專利名稱：微粒粉金剛石成形機床刀具制造技術(shù)
微粒粉金剛石成形機床刀具制造技術(shù)領(lǐng)域本專利涉及人造金剛石微粒粉的應(yīng)用領(lǐng)域，精密加工是指加工精度為 1 0. 1 μ m，表面粗糙度為RaO. 1 0. 01 μ m的加工技術(shù)，但這個界限是隨著加工技術(shù)的進步不斷變化的，今天的精密加工可能就是明天的一般加工。微粒粉金剛石成形機床刀具制造所要解決的問題是超硬加工精度、包括形位公差、尺寸精度及表面狀況，提高加工產(chǎn)品質(zhì)量效率、產(chǎn)出更大的經(jīng)濟效益。采用微粒粉金剛石可制造出成形齒輪式微粒粉金剛石刀具、 微粒粉金剛石涂成齒輪滾刀、成形微粒粉金剛石滾輪刀具、成形微粒粉金剛石絎磨輪刀具、 成形微粒粉金剛石蝸輪式、蝸桿式刀具等。提高了精密機械制造、通用機械加工生產(chǎn)效率及加工質(zhì)量。(這些都是今年國家振興經(jīng)濟的重要領(lǐng)域)背景技術(shù)目前在全國各地使用的機床刀具是高速工具鋼及硬質(zhì)合金刀具，成形耐用度低、制造成本高。本專利涉及人造金剛石微粒粉的應(yīng)用領(lǐng)域，金剛石具有極好的物理性能，在形狀復(fù)雜的機床刀具制造中、航天、宇航、機械制造等高科技領(lǐng)域不可替代的關(guān)鍵材料。根據(jù)國內(nèi)外資料介紹、現(xiàn)多采用內(nèi)電鍍法工藝制作成形微粒粉金剛石刀具、成形工序多、內(nèi)、外基準模采用多種機床加工誤差大。本專利采用微粒粉金剛石電鑄法、內(nèi)、外基準模組合一次性成形、制造速度快、制造精度高、制造工藝不復(fù)雜等優(yōu)點?？芍圃斐龀尚锡X輪式微粒粉金剛石刀具、微粒粉金剛石涂成齒輪滾刀、成形微粒粉金剛石滾輪刀具、成形微粒粉金剛石絎磨輪刀具、成形微粒粉金剛石蝸輪式、蝸桿式刀具、磨齒機修形刀具等。在通用機械設(shè)備中加工精密齒輪、部件及超硬度加工領(lǐng)域中提高了生產(chǎn)效率及加工質(zhì)量。專利內(nèi)容根據(jù)國內(nèi)外資料介紹、現(xiàn)多采用內(nèi)電鍍法工藝制作成形微粒粉金剛石刀具、成形工序多、內(nèi)、外基準模采用多種機床加工誤差大。本專利采用微粒粉金剛石電鑄法、內(nèi)、外基準模組合一次性成形、制造速度快、制造精度高、制造工藝不復(fù)雜等優(yōu)點。采用微粒粉金剛石電鑄法、內(nèi)、外基準件組合一次成形、可制造出成形齒輪式微粒粉金剛石刀具、微粒粉金剛石涂成齒輪滾刀、成形微粒粉金剛石滾輪刀具、成形微粒粉金剛石絎磨輪刀具、成形微粒粉金剛石蝸輪式刀具、蝸桿式刀具、磨齒機修形刀具等。在通用機械設(shè)備中加工精密齒輪、部件、機床刀具修復(fù)中提高了生產(chǎn)效率及加工質(zhì)量。本專利技術(shù)方案如下A、從眾多的成形微粒粉金剛石刀具中選一例說明成形齒輪式微粒粉金剛石刀具在砂輪修形、機床成形刀具修形中原理共用。本專利采用高精度齒輪胚為基模、關(guān)鍵在于制造模具壓制一個不導(dǎo)電的耐高溫120°以上的酚醛樹脂或工程塑料等材料的內(nèi)齒輪外模具、保證了與高精度齒輪胚為基模具一致的內(nèi)齒輪外模具、與制造一個小于高精度齒輪胚為‘小’齒輪基模、‘小’齒輪基模齒面留有間隙組合成整體。