[發明專利]一種復雜型面刀具的加工方法

無效

• 申請號: 200810061407.X
• 申請日: 2008-05-09
• 公開（公告）號: CN101298122A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 張璟;李偉;耿寶功;馬樹林
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B23P15/28
• 分類號: B23P15/28;B23H9/00;B23H9/02;B23H9/08;B23H5/08;B24B53/12
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司
• 代理人: 王兵;王利強

技術領域

本發明涉及精密加工領域，尤其是一種復雜型面刀具的加工方法。

背景技術

軸承溝道是滾動軸承的關鍵工作表面，其表面質量直接影響整個滾動軸承的使用性能。其中內外溝道的表面粗糙度是影響軸承振動的主要原因，從而對加工軸承溝道的刀具提出了要求。

硬質合金軸承刀具主要應用于軸承加工中車削自動線和加工專機上的成形加工。其刀具分別有可轉位溝道刀具、密封槽刀具、端面倒R角刀具以及焊接式內圈溝道及密封槽刀具、外圈密封槽刀具，外圈溝道刀具等。這些成形刀具在加工中一次車削成形，不僅提高了加工效率，且保證了每一個工件尺寸一致性，精度高，外觀漂亮，降低了磨加工廢品率，提高了軸承的使用壽命。現已經在車削加工自動線上和小臺車上得到了較好的應用。用硬質合金可轉位溝道成形刀加工軸承套圈，省去麻煩的刀具刃磨工作，調整刀具的工作量亦大大減輕，可以節省大量的輔助時間，深受工人的歡迎。在磨加工工序，磨削留量減少，縮小工作行程，提高了生產率。

硬質合金刀具屬于難加工材料，使用一般磨削方法，不僅效率低，表面質量由于磨削產生的很多熱量而變得很差。同時用于磨削的砂輪需要經常的用金剛石筆進行修銳，所以效率低下。

由于硬質合金刀具具有的復雜型面，所以用于磨削的金屬結合劑金剛石砂輪也需要擁有復雜型面，但是如何對金屬結合劑金剛石砂輪進行修整成了一個難點。

普通磨料磨具修整法中由于修整砂輪結合劑和磨粒的硬度及強度都遠低于金剛石砂輪，因而修整效率極低：GC杯形砂輪的修整機理同磨削油石法相類似，主要依賴磨料對金屬結合劑的研蝕去除作用，這樣就造成砂輪修整器的損耗較大，需用較復雜的專用修整裝置，與各類磨床結合較差，而且不能夠實現成形砂輪的在線修整；電解修整法速度快但難以修整，且由于陰極工具和砂輪之間的電場、流場、電極反應動力過程的影響，加工間隙不是處處相等，從而使被修整的表面凸凹不均勻，磨削粗糙度不理想；激光修整法雖然優點很多，但激光修整器價格昂貴，維護困難，難于在實際生產中應用；其它一些新的修整方法還處于研究試驗階段，修整效率無法保證。

發明內容

為了克服已有復雜型面刀具的加工方法的不能兼顧修整效率與成本的不足，本發明提供一種修整效率高、成本低的復雜型面刀具的加工方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種復雜型面刀具的加工方法，所述加工方法包括以下步驟：

(1)、根據待加工刀具的結構和大小要求，依據刀具設計理論和仿形法的加工原理設計出工具電極；

(2)、利用工具電極修整砂輪的廓形，包括：

(2.1)、金屬結合劑金剛石砂輪通過陽極固定裝置與高頻脈沖電源正極相接做陽極，工具電極與高頻脈沖電源負極相接做陰極；

(2.2)、在金屬結合劑金剛石砂輪與工具電極之間通入具有導通兩極和冷卻作用的媒介，在金屬結合劑金剛石砂輪與工具電極之間產生電火花；

(2.3)、連續通過電火花精密整形蝕除砂輪余量，把工具電極形狀逐步復制到金屬結合劑金剛石砂輪上；

(3)、利用修正出廓形的砂輪磨削加工工具電極，包括：

(3.1)、金屬結合劑金剛石砂輪通過陽極固定裝置與高頻脈沖電源正極相接做陽極，工具電極與直流電源負極相接做陰極；

(3.2)、在陽極和陰極之間通入起電解作用的磨削液，使砂輪、磨削液、工具電極和電源構成電解回路發生電解反應，電解電壓選為60-120V，電解電流控制在3-4A，砂輪磨削表面的電解速度大于鈍化膜速度；

(3.3)、對砂輪表面的金屬結合劑基體進行電解去除，同時生成一層鈍化膜附著于砂輪表面；

(3.4)、將電解電壓逐漸降為60V，電解電流控制在0-2A，砂輪磨削表面生成鈍化膜的效率高于電解效率；

(4)、對已經在線電解修銳磨削的工件表面進行無壓力滾動研磨和沖擊拋光，得到硬質合金刀具。

本發明的技術構思為：根據電火花整形原理，利用金屬結合劑砂輪導電和可蝕除的特點，用電火花精密整形方法對砂輪磨削表面結合劑基體材料進行去除，實現對砂輪表面的整形。

本發明的目的是針對硬脆材料、復合材料等難加工材料的精密磨削加工，特別是成形表面磨削加工，提供一種金屬結合劑砂輪的整形方法。它適應于各種磨料、各種形狀、各種粒度金屬結合劑砂輪的整形，而且整形結束后，磨削可以馬上進行，無需拆卸砂輪，所以整形效率以及整形精度高，磨削狀態佳。

本發明提供的復雜型面刀具的加工方法包括電火花精密整形、Elid磨削方法。