阅读说明：本技术 Cbn刀片断屑器的制造方法 (Manufacturing method of CBN (cubic boron nitride) blade chip breaker ) 是由 曾敏 王若愚 胡建平 于 2018-08-03 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种CBN刀片断屑器的制造方法,包括以下步骤：步骤一：把整块CBN原材料放置在线切割机床工作台上,用专用夹具装夹稳定CBN原材料,保证切割时没有任何移动,用线切割机床把CBN材料切成所需的尺寸,形成CBN刀头；步骤二：准备硬质合金材质的焊接本体；步骤三：先把硬质合金本体放置在高频焊接机的工作台上。本发明无需再进行修磨,既减少了工人的劳动,同时又可以实现稳定的产品加工效果,可以精确定位,加工精度更高。(The invention provides a manufacturing method of a CBN blade chip breaker, which comprises the following steps: the method comprises the following steps: placing the whole CBN raw material on a workbench of a linear cutting machine, clamping and stabilizing the CBN raw material by using a special clamp, ensuring that the CBN raw material does not move during cutting, and cutting the CBN raw material into required sizes by using the linear cutting machine to form a CBN cutter head; step two: preparing a welding body made of hard alloy materials; step three: the hard alloy body is firstly placed on a workbench of a high-frequency welding machine. The invention does not need to be ground, thereby reducing the labor of workers, realizing stable product processing effect, realizing accurate positioning and higher processing precision.)

CBN刀片断屑器的制造方法

技术领域

本发明涉及一种制造方法，特别是涉及一种CBN刀片断屑器的制造方法。

背景技术

目前机械加工行业，立方氮化硼（CBN）是一种新型材料，可以加工硬度高达HRC65度的淬火合金钢，并可以用线速度2000米/分钟高效加工铸铁类零件（常规硬质合金刀片线速度只有500米/分钟）。由于其价格昂贵，目前各厂家均采用把大块的昂贵CBN材料切割成小块（切割成的CBN小块称为CBN刀头），然后把小块的CBN焊接到硬质合金的本体上（硬质合金刀片上磨削出CBN刀头的放置焊接区域，称为硬质合金本体），焊接好以后，再进行精密磨削加工，使焊接CBN刀片达到所需的精度和最终尺寸要求。目前焊接立方氮化硼（CBN）刀片前刀面的加工均为砂轮磨削加工，此类工艺只能加工简单平面及平面组合，通过磨削的方式加工均为0度前角或者负前角，这类刀片无法控制部分材料的断屑及切屑的流向（特别是热处理的合金钢类材料），而混乱的切屑形态和流向会降低刀片使用寿命，影响加工稳定性，也会造成刀具损坏，零件报废，甚至机床损坏。并且自动化产线及智能制造中，切屑必须是可控的，否则需要人工干预去除，无法实现自动化及智能制造，机械手也无法使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种CBN刀片断屑器的制造方法，其通过精准焊接外置断屑板（断屑板焊接到焊接CBN刀片上，称为断屑器），刀片可以控制材料的断屑及切屑的流向，使切屑不影响加工，极大的提升了工艺的稳定性，并且可以在自动化产线及智能制造中使用，对于批量生产制造有极其重要的意义，无需再进行修磨，既减少了工人的劳动，同时又可以实现稳定的产品加工效果，可以精确定位，加工精度更高。

根据本发明的一个方面，提供一种CBN刀片断屑器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：把整块CBN原材料放置在线切割机床工作台上，用专用夹具装夹稳定CBN原材料，保证切割时没有任何移动，用线切割机床把CBN材料切成所需的尺寸，形成CBN刀头；

步骤二：准备硬质合金材质的焊接本体，硬质合金本体制作遵循常规工艺硬质合金刀片的制造工艺，硬质合金粉末、水、乙醇在专用设备中进行混合，然后在压片机上用不高于三十吨的压力进行压制，其上下模具均为电火花加工成型，压制成型的刀片毛坯在烧结炉中以1400度高温进行烧结，把刀片毛坯中的乙醇和水去除，然后烧结好的刀片在专用磨床上磨削下端定位面，之后在专用的数控五轴磨床上磨削该刀片刃口，此工艺结束后，在硬质合金刀片上磨削出CBN刀头的放置焊接区域，称为硬质合金本体；

步骤三：先把硬质合金本体放置在高频焊接机的工作台上，在专用夹具固定好之后，通过专用移动夹头把CBN刀头放置在硬质合金本体上的放置区域，设置50KHz~400KHz的高频电流把CBN刀头焊接到硬质合金本体上；

步骤四：专用机械手夹持焊接CBN刀片，在专用的五轴刀片磨床上，用金刚石砂轮磨削进行CBN刀片刃口处理及倒角尺寸磨削，该步骤遵循常规工艺路线，磨削之后刀片在特殊清洗剂中进行清洗然后烘干；