根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求、選擇不同微粒粉金剛石振動灌注于間隙中、采用專用電鑄機架電鑄而成形于刀具、去掉酚醛樹脂或工程塑料等不導(dǎo)電材料制成的內(nèi)齒輪外模，一個微粒粉金剛石高精度齒輪式刀具形成。B、制造專用機架電鑄微粒粉金剛石機架、采用鋼結(jié)構(gòu)制成工作平臺、平臺下安放電鑄設(shè)備。平臺上安裝電鑄絕緣基座、安裝電鑄主軸、裝上電鑄工件、安裝動力皮帶盤、安裝微電機帶動小皮帶盤、通過皮帶慢速旋轉(zhuǎn)帶動電鑄主軸轉(zhuǎn)動。電鑄主軸兩端裝有導(dǎo)電盤、電鑄槽內(nèi)盛有專用M Co Mn三元合金電鑄液此液具有更高韌性及硬度的綜合機械性能和穩(wěn)
3定性。電鑄主軸電極與電鑄液電極形成回路旋轉(zhuǎn)工作、減少了電鑄時的電鑄面積及電鑄時間、當電鑄工件旋轉(zhuǎn)離開電鑄液時、電鑄主軸電極與電鑄液電極形成回路、工件旋轉(zhuǎn)形成二次刷鍍、保證了電鑄齒輪式基體與微粒粉金剛石的牢固粘合。有益效果金剛石具有極好的物理性能在形狀復(fù)雜的刀具應(yīng)用中、采用微粒粉金剛石可制造出成形齒輪式微粒粉金剛石刀具、微粒金粉剛石涂成齒輪滾刀、成形微粒粉金剛石滾輪刀具、成形微粒粉金剛石絎磨輪刀具、成形微粒粉金剛石蝸輪式刀具、蝸桿式刀具及其它異性機床刀具等。近年來，由于金剛石薄膜及電鑄層的優(yōu)異性能以及廣泛的應(yīng)用前景，日本、美國、西歐均進行大量的研究工作，并開發(fā)了多種金剛石涂層及電鑄層工藝技術(shù)， 已在國內(nèi)掀起金剛石涂層及電鑄層研究的熱潮。本專利在我國高精度機械工業(yè)飛速發(fā)展中應(yīng)用于高精度、超硬度、超耐磨性機床刀具市場巨大、替代國外刀具、經(jīng)濟效益前景無量。


圖1、成形齒輪式機床刀具示意圖2、電鑄部件組成示意圖3、鋼結(jié)構(gòu)制成工作平臺示意圖1說明金剛石刀具中選一例說明成形齒輪式微粒粉金剛石刀具在砂輪修形、 機床成形刀具修形中原理共用。本專利采用高精度齒輪胚為基模、關(guān)鍵在于制造模具壓制一個不導(dǎo)電的耐高溫120°以上的酚醛樹脂或工程塑料等材料的內(nèi)齒輪外模具、保證了與高精度齒輪胚為一致的內(nèi)齒輪外模具，制造一個小于高精度齒輪胚為‘小’齒輪基模、‘小’ 齒輪基模、齒面留有間隙組合成整體，根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求、選擇不同微粒粉金剛石振動灌注于間隙中、采用專用電鑄機架圖3而成形于刀具、去掉酚醛樹脂或工程塑料等不導(dǎo)電材料制成的內(nèi)齒輪外模具，一個微粒粉金剛石高精度齒輪式刀具形成。圖2說明制造專用機架電鑄微粒粉金剛石機架圖3、采用鋼結(jié)構(gòu)制成工作平臺圖 3、平臺下安放電鑄設(shè)備。平臺上安裝電鑄絕緣基座、安裝電鑄主軸、裝上電鑄工件、安裝動力皮帶盤、安裝微電機帶動小皮帶盤、通過皮帶慢速旋轉(zhuǎn)帶動電鑄主軸轉(zhuǎn)動。電鑄主軸兩端裝有導(dǎo)電塊、電鑄槽內(nèi)盛有專用M Co Mn三元合金電鑄液具有更高韌性及硬度的綜合機械性能和穩(wěn)定性、電鑄主軸電極與電鑄液電極形成回路旋轉(zhuǎn)工作、減少了電鑄時的電鑄面積減少了電鑄時間、當電鑄工件旋轉(zhuǎn)離開電鑄液時、電鑄主軸電極與電鑄液電極形成回路旋轉(zhuǎn)形成二次刷鍍、保證了電鑄齒輪式基體與微粒粉金剛石的牢固粘合。
