凹形曲面金刚石磨削滚轮的加工方法

文档序号:708383 发布日期:2021-04-16 浏览:2次 >En<

阅读说明:本技术 凹形曲面金刚石磨削滚轮的加工方法 (Processing method of concave curved surface diamond grinding roller ) 是由 吴军 于 2020-12-10 设计创作,主要内容包括:本发明公开了凹形曲面金刚石磨削滚轮的加工方法,涉及金刚石滚轮加工技术领域,为解决现有凹形曲面金刚石磨削滚轮在针对凹形曲面进行加工的过程中精确度一般,导致其后续成品质量下降的问题。步骤1:金刚石选用:选择高温高压金刚石或cvd金刚石,高温高压金刚石通过石墨混合催化剂再利用六面顶压机模仿天然金刚石在地底的形成环境进行制备;cvd金刚石为cvd金刚石制备机制备而成;步骤2:阴模加工:设计阴模图纸,选用高强度材料如石墨、高锰钢,对其进行粗车、钻孔、攻丝、热处理、打磨、研磨;步骤3:芯子加工:选用高锰钢制作芯子,芯子内孔单边余量为0.10mm,芯子外圆车成后开横竖沟槽。(The invention discloses a processing method of a concave curved surface diamond grinding roller, relates to the technical field of diamond roller processing, and aims to solve the problem that the quality of a subsequent finished product is reduced due to the fact that the conventional concave curved surface diamond grinding roller has general accuracy in the process of processing a concave curved surface. Step 1: selecting diamond: selecting a high-temperature high-pressure diamond or a cvd diamond, and preparing the high-temperature high-pressure diamond by using a graphite mixed catalyst and simulating the formation environment of natural diamond in the ground by using a cubic press; the cvd diamond is prepared by a cvd diamond preparation machine; step 2: and (3) female die processing: designing female die drawings, selecting high-strength materials such as graphite and high manganese steel, and performing rough turning, drilling, tapping, heat treatment, polishing and grinding on the high-strength materials; and step 3: core processing: the core is made of high manganese steel, the single-side allowance of the inner hole of the core is 0.10mm, and the outer circle of the core is turned into a transverse and vertical groove.)

凹形曲面金刚石磨削滚轮的加工方法

技术领域

本发明涉及金刚石滚轮加工技术领域,具体为凹形曲面金刚石磨削滚轮的加工方法。

背景技术

金刚石滚轮,用于大批量成型磨削的专用机床和齿轮磨床加工的高效率、高寿命、低成本的砂轮修整工具,金刚石滚轮的工作原理是:通过安装在磨床的修整装置上,金刚石滚轮修整普通陶瓷砂轮或CBN砂轮,砂轮成型后再磨削零件,从而将金刚石滚轮的外形轮廓及精度、尺寸通过砂轮复制到被加工的零件表面。其特点是机床操作简单,对操作工人的技术要求不高,加工的产品精度一致性好,质量稳定,能显著提高生产效率和产品质量,降低制造成本,容易实现磨削加工自动化。

但是,现有凹形曲面金刚石磨削滚轮在针对凹形曲面进行加工的过程中精确度一般,导致其后续成品质量下降的问题;因此,不满足现有的需求,对此我们提出了凹形曲面金刚石磨削滚轮的加工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供凹形曲面金刚石磨削滚轮的加工方法,以解决上述背景技术中提出的现有凹形曲面金刚石磨削滚轮在针对凹形曲面进行加工的过程中精确度一般,导致其后续成品质量下降的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:凹形曲面金刚石磨削滚轮的加工方法,包括以下步骤:

步骤1:金刚石选用:选择高温高压金刚石或cvd金刚石,高温高压金刚石通过石墨混合催化剂再利用六面顶压机模仿天然金刚石在地底的形成环境进行制备;cvd金刚石为cvd金刚石制备机制备而成;

步骤2:阴模加工:设计阴模图纸,选用高强度材料如石墨、高锰钢,对其进行粗车、钻孔、攻丝、热处理、打磨、研磨;

