[發(fā)明專利]異形曲面回轉(zhuǎn)體磨具單層磨粒的有序排布裝置和方法

有效

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• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104552044A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鳳林;牛亮;周玉梅;黃惠平;盧家鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B24D18/00
• 分類號: B24D18/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 鄭瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超硬材料的釬焊制造領(lǐng)域，特別是一種異形曲面回轉(zhuǎn)體磨具單層磨粒的有序排布裝置和方法。

背景技術(shù)

釬焊單層金剛石工具是利用釬料在高溫下的毛細(xì)作用，將金剛石磨粒與基體發(fā)生化學(xué)冶金結(jié)合固定，具有較高的結(jié)合強(qiáng)度和裸露高度，金剛石制品更加鋒利，容屑空間大，不宜堵塞，磨料的利用率更高，且由于是單層釬焊，滿足更高的磨削速度和工作強(qiáng)度要求。

????由于釬焊單層金剛石制品的優(yōu)異性能，國內(nèi)外對其設(shè)計(jì)、制造及其使用方面進(jìn)行了許多有益探索研究，其中一個熱點(diǎn)問題就是磨料的有序排布問題。傳統(tǒng)金剛石制品的磨料是隨機(jī)分布的，容易形成磨料的偏析和富集，降低了切削效率和工具壽命，磨料不能有序利用。實(shí)驗(yàn)表明，磨料有序排布的金剛石工具制品與隨機(jī)排布相比具有節(jié)約用料，切屑效率更高，改善工件表面加工質(zhì)量，壽命有效延長的優(yōu)良性能，因此磨料的有序排布一直是國內(nèi)外磨具行業(yè)追求的目標(biāo)。

目前，國內(nèi)外各實(shí)驗(yàn)室和磨具公司對有序排布磨具方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和探究，并總結(jié)和研發(fā)了一系列行之有效的有序排布方法是實(shí)驗(yàn)裝置。我國臺灣中國砂輪公司宋健民博士提出的專利技術(shù)（U.S.Pantent..6，039，641).即用模板法實(shí)施金剛石均勻分布/有序排列，該方法可真空或保護(hù)氣氛圍下，帶模板燒制出精確有序排布金剛石有序磨粒。由瑞士ETH機(jī)床與加工研究所G.Burkhard博士等提出的專利技術(shù)（EP1208345A)，是采用靜電排布法，可在棒料圓盤體上進(jìn)行有序排布。韓國新韓公司開發(fā)的ARIX自動排布系統(tǒng)，可在刀頭中均勻有序排布金剛石磨料，該工藝自動化程度高。

但是對于異性曲面或復(fù)雜形貌的基體磨料有序排布方面，還沒有提出有效適用的排布方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種排布位置準(zhǔn)確的異形曲面回轉(zhuǎn)體磨具單層磨粒的有序排布裝置。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種異形曲面回轉(zhuǎn)體磨具單層磨粒的有序排布裝置，包括分隔板和若干垂直穿過分隔板的針式吸附頭，所述分隔板的后側(cè)為抽真空腔，所述各針式吸附頭包括連通的氣體接入口和吸附口，所述氣體接入口位于抽真空腔內(nèi)，所述吸附口位于分隔板的前側(cè)，所述各針式吸附頭具有軸向來回移動的行程。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述真空腔內(nèi)設(shè)有推平器，所述推平器包括將氣體接入口推向分隔板的推平板。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述真空腔內(nèi)設(shè)有連通外界的進(jìn)氣口和吸氣口。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述推平板上設(shè)有分別連通進(jìn)氣口和吸氣口的連通孔。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述分隔板配套設(shè)有震動器，所述震動器的運(yùn)行使分隔板以及針式吸附頭震動。

本發(fā)明還提供一種操作簡單、便捷的異形曲面回轉(zhuǎn)體模具單層磨粒的有序排布方法，其采用的技術(shù)方案是：

一種異性曲面回轉(zhuǎn)體模具單層磨粒的有序排布方法，包括以下步驟：

a.??????各針式吸附頭的吸附口壓覆待排布磨粒的基體表面，利用針式吸附頭的軸向移動仿形基體表面形狀；

b.??????通過氣體接入口的抽真空使各針式吸附頭從磨料層中吸附出磨粒；

c.??????各針式吸附頭按步驟a的位置輕觸基體表面，撤銷氣體接入口的抽真空作用，使磨粒粘附在基體表面；

d.??????移開所述裝置并旋轉(zhuǎn)基體，沿基體表面重復(fù)實(shí)施步驟a至步驟c。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟b中，通過震動各針式吸附頭使每個針式吸附頭僅吸附單顆磨粒。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟c中，在撤銷抽真空作用后，向真空腔內(nèi)通入氣體，使磨粒脫離吸附口。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟d中，裝置被移開后將仿形的針式吸附頭復(fù)位至各氣體接入口平齊。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述磨粒為金剛石或立方氮化硼。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明根據(jù)基體異形回轉(zhuǎn)曲面形狀和尺寸，利用可軸向移動的針式吸附頭仿形出待排布磨粒的基體表面后，用針式吸附頭吸附磨粒并粘附于基體表面，由于磨粒被吸附后也形成了仿形面，磨粒粘附在基體表面后可準(zhǔn)確的定位，因此單層磨粒在基體表面有序排布的工藝流程更加簡單方便，從而提高工作效率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明仿形步驟的示意圖；

圖3是本發(fā)明吸附步驟的示意圖；

圖4是本發(fā)明放料步驟的示意圖；

圖5是圖4中A部分的放大示意圖；