[發明專利]CVD金剛石涂層刀具自動化打磨預處理裝置

有效

• 申請號: 202010016813.5
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111015494B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 張韜;胡帥帥;薛喆;陸忠華
• 申請（專利權）人: 無錫職業技術學院
• 主分類號: B24B31/00
• 分類號: B24B31/00;B24B31/06;B24B41/06;B24B55/00;B24B47/12;B24B3/24;B24B3/02
• 代理公司: 南京品智知識產權代理事務所(普通合伙) 32310
• 代理人: 奚曉寧;楊陳慶

本發明CVD金剛石涂層刀具自動化打磨預處理裝置涉及金剛石刀具打磨預處理自動化裝置。包括可調變速電機組件、電機滾珠絲杠組件、刀具裝夾傳動組件、電氣動控制裝置和主體支架；主體支架包括底板和兩根平行的縱向支架，底板固定在兩根縱向支架底部之間，在縱向支架上部連接有電機滾珠絲杠組件；在底板上的一邊固定有震動器，在震動器上部開有刀具打磨孔，在震動器內裝有金剛石粉末，用在震動的同時對刀具進行初步打磨；在底板上另一邊固定有打磨腔體，在打磨腔體底部設有毛氈，在毛氈上放置有金剛石粉末，用于刀具的二次打磨。能同時進行單把或多把尺寸不同刀具的金剛石預處理，提高了刀具預處理的效率，降低生產成本。

技術領域

本發明CVD金剛石涂層刀具自動化打磨預處理裝置涉及金剛石刀具打磨預處理自動化裝置。

背景技術

CVD（化學氣相沉積）金剛石涂層硬質合金刀具作為新型涂層工具，具有較高的物理性能，特點硬度大、可有效的降低刀具加工時的切削阻力等。與傳統的硬質合金刀具相比，性能有較大的提高，增加了材料的耐磨性，延長了刀具的使用壽命。在高密度復合材料、高硬度貴金屬材料、航天材料等相關的領域有巨大的前景。

根據調查發現，在化學法沉積金剛石刀具的過程中，需要對不同大小的刀具進行粗化。在刀具預處理的過程中，需要人工用微米級的金剛石對預處理刀具表面進行初步打磨粗化，在硬質合金刀具需要沉積金剛石處打磨出微小的凹坑，有利于化學沉積金剛石涂層更加穩定高效；但在現有的預處理過程中，只能進行單人單刀的打磨預處理，且用時二十分鐘左右，大量浪費人力，效率低下。

金剛石的單價比較貴，人工使用金剛石容易造成金剛石的浪費與損失，大批量預處理刀具的過程中，人工來不及進行仔細的表面粗糙化，如果表面不能夠均勻的粗糙化，對化學法沉積金剛石刀具涂層的穩定性造成較大影響。人工對未處理刀具進行表面粗糙化，需要佩戴口罩，因為金剛石粉末吸入肺中，對人體產生傷害，人工直接手動打磨，容易造成金剛石粉塵的吸入，危害人體健康。

現有技術中手工預處理CVD刀具存在的以下劣勢：在粗糙度質量方面，人工打磨會出現打磨不完全或不均勻的現象，這種結果會直接影響后期熱絲法沉積金剛石涂層的質量（刀具好壞的重要標志）；在效率方面，人工操作只能進行單根刀具的打磨，且時間消耗較長，人工成本增加；在環保安全方面，人工直接接觸金剛石粉末，金剛石粉磨會進入人體呼吸道，對人體造成傷害，人工打磨刀具的過程中，金剛石粉末浪費較多，原料成本加大。

發明內容

本發明的目的是針對上述不足之處提供一種CVD金剛石涂層刀具自動化打磨預處理裝置，通過PLC控制電機滾珠絲杠組件的運動，實現刀具裝夾傳動組件的橫向和縱向移動，能同時進行單把或多把刀具的金剛石預處理，提高了刀具預處理的效率，降低生產成本；利用可調節變速電機帶動齒輪傳動，根據不同直徑的刀具和刀刃長度，進行不同速率的調節，達到表面粗糙化的最優化處理；在安裝刀具的過程中，利用氣動閥門等結構，對大小不同的刀具進行有效的裝夾，根據不同刃長的刀具，利用PLC控制滾珠絲杠上下調節，達到需要沉積金剛石刀具刀刃高度的表面粗化的效果，不會破壞到其他表面；在大批量刀具的生產過程中，只需要少量的人工就可以完成大批量刀具預處理過程中粗化工作，提高效率，降低了成本。

本發明是采取以下技術方案實現的：

CVD金剛石涂層刀具自動化打磨預處理裝置，包括可調變速電機組件、電機滾珠絲杠組件、刀具裝夾傳動組件、電氣動控制裝置和主體支架；主體支架包括底板和兩根平行的縱向支架，底板固定在兩根縱向支架底部之間，在縱向支架上部連接有電機滾珠絲杠組件；在底板上的一邊固定有震動器，在震動器上部開有刀具打磨孔，在震動器內裝有金剛石粉末，用在震動的同時對刀具進行初步打磨；在底板上另一邊固定有打磨腔體，在打磨腔體底部設有毛氈，在毛氈上放置有金剛石粉末，用于刀具的二次打磨；