步骤3:芯子加工:选用高锰钢制作芯子,芯子内孔单边余量为0.10mm,芯子外圆车成后开横竖沟槽,沟槽内利用打磨机进行打磨,将芯子进行热处理,使其硬度达到HRC42;

步骤4:辅助工具选用;

步骤5:金刚石滚轮内镀;

步骤6:浇注;

步骤7:机械加工:设计加工图纸,利用切割机构的加工曲面设为-0.15,使用数控刀前,将加工曲面的预留量设为0.2mm,保证X,Y,Z,三个方向都为0.2mm,加工中使用30R5圆鼻刀,刀补产生XY方向单边为0.3mm,保证Z方向预留量为0.2mm,保证XY方向预留量为0.5mm,再进行精加工时,加工曲面的预留量要等于或大于前面程序加工后的侧壁预留量,削方式选用双向或单向切削,在等高外形精加工时,把提高0.1mm的面作为加工面,使加工刀路会在Z向上留0.1的余量,而侧面为0,使其浅平面和圆弧面中留余量,在切削深度设置时,最低位通常设置比底面高0.02mm,避免由于对刀误差产生的接刀痕,此处对下降0.2mm的侧面进行干涉,干涉曲面的预留量为0.1mm,这样就会使刀路产生延伸0.1mm的效果,使刀具路径之间的交接处更理想,之后对其进行电火花作业;

步骤8:金刚石滚轮检测包括金刚石滚轮检测机构。

优选的,所述辅助工具选用一般分为有机玻璃绝缘夹具和浇铸低熔合金夹具。

优选的,所述金刚石滚轮内镀由净化处理、安装绝缘夹具、弱酸活化处理、上砂、加厚、卸砂并电镀增厚六个部分组成,净化处理为化学热处理,在加厚以及卸砂并电镀增厚时准备备用阳极。

优选的,所述上砂、加厚时利用移动机构来使阴模进行往复式移动和转动,并利用电解液对流的方法对其内壁进行电镀。

优选的,所述移动机构包括往复移动机构,所述往复移动机构的一端安装有第一驱动箱,所述第一驱动箱的内部安装有第一驱动电机,所述第一驱动电机的输出端安装有第一联轴器,所述第一联轴器的一端安装有滚珠丝杠,第一驱动电机的输出端通过第一联轴器与滚珠丝杠传动连接,所述滚珠丝杠的外壁上安装有移动滑块。

优选的,所述移动滑块的上端安装有第二驱动箱,所述第二驱动箱的内部安装有第二驱动电机,所述第二驱动电机的输出端安装有第二联轴器,所述第二联轴器的上端安装有传动杆,第二驱动电机的输出端通过第二联轴器与传动杆传动连接,所述传动杆的上端安装有旋转台。

优选的,所述上砂过程中使用微型搅拌机搅动金刚石,使滞留在里边的氢气泡排出,卸砂并电镀增厚过程中,对其进行4-8h的电镀操作,在电镀结束前1-2h内加强电流强度,使其电流大于之前20-35%,将其镀层表面粗糙化,用以增强后续浇注的结合牢度。

优选的,所述浇注过程选择200℃上下偏差5℃以内的低熔合金,并选用环氧树脂作粘结材料。

优选的,所述电火花作业时,火花间隙单边为0.08mm,作业时用直径为12mm的平刀,刀刃横向切削,精修设置为0.1mm一次,分4次横向切削,根据凹槽的种类对其选择斜插式下刀或进退刀,使其形成凹形曲面的结构。

优选的,所述金刚石滚轮检测机构上端的中间位置处安装有气缸,所述气缸的输出端安装有气动推杆,所述气动推杆的下端安装有气动推块,气缸的输出端通过气动推杆与气动推块传动连接,所述气动推块的下表面安装有齿牙,所述气动推块的下方安装有移动滑轨,所述移动滑轨的上表面安装有移动滑块,所述移动滑块上表面的两侧均安装有夹持块,所述金刚石滚轮检测机构内部的两侧均安装有检测摄像头。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明通过在加工前对金刚石进行选用,使整体金刚石滚轮在加工前基础良好,之后对阴模与芯子进行加工,使其二者加工更加的合理、完善,金刚石滚轮加工时,对加工过程中所需要形成的凹形曲面采用精确的刀路切割来对其进行加工,使其加工作业过程中的偏差值远远小于一毫米,使整体更加的精确、完善,相较于一般的凹形曲面金刚石磨削滚轮加工,本发明大大提高了加工凹形曲面金刚石磨削滚轮的精确度,尤其是在凹形曲面处使其精确度得到了提高,保障了凹形曲面金刚石磨削滚轮后续成品的质量,从而能够更加适合用户进行选用。

