[发明专利]一种平行面CVD金刚石滚轮的制备方法

说明书

本发明公开了一种平行面CVD金刚石滚轮的制备方法，包括：制备刚基体；在石墨模具内腔壁粘贴人造金刚石CVD条；将刚基体置入石墨模具中，并涂抹钎焊剂；分别称取W80、Cu20和过渡层金属粉末，并混合均匀，将上述混合金属粉末铺入石墨模具和刚基体之间，利用压力机压实；将上述石墨模具后放入真空钎焊炉内，烧结钎焊处理，最后取出烧结体并去除模具，自然冷却、精加工，得到成品金刚石滚轮；对上述成品金刚石滚轮进行包装；本发明工艺结构设计合理，所制备的金刚石滚轮能够同时对砂轮进行双面修整，且具有硬度大、误差小等优势，适宜大量推广。

技术领域

本发明涉及磨削设备技术领域，具体涉及一种平行面CVD金刚石滚轮的制备方法。

背景技术

金刚石滚轮是新一代砂轮修整工具，具有高精度，高成型的特点。数控成形磨削技术是近年来国内外迅速发展的一种新型的加工技术，其高效精密的加工方式在机械工程上有着极其广泛的应用。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。

如今的工厂发展是朝着追求产能和品质，高精度，省人力，降低对操作工人技术门槛，去掉中间繁琐操作的方向发展，对于双边对称弧形砂轮修整就不能使用以前的工艺单点金刚石修整器了，因为修整的一致性差，要反复调整修整的角度，由于金刚石通常只有一颗，所以磨损快，一致性差，满足不了特殊要求的高精度，而且还更换频繁，费事费力，次品率高；同时，现有技术中的双面修整金刚石滚轮由于金刚石条与基体之间是通过烧结作用固定为一体的，金刚石条的排列较为随机，这将导致双边对称弧形砂轮修整过程中砂轮的两个面被修整的精度不对称，影响工件的加工精度。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种能够同时对砂轮进行双面精确修整的平行面CVD金刚石滚轮的制备方法。

本发明的技术方案为：一种平行面CVD金刚石滚轮的制备方法，包括：

S1、根据使用工况，制备刚基体；

S2、在石墨模具内腔壁均匀涂抹粘合剂，并手工排列0.8×0.8×1.8mm的人造金刚石CVD条，人造金刚石CVD条与石墨模具内腔壁之间夹角为15-90°，且呈菱形排列；

S3、将步骤S1刚基体置入石墨模具中心位置，并在刚基体表面和金刚石CVD条层均匀涂抹钎焊剂；

S4、分别称取W80、Cu20和过渡层金属粉末，并将W80和Cu20金属粉末混合均匀，其中W80和Cu20金属粉末的体积比为1:1，过渡层金属粉末的体积占比为W80和Cu20混合金属粉末的2-9％；W80、Cu20和过渡层金属粉末总体积由体积公式Π(r12-r22)×h可得，其中r1为石墨模具半径，r2为刚基体半径，h为刚基体高度；

S5、将步骤S4所得混合金属粉末总体积的40-70％铺入石墨模具和刚基体之间缝隙，并利用压力机在100-200mpa的压力下压实，然后平铺过渡层金属粉末，最后覆盖剩余混合金属粉末，利用压力机在100-200mpa的压力再次压实混合金属粉末；

S6、将步骤S5所得石墨模具后放入真空钎焊炉内，抽真空至0.2×10^-5-1.2×10^-5Pa，并在5-10min内缓慢升温至780-890℃，保温0.5-1.2h，最后取出烧结体并去除模具，自然冷却至室温后，根据图纸加工精度要求以金刚石为基准进行精加工，得到成品金刚石滚轮；

S7、对步骤S6所得成品金刚石滚轮做动平衡、清洗、并涂抹防锈油，然后进行包装即可。