具體實施例方式圖1金剛石刀具中選一例實施采用齒輪式微粒粉金剛石刀具修形高效磨齒輪砂輪3，圖1中砂輪夾板1、2夾持砂輪3，高精度齒輪式微粒粉金剛石刀具4的齒輪基模5與酚醛樹脂或工程塑料等不導(dǎo)電材料制成的內(nèi)齒輪外模具、微粒粉金剛石振動灌注于兩者間隙中、通過電鑄形成齒輪式微粒粉金剛石刀具齒面6。通過高精度齒輪式微粒粉金剛石刀具4同步高速旋轉(zhuǎn)、逐步進給修形砂輪3形成齒輪式漸開線凹面齒形包容砂輪 7，由凹面包容砂輪7修磨出來的齒輪精度與高精度齒輪式微粒粉金剛石刀具4精度近似、 磨齒效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好。圖2與實施制造專用機架電鑄微粒粉金剛石機架圖3、采用鋼結(jié)構(gòu)制成工作平臺圖3、平臺圖3下安放電鑄設(shè)備。平臺圖3上安裝電鑄絕緣基座1、安裝電鑄主軸頂針2、電鑄主軸頂針2兩端軸承座殼體4 一致由卡璜3定位、平面軸承5、滾動軸承6、油封7組合成旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、由軸承座殼體4外卡璜8定位，移動托座10、裝上電鑄主軸9、電鑄主軸9動力皮帶盤IlB-B剖視示意、導(dǎo)電盤12、不導(dǎo)電材料制成的內(nèi)齒輪外模具13A-A剖視示意、電鑄工件14A-A剖視示意組合、并緊螺帽15并緊電鑄工件14。電鑄槽16內(nèi)盛有專用Ni Co Mn 三元合金電鑄液17、具有更高韌性及硬度的綜合機械性能和穩(wěn)定性，電鑄槽16內(nèi)裝有電極接口 18、安裝螺釘19與鋼結(jié)構(gòu)制成工作平臺圖3連接，安裝微電機帶動小皮帶盤20、通過皮帶21慢速旋轉(zhuǎn)帶動電鑄主軸9轉(zhuǎn)動。電鑄主軸導(dǎo)電盤12電極與電鑄液電極接口 18形成回路旋轉(zhuǎn)作、減少了電鑄時的電鑄面積減少了電鑄時間、當電鑄工件旋轉(zhuǎn)離開電鑄液17 時、電鑄主軸電極12與電鑄液電極接口 18形成回路旋轉(zhuǎn)形成二次刷鍍、保證了電鑄齒輪式基體與微粒粉金剛石的牢固粘合。 通過本專利可制造出成形《齒輪式》微粒粉金剛石刀具、微粒金粉剛石《涂成齒輪滾刀》、成形微粒粉金剛石《滾輪》刀具、成形微粒粉金剛石《絎磨輪》刀具、成形微粒粉金剛石《蝸輪式》、《蝸桿》式刀具及其它異型機床刀具等。
權(quán)利要求
1.圖1其特征在于采用齒輪式微粒粉金剛石刀具修形高效磨齒輪砂輪(3)，圖1中砂輪夾板(1)、(2)夾持砂輪(3)，高精度齒輪式微粒粉金剛石刀具(4)的齒輪基模(5)與酚醛樹脂或工程塑料等不導(dǎo)電材料制成的內(nèi)齒輪外模具、微粒粉金剛石振動灌注于兩者間隙中、通過電鑄形成齒輪式微粒粉金剛石刀具齒面(6)。通過高精度齒輪式微粒粉金剛石刀具 (4)同步高速旋轉(zhuǎn)、逐步進給修形砂輪(3)形成齒輪式漸開線凹面齒形包容砂輪(7)，由凹面包容砂輪(7)修磨出來的齒輪精度與高精度齒輪式微粒粉金剛石刀具(4)精度近似、磨齒效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好。