2、利用第一驱动电机和滚珠丝杠能够带动移动滑块进行往复式的直线移动,在移动滑块移动的过程中其带动上方的第二驱动箱进行移动,第二驱动箱内设有第二驱动电机,第二驱动电机利用电动力带动传动杆以及上方的旋转台进行转动,当阴模放置安装在旋转台上时能够进行有效的往复式移动和转动,从而能够加快电流进入内部的效率,间接提高了内部的电流密度,更加便于用户进行使用。

3、利用气缸带动气动推杆与气动推块向下施加压力,使齿牙作用在金刚石滚轮上,对其进行压力检测,夹持块用来对其进行夹持固定,两侧的检测摄像头对其表面进行检查观测,底部的移动滑轨与移动滑块用来便于将其移动至齿牙的下方进行检测,从而能够便于用户对加工后的金刚石滚轮进行压力检测。

附图说明

图1为本发明的整体加工流程示意图;

图2为本发明的金刚石滚轮内镀加工流程示意图;

图3为本发明的往复移动机构整体结构示意图;

图4为本发明的第一驱动箱局部结构示意图;

图5为本发明的第二驱动箱局部结构示意图;

图6为本发明的金刚石滚轮检测机构整体结构示意图;

图中:1、往复移动机构;2、第一驱动箱;3、第一驱动电机;4、第一联轴器;5、滚珠丝杠;6、移动滑块;7、第二驱动箱;8、第二驱动电机;9、第二联轴器;10、传动杆;11、旋转台;12、金刚石滚轮检测机构;13、气缸;14、气动推杆;15、气动推块;16、齿牙;17、夹持块;18、移动滑块;19、移动滑轨;20、检测摄像头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

请参阅图1-6,本发明提供的一种实施例:凹形曲面金刚石磨削滚轮的加工方法,包括以下步骤:

步骤1:金刚石选用:选择高温高压金刚石或cvd金刚石,高温高压金刚石通过石墨混合催化剂再利用六面顶压机模仿天然金刚石在地底的形成环境进行制备;cvd金刚石为cvd金刚石制备机制备而成;

步骤2:阴模加工:设计阴模图纸,选用高强度材料如石墨、高锰钢,对其进行粗车、钻孔、攻丝、热处理、打磨、研磨;

步骤3:芯子加工:选用高锰钢制作芯子,芯子内孔单边余量为0.10mm,芯子外圆车成后开横竖沟槽,沟槽内利用打磨机进行打磨,将芯子进行热处理,使其硬度达到HRC42;

步骤4:辅助工具选用;

步骤5:金刚石滚轮内镀;

步骤6:浇注;

步骤7:机械加工:设计加工图纸,利用切割机构的加工曲面设为-0.15,使用数控刀前,将加工曲面的预留量设为0.2mm,保证X,Y,Z,三个方向都为0.2mm,加工中使用30R5圆鼻刀,刀补产生XY方向单边为0.3mm,保证Z方向预留量为0.2mm,保证XY方向预留量为0.5mm,再进行精加工时,加工曲面的预留量要等于或大于前面程序加工后的侧壁预留量,削方式选用双向或单向切削,在等高外形精加工时,把提高0.1mm的面作为加工面,使加工刀路会在Z向上留0.1的余量,而侧面为0,使其浅平面和圆弧面中留余量,在切削深度设置时,最低位通常设置比底面高0.02mm,避免由于对刀误差产生的接刀痕,此处对下降0.2mm的侧面进行干涉,干涉曲面的预留量为0.1mm,这样就会使刀路产生延伸0.1mm的效果,使刀具路径之间的交接处更理想,之后对其进行电火花作业;

