺服电机(17)及第三伺服电机(22)、距离传感器及红外传感器连接;
所述执行机构(5)通过角接触轴承(10)装配在横梁(1)中部,执行机构(5)与第一伺服电机(4)的动力输出端连接,通过第一伺服电机(4)驱动其转动,执行机构(5)由固定架(11)、金属粉末仓(12)、软管(13)、金属粉末存储槽(14)、孔板(15)、动盘(16)、第二伺服电机(17)、连接杆(18)、内壳体(21)、第三伺服电机(22)、第二伺服电机座(23)、金刚石存储槽(26)和外壳体(30)组成,所述金属粉末仓(12)位于固定架(11)和连接杆(18)之间,并通过螺栓固定在固定架(11)上;所述软管(13)一端与金属粉末仓(12)底端连通,另一端置于金属粉末存储槽(14)内;所述金属粉末存储槽(14)设置在金属粉末仓(12)正下方,并位于内壳体(21)和外壳体(30)之间,金属粉末存储槽(14)底部开有下料缝(25);所述孔板(15)为圆环形结构,孔板(15)设置在内壳体(21)和外壳体(30)之间,并通过卡耳装配在内壳体(21)和外壳体(30)上,孔板(15)的厚度为h,其与单颗金刚石的粒径d相等,孔板(15)的表面开设有按切削机理排列的金刚石孔(27),其中金刚石孔(27)直径为D,且d<D<1.5d,孔板(15)上对称布置有两条孔板窄缝(28),且孔板窄缝(28)宽度与下料缝(25)的宽度相等;所述动盘(16)置于孔板(15)下方,动盘(16)与第三伺服电机(22)的动力输出端连接,通过第三伺服电机(22)驱动其转动,动盘(16)上开有两条对称设置的动盘窄缝(29),动盘窄缝(29)的宽度为b,且d<b<1.5d,动盘(16)的下表面安装有红外传感器;所述第二伺服电机(17)通过第二伺服电机座(23)固定在固定架(11)上;所述第三伺服电机(22)固定在内壳体(21)上;所述内壳体(21)通过连接杆(18)固定在固定架(11)上;所述金刚石存储槽(26)数量为两个,两个金刚石存储槽(26)呈对称布置,两个金刚石存储槽(26)均由第二伺服电机(17)驱动且同步转动,金刚石存储槽(26)的下通孔宽度为1.5d;
所述模具(6)放置在模具座(7)中间,并通过第一步进电机(8)驱动其升降;
所述模具座(7)的上表面安装有距离传感器。
2.根据权利要求1所述的金刚石切削工具的金刚石自动定位装置,其特征在于:所述执行机构(5)还包括第二步进电机(19)和往复针(20),所述第二步进电机(19)固定在固定架(11)上并与控制箱(3)连接,第二步进电机(19)的输出轴与往复针(20)连接,以驱动往复针(20)做往复运动。
3.根据权利要求1所述的金刚石切削工具的金刚石自动定位装置,其特征在于:所述金属粉末仓(12)和金属粉末存储槽(14)数量相同,数量为两个,且两个对称布置。
4.根据权利要求1所述的金刚石切削工具的金刚石自动定位装置,其特征在于:所述金属粉末仓(12)和金属粉末存储槽(14)数量相同,数量为2n个,n>1,且等间距间隔布置。
5.根据权利要求1所述的金刚石切削工具的金刚石自动定位装置,其特征在于:所述动盘(16)的厚度为0.2mm~0.4mm。
6.根据权利要求1所述的金刚石切削工具的金刚石自动定位装置,其特征在于:所述下料缝(25)的宽度与孔板窄缝(28)的宽度均为0.5mm~1.25mm。
7.根据权利要求1所述的金刚石切削工具的金刚石自动定位装置,其特征在于:所述单颗金刚石的粒径d为30/35目。
8.根据权利要求1所述的金刚石切削工具的金刚石自动定位装置,其特征在于:所述金刚石存储槽(26)底端出口处两侧设置有防卡片(24)。
9.根据权利要求1所述的金刚石切削工具的金刚石自动定位装置,其特征在于:所述第一伺服电机(4)通过第一伺服电机座(9)安装在横梁(1)中部。
10.一种金刚石切削工具的金刚石自动定位方法,该方法采用权利要求1-9中任意一项所述的金刚石切削工具的金刚石自动定位装置,其特征在于:包括以下步骤,
步骤一、向金刚石存储槽(26)中装入金刚石,金属粉末仓(12)和金属粉末存储槽(14)中分别装入金属粉末,初始时金刚石存储槽(26)和金属粉末存储槽(14)相互贴靠,下料缝(25)和孔板窄缝(28)对准,下料缝(25)与动盘窄缝(29)错开1mm;
步骤二、启动第一步进电机(8)带动模具(6)上升,模具(6)内部下表面与动盘(16)下表面之间的距离为5mm,关闭第一步进电机(8);
步骤三、启动第三伺服电机(22)驱动动盘(16)转动,动盘窄缝(29)与下料缝(25)对准时,关闭第三伺服电机(22);
步骤四、启动第一伺服电机(4)驱动执行机构(5)转动,在模具(6)内均匀撒落一层金属粉末,厚度为0.5mm~1mm,同时启动第二伺服电机(17)驱动金刚石存储槽(26)转动,在金刚石孔(27)内布入金刚石,使得每个金刚石孔(27)内布入一颗金刚石,完成一层金属粉末的铺撒和一层金刚石的布入后,关闭第一伺服电机(4)和第二伺服电机(17);
步骤五、启动第三伺服电机(22)驱动动盘(16)转动,将步骤四中布入到金刚石孔(27)内的金刚石经由动盘窄缝(29)落入并定位到模具(6)内的金属粉末上,动盘窄缝(29)与下料缝(25)对准时,金刚石落入完毕,关闭第三伺服电机(22)并同时启动第一步进电机(8)驱动模具(6)下落一定高度,模具(6)下落高度与单层金刚石的高度相等,制得单层金刚石定向有序排布的金刚石切削工具生坯;
步骤六、重复步骤四及步骤五,制得具有复数层的金刚石定向有序排布的金刚石切削工具生坯;
步骤七、将步骤六得到的金刚石定向有序排布的金刚石切削工具生坯烧结成型,得到金刚石定向有序排布的金刚石切削工具。
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