步骤五：清洗干净的焊接CBN刀片用专用移动设备移动并放置到特殊焊接台上；

步骤六：用激光或线切割或磨床切割磨削加工制备所需尺寸的断屑板，断屑板尺寸，形状，材料根据需要加工的零件的特征进行设计定型；

步骤七：使用磁铁吸附断屑板在可换式压头上，可换式压头和上压板通过刚性联接，上压板在导向柱上上下滑动，在刀片放置定位在基座，上压板下滑带动断屑板压在刀片上；

步骤八：用钎焊或者真空激光焊，然后用特制焊枪精密焊接规定区域，上压板上滑脱离断屑板，取出焊接好的刀片，完成刀片断屑焊接；

步骤九：完成焊接，静置刀片降温。

优选地，所述步骤八保证断屑板精确定位，通过焊接的技术使断屑板与刀片结合起来，断屑板能在CBN刀片上生成牢固的断屑器。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明改变了以往的焊接CBN刀片前刀面的加工均为砂轮磨削加工简单平面及平面组合，只能实现0度前角或者负前角的现状。通过精准焊接外置断屑板，这类刀片可以控制材料的断屑及切屑的流向，使切屑不影响加工，极大的提升了工艺的稳定性。并且可以在自动化产线及智能制造中使用，对于批量生产制造有极其重要的意义。高速钢刀片也可以采用该种方式设置断屑器，无需再进行修磨，既减少了工人的劳动，同时又可以实现稳定的产品加工效果。使用这种工艺，仅需制造库存多种断屑板（单值相对于刀片非常便宜），可以极大的减少厂家对于不同焊接CBN刀片的库存，管理，选型的问题，能节约企业大量资金。改变了以往采用刀片前刀面机械压紧的方式设置断屑器的方法，可以精确定位，应用在所有工况下，适用范围加大，加工精度更高。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明专用工装的结构示意图。

图2为本发明专用工装中断屑板和刀片的结构示意图。

图3为本发明专用工装中可换式压头和磁铁的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1至图3所示，本发明CBN刀片断屑器的制造方法包括以下步骤：

步骤一：把整块CBN原材料放置在线切割机床工作台上，用专用夹具装夹稳定CBN原材料，保证切割时没有任何移动，用线切割机床（慢走丝机床，铜丝直径（0.05-0.25mm）把CBN材料切成所需的尺寸，切割下来的CBN材料叫做CBN刀头，CBN刀头的厚度、大小、CBN材料均根据实际加工的零件不同来进行设计选用；

步骤二：准备硬质合金材质的焊接本体，硬质合金本体制作遵循常规工艺硬质合金刀片的制造工艺，通常的工艺路线为用WC（碳化钨）和钴粉、乙醇、水在专用设备中进行混合，然后在压片机上用不高于三十吨的压力进行压制，其上下模具均为电火花加工成型，压制成型的刀片毛坯在烧结炉中以1400度高温进行烧结，把刀片毛坯中的乙醇和水去除，然后烧结好的刀片在专用磨床上磨削下端定位面，之后在专用的数控五轴磨床上磨削该刀片刃口，此工艺结束后，在硬质合金刀片上磨削出CBN刀头的放置焊接区域，称为硬质合金本体；

步骤三：先把硬质合金本体放置在高频焊接机的工作台上，在专用夹具固定好之后，通过专用移动夹头把CBN刀头放置在硬质合金本体上的放置区域（需要涂抹专用焊剂），设置50KHz~400KHz的高频电流把CBN刀头焊接到硬质合金本体上；

步骤四：专用机械手夹持焊接CBN刀片，在专用的五轴刀片磨床上，用金刚石砂轮磨削进行CBN刀片刃口处理及倒角尺寸磨削，该步骤遵循常规工艺路线，磨削之后刀片在特殊清洗剂中进行清洗然后烘干；

步骤五：清洗干净的焊接CBN刀片用专用移动设备移动并放置到特殊焊接台上，专用工装见图1；

步骤六：用激光或线切割或磨床切割磨削加工制备所需尺寸的断屑板，断屑板尺寸，形状，材料根据需要加工的零件的特征进行设计定型，其形状可以是菱形，正方形，长方形，圆形等，所有ISO刀片的形状都可以做，其形状，尺寸精度都在+/-0.02mm以内；

步骤七：使用磁铁7吸附断屑板6在可换式压头4上，可换式压头4和上压板3通过刚性联接，上压板3在导向柱2上可上下滑动，在刀片5放置定位在基座1，上压板3下滑带动断屑板6压在刀片5上，断屑板和刀片的相对位置精度为+/-0.005mm；

步骤八：用钎焊（材料为铜（800°-1100°），锡（250°-320°），银（600°-700°））或者真空激光焊（1100°-1200°），然后用特制焊枪精密焊接规定区域，上压板3上滑脱离断屑板6，取出焊接好的刀片（图2），完成刀片断屑6焊接。此工艺方法保证断屑板精确定位，通过焊接的技术使断屑板6与刀片5结合起来，断屑板6能在CBN刀片上生成牢固的断屑器（断屑板焊接在原焊接CBN刀片上后，称为断屑器）。把断屑板焊接到刀片上，此工艺要点是焊接的位置，不能影响已经焊接好的CBN区域，以免出现CBN刀头掉落或者松动，影响加工质量；

步骤九：完成焊接，静置刀片降温即完成此工艺。断屑板6因加工工艺简单，可以做成各种所需形状，和不同形状刀片焊接后，满足客户从粗加工到精加工的各种加工需求。

综上所述，本发明通过精准焊接外置断屑器，刀片可以控制材料的断屑及切屑的流向，使切屑不影响加工，极大的提升了工艺的稳定性，并且可以在自动化产线及智能制造中使用，对于批量生产制造有极其重要的意义，无需再进行修磨，既减少了工人的劳动，同时又可以实现稳定的产品加工效果，可以精确定位，加工精度更高。本发明是在刀片上用工装定位，通过焊接断屑板连接刀片，在刀片上附加上独立制作的断屑板，且用此类加工方式无刀片外形要求，均可使用，定位精度为+/- 0.005mm。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。