步骤8:金刚石滚轮检测包括金刚石滚轮检测机构12。

进一步,辅助工具选用一般分为有机玻璃绝缘夹具和浇铸低熔合金夹具,有机玻璃绝缘夹具和浇铸低熔合金夹具具有良好的绝缘效果,能够更加适合用户在阴模进行夹持使用。

进一步,金刚石滚轮内镀由净化处理、安装绝缘夹具、弱酸活化处理、上砂、加厚、卸砂并电镀增厚六个部分组成,净化处理为化学热处理,在加厚以及卸砂并电镀增厚时准备备用阳极,金刚石滚轮内镀用来加强金刚石滚轮的耐磨损效果,使其使用寿命得到提高。

进一步,上砂、加厚时利用移动机构来使阴模进行往复式移动和转动,并利用电解液对流的方法对其内壁进行电镀,往复式移动和转动能够便于电流进入内部。

进一步,移动机构包括往复移动机构1,往复移动机构1的一端安装有第一驱动箱2,第一驱动箱2的内部安装有第一驱动电机3,第一驱动电机3的输出端安装有第一联轴器4,第一联轴器4的一端安装有滚珠丝杠5,第一驱动电机3的输出端通过第一联轴器4与滚珠丝杠5传动连接,滚珠丝杠5的外壁上安装有移动滑块6,利用第一驱动电机3和滚珠丝杠5能够带动移动滑块6进行往复式的直线移动。

进一步,移动滑块6的上端安装有第二驱动箱7,第二驱动箱7的内部安装有第二驱动电机8,第二驱动电机8的输出端安装有第二联轴器9,第二联轴器9的上端安装有传动杆10,第二驱动电机8的输出端通过第二联轴器9与传动杆10传动连接,传动杆10的上端安装有旋转台11,在移动滑块6移动的过程中其带动上方的第二驱动箱7进行移动,第二驱动箱7内设有第二驱动电机8,第二驱动电机8利用电动力带动传动杆10以及上方的旋转台11进行转动,当阴模放置安装在旋转台11上时能够进行有效的往复式移动和转动,从而能够加快电流进入内部的效率,间接提高了内部的电流密度,更加便于用户进行使用。

进一步,上砂过程中使用微型搅拌机搅动金刚石,使滞留在里边的氢气泡排出,卸砂并电镀增厚过程中,对其进行4-8h的电镀操作,在电镀结束前1-2h内加强电流强度,使其电流大于之前20-35%,将其镀层表面粗糙化,用以增强后续浇注的结合牢度,使其在后续的浇注过程中更加的牢固。

进一步,浇注过程选择200℃上下偏差5℃以内的低熔合金,并选用环氧树脂作粘结材料,浇注低熔合金温度控制越精确越能减小对滚轮精度的影响。

进一步,电火花作业时,火花间隙单边为0.08mm,作业时用直径为12mm的平刀,刀刃横向切削,精修设置为0.1mm一次,分4次横向切削,根据凹槽的种类对其选择斜插式下刀或进退刀,使其形成凹形曲面的结构,利用电火花能够便于用户对入凹形曲面这种复杂的腔体进行加工使用。

进一步,金刚石滚轮检测机构12上端的中间位置处安装有气缸13,气缸13的输出端安装有气动推杆14,气动推杆14的下端安装有气动推块15,气缸13的输出端通过气动推杆14与气动推块15传动连接,气动推块15的下表面安装有齿牙16,气动推块15的下方安装有移动滑轨19,移动滑轨19的上表面安装有移动滑块18,移动滑块18上表面的两侧均安装有夹持块17,金刚石滚轮检测机构12内部的两侧均安装有检测摄像头20,利用气缸13带动气动推杆14与气动推块15向下施加压力,使齿牙16作用在金刚石滚轮上,对其进行压力检测,夹持块17用来对其进行夹持固定,两侧的检测摄像头20对其表面进行检查观测,底部的移动滑轨19与移动滑块18用来便于将其移动至齿牙16的下方进行检测,从而能够便于用户对加工后的金刚石滚轮进行压力检测。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

12页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:超大外圆法兰加工工艺

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!