2.圖2其特征在于制造專用機架電鑄微粒粉金剛石機架圖3、采用鋼結(jié)構(gòu)制成工作平臺圖3、平臺圖3下安放電鑄設(shè)備。平臺圖3上安裝電鑄絕緣基座(1)、安裝電鑄主軸頂針 (2)、電鑄主軸頂針(2)兩端軸承座殼體(4)由卡璜(3)定位、平面軸承(5)、滾動軸承(6)、 油封(7)組合成旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、由軸承座殼體(4)外卡璜(8)定位，移動托座(10)、裝上電鑄主軸(9)、電鑄主軸(9)動力皮帶盤(Il)B-B剖視示意、導(dǎo)電盤(12)、不導(dǎo)電材料制成的內(nèi)齒輪外模具(13)A-A剖視示意、電鑄工件(14)A-A剖視示意組合、并緊螺帽(15)并緊電鑄工件(14)。電鑄槽(16)內(nèi)盛有專用Ni Co Mn三元合金電鑄液(17)、具有更高韌性及硬度的綜合機械性能和穩(wěn)定性，電鑄槽(16)內(nèi)裝有電極接口(18)、安裝螺釘(19)與鋼結(jié)構(gòu)制成工作平臺圖3連接，安裝微電機帶動小皮帶盤(20)、通過皮帶(21)慢速旋轉(zhuǎn)帶動電鑄主軸 (9)轉(zhuǎn)動。電鑄主軸導(dǎo)電盤(12)電極與電鑄液電極接口(18)形成回路旋轉(zhuǎn)作、減少了電鑄時的電鑄面積、減少了電鑄時間、當電鑄工件旋轉(zhuǎn)離開電鑄液(17)時、電鑄主軸電極(12) 與電鑄液電極接口(18)形成回路、工件旋轉(zhuǎn)形成二次刷鍍、保證了電鑄齒輪式基體與微粒粉金剛石的牢固粘合。
3.權(quán)利要求其特征在于通過本專利可制造出《成形齒輪式》微粒粉金剛石刀具、微粒金粉剛石《涂成齒輪滾刀》、《成形微粒粉金剛石滾輪》刀具、成形微粒粉金剛石《絎磨輪刀具》、成形微粒粉金剛石《蝸輪式》、《蝸桿式刀具》及其它異性機床刀具等。
全文摘要
根據(jù)國內(nèi)外資料介紹、現(xiàn)多采用內(nèi)電鍍法工藝制作成形微粒粉金剛石刀具、成形工序多、內(nèi)、外基準模采用多種機床加工誤差大。本專利采用微粒粉金剛石電鑄法、內(nèi)、外基準模組合一次性成形、制造速度快、制造精度高、制造工藝不復(fù)雜等優(yōu)點。采用微粒粉金剛石電鑄法、內(nèi)、外基準件組合一次成形、可制造出成形齒輪式微粒粉金剛石刀具、微粒粉金剛石涂成齒輪滾刀、成形微粒粉金剛石滾輪刀具、成形微粒粉金剛石絎磨輪刀具、成形微粒粉金剛石蝸輪式刀具、蝸桿式刀具、磨齒機修形刀具等。在通用機械設(shè)備中加工精密齒輪、部件、機床刀具修復(fù)中提高了生產(chǎn)效率及加工質(zhì)量。
文檔編號B23P5/00GK102218637SQ20101059559
公開日2011年10月19日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者陳安模 申請人:陳安模