[發明專利]一種電鑄高精度仿形磨砂輪及制造工藝

有效

• 申請號: 200910187246.3
• 申請日: 2009-09-04
• 公開（公告）號: CN102009390A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 鄭永閣;王昆;毛儉;任虹
• 申請（專利權）人: 沈陽中科超硬磨具磨削研究所
• 主分類號: B24D7/18
• 分類號: B24D7/18;B24D18/00;C25D3/12;C25D1/00;C23C18/32;C23C28/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 俞魯江

技術領域

本發明涉及砂輪及制造領域，具體說是一種電鑄高精度仿形磨砂輪及制造工藝，主要用于磨削直齒齒輪、定子、發動機氣門、發動機凸輪軸等有異型面的工件。

背景技術

對于復雜加工面的精密磨削，電鑄砂輪以其高精仿形、可加工不同材料的優勢在諸多領域有極其廣闊的應用前景。使用金剛石或立方氮化硼(CBN)電鑄砂輪進行加工近年來已經獲得了愈來愈多的廣泛應用，不僅是切割速度而且其可加工的工件尺寸已經提高了許多，這就要求砂輪的精度必須嚴格符合要求。但目前，國內對復雜曲面電鑄砂輪成型磨削這項技術尚無成型技術。

發明內容

針對上述不足，本發明的目的在于提供一種電鑄高精度砂輪及制備工藝，使合理、高效地批量生產金剛石或立方氮化硼(CBN)仿形磨電鑄砂輪成為可能。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種電鑄高精度仿形磨砂輪，它包括高精度基體、鍍層，其特征是：基體與磨削工件形狀吻合，基體上鍍層為電鍍層和化學鍍層結合，磨料鑲嵌其中。

所述鍍層磨料埋入鍍層的尺寸為其直徑的50％，即磨料的埋入率50％。

本發明還公開了上述砂輪的制造工藝，包括如下步驟：1)電鍍液配制；2)加工高精度仿形基體；3)磨料特殊鍍前處理；4)電鑄，植砂，加厚處理；5)動平衡、外觀處理、最終檢查。

所述電鍍液成分為：硫酸鎳260～300克/升，氯化鎳20～40克/升，硼酸25～40克/升，十二烷基硫酸鈉0.05～0.1克/升，電鍍液PH為4.0～4.3，溫度為40～55℃。

所述步驟4)中的加厚處理采用化學鍍，化學鍍液配制為：上海美堅開寧化工有限公司產的Niklad1000化學鍍鎳；所述化學鍍鎳的成分為兩種，分別為1000A、1000B，按下列比例(按重量百分比)1000A?6.5％，1000B15％，余量為水，溫度88℃。

所述步驟4)中的植砂為使用旋轉上砂機，旋轉上砂。

所述步驟4)中電鑄時采用底鍍電流密度1安/分米。

所述步驟3)磨料特殊鍍前處理為酸洗、除油、活化處理。

本發明的優點是：

1.本發明具有電鑄層平整，對磨料把持力高，使用無起層、脫粒現象。高精度仿形，復雜曲面精密成型磨削，提高磨削質量。砂輪無需修整可直接使用，節省加工時間。砂輪磨削效率高，表面粗糙度均符合要求。

2.在高精度復雜曲面的電鑄砂輪基體上進行多層鍍覆，電鍍與化學鍍相結合。鍍層變速增長。特殊電鑄植砂裝置，旋轉植砂，使磨料分布保持最佳，磨料出刃率50％。

3.可合理、高效地批量生產金剛石或立方氮化硼(CBN)仿形磨電鑄砂輪。

具體實施方法

電鑄高精度仿形磨砂輪制作工藝包括以下步驟：1)電鍍液配制；2)加工高精度仿形基體；3)磨料特殊鍍前處理；4)電鑄，植砂，加厚處理；5)動平衡、外觀處理、最終檢查。

實施例1

1.電鍍液配方及配制：

電鍍液配方：硫酸鎳300克/升，氯化鎳20克/升，硼酸40克/升，十二烷基硫酸鈉0.05克/升。

以上化學藥品采用化學純以上純度，用蒸餾水加熱溶解后過濾入槽，溶解時加入少量氫氧化鈉。鍍液酸度為：PH4.0，鍍液溫度：55℃。化學鍍液配制為：上海美堅開寧化工有限公司產的Niklad1000化學鍍鎳；所述化學鍍鎳的成分為兩種，分別為1000A、1000B，按下列比例(按重量百分比)1000A?6.5％，1000B15％，余量為水，溫度88℃。

2.基體加工：

砂輪精度取決于基體加工精度。采用數控車床制作出合格基體。

3.磨料特殊鍍前處理：

根據不同的使用要求，考慮磨料的粒度、晶型、韌性、破碎機理、確定磨料的選用。對磨料進行酸洗、堿洗、水洗、活化處理。

具體步驟為：磨料經過10％硫酸酸洗10分鐘，50％氫氧化鈉水溶液進行堿洗除油2分鐘，用去離子水沖洗至中性，放入電鍍液中達到活化效果，存放備用。

4.電鑄，植砂，加厚處理：

底鍍電流密度1安/分米。使用旋轉上砂機，旋轉上砂，保證磨料密度一致。加厚采用化學鍍加厚，鍍層平整，消除尖端效應，提高鍍層強度及對磨料的把持力。

5.動平衡、外觀處理、最終檢查。

實施例2

1.電鍍液配方及配制：

電鍍液配方：硫酸鎳260克/升，氯化鎳40克/升，硼酸25克/升，十二烷基硫酸鈉0.1克/升。