[发明专利]微粒粉金刚石成形机床刀具制造

说明书

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