一种镜面加工工具制造技术

本发明专利技术属于镜面加工技术领域，公开了一种镜面加工工具，包括基体和依次设置于基体的过渡层和工作层；所述工作层，按重量份数计，包括以下组分：硬质材料10‑60份，铜10‑20份，镍5‑20份，铬5‑15份，铁5‑20份，碳5‑20份，锡5‑15份；硬质材料为金刚石和/或氮化硼。本发明专利技术所述的镜面加工工具，将磨/抛工艺整合集中到一道工艺完成，取代传统粗磨、精磨、粗抛、精抛等复杂过程，一次性完成加工和镜面抛光工序，加工时间3‑15分钟，镜面加工效率提升至少十倍，极大简化加工工艺；加工得到的工件表面粗造度可达Ra0.025um等级；该镜面加工工具具有高切削力、高耐磨性，除加工常规铜铝钢铁等材料外，可实现超硬合金材料一次性镜面抛光加工。

【技术实现步骤摘要】
一种镜面加工工具
本专利技术属于镜面加工
，特别涉及一种镜面加工工具。
技术介绍
金属切削加工是用工具从工件上去除多余材料，从而获得形状、尺寸精度及表面质量等合乎要求的零件的加工过程，是机械制造中的重要工艺。镜面加工是金属切削加工的常用方法，是提高机械部件质量和使用寿命的最有效手段。镜面加工技术在众多领域应用广泛，如高端模具、轴/瓦/套、缸体、活塞、柱塞、卫浴/家居金属件等均需要表面光洁。表面粗糙度是指零件的加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度，属于微观几何形状误差，一般用Ra表示。在金属切削加工过程中，无论采用何种方式，在零件表面总会留下微细的凸凹不平的刀痕，这就是工件加工后的表面粗糙度。表面粗糙度越小，则表面越光滑，对工件的使用寿命和可靠性越好。镜面加工后，一般是工件表面粗糙度Ra<0.8um。传统的镜面加工技术需经过繁琐的磨削、研磨、抛光等过程才能完成，工序复杂、工时长、效率低下、耗费人力物力，这样的技术缺点与传统采用的镜面加工工具的性能不佳是有关系的，例如传统的镜面加工工具需要多种工具配合，经过繁琐的磨削、研磨、抛光等过程才能完成镜面加工过程。因此，提供一种将磨、抛工艺整合集中到一道工艺完成，取代传统粗磨、精磨、粗抛、精抛等复杂过程，一次性完成镜面加工的工具很有必要。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种镜面加工工具。所述镜面加工工具可实现磨、抛加工，一次性达到镜面抛光效果。一种镜面加工工具，包括基体和依次设置于所述基体上的过渡层和工作层。所述基体的材料为铝、铝合金和不锈钢中的一种(铝合金是以铝基为主的合金总称，主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等；不锈钢的主要成分是铁，以及一定量的碳，主要合金元素为铬。)；所述过渡层为银铜合金或铝钎焊料；所述工作层，按重量份数计，包括以下组分：硬质材料10-60份，铜10-20份，镍5-20份，铬5-15份，铁5-20份，碳5-20份，锡5-15份；所述硬质材料为金刚石和/或氮化硼。优选的，所述过渡层为银铜合金或铝钎焊料；进一步优选的，所述银铜合金为银铜28合金。优选的，所述工作层，按重量份数计，包括以下组分：硬质材料20-50份，铜12-18份，镍5-15份，铬5-10份，铁5-15份，碳5-18份，锡8-12份。进一步优选的，所述工作层，按重量份数计，包括以下组分：硬质材料30-40份，铜16份，镍8份，铬6份，铁8份，碳8份，锡8份。优选的，所述硬质材料为粉末，粒径为0.1-5um；进一步优选的，所述硬质材料粒径为0.1-2.5um。优选的，所述铜、镍、铬、铁、碳、锡为粉末，粒径为0.1-10um；进一步优选的，所述所述铜、镍、铬、铁、碳、锡的粒径为0.2-5um。所述基体、过渡层和工作层的体积比为1-2:0.5-2:1-4；优选的，所述基体、过渡层和工作层的体积比为1-2:0.5-1:2-3；进一步优选的，所述基体、过渡层和工作层的体积比为2:1:3。所述基体按照设备装配位设计结构及尺寸，所属基体可为圆盘、圆柱、球等形状。一种镜面加工工具的制备方法，包括以下步骤：(1)按配方量称取硬质材料、铜、镍、铬、铁、碳、锡，充分混合，制得工作层材料；(2)取铝、铝合金或不锈钢进行打磨，并清理干净，制得基体材料；(3)将步骤(2)所制得的基体材料、过渡层材料以及步骤(1)所得工作层材料，按体积比为1-2:0.5-2:1-4压制，成型，制得坯料；所述过渡层材料为银铜合金或铝钎焊料。(4)将步骤(3)制得的坯料在氮气气氛条件下进行烧结，制得镜面加工工具。优选的，步骤(1)中混料是将混合材料装入混料桶，安装于混料机中混料1.5-2.5小时，得到均匀混合的工作层材料。优选的，步骤(2)中清理过程是采用压强为0.3-0.8MPa的干燥清洁气体吹打磨后的基体材料表面2-10分钟，再用酒精擦拭，直至清洁干净；优选的，所述气体为空气或氮气。优选的，步骤(3)中压制的压力为50-150MPa，压制的时间为0.5-2小时，压制的温度为60-180℃。优选的，步骤(4)中氮气的纯度为99.999％，氮气的流量为20-50L/min。优选的，步骤(4)中烧结的具体过程为：在30-60分钟内从10-35℃升温至350-450℃，然后在5-20分钟内继续升温至500-700℃，并保温10-30分钟，然后在10-40分钟内升温至700-1100℃，并保温40-120分钟，最后自然降温至10-35℃；一种镜面加工工具，形状依据待加工工件。优选的，所述镜面加工工具的形状为圆盘形、柱形、球形、锥形，可满足平面、内孔、球面、锥面等的镜面抛光应用。本专利技术的镜面加工工具，其工作层采用合适比例的硬质材料(金刚石和/或氮化硼)、铜、镍、铬、铁、碳、锡，其切削力强，可实现普通磨削砂轮的磨削效果；同时采用各组分的磨粒小，经烧结，工具表层均匀一致，加工过程中，加工工件与加工工具装卡与磨床、铣床、镗床等设备，固定好位置及角度，加工工具高速运转(转速为2800-3900r/min)，对工件表面刮擦作用均一平整，不形成深划痕，进而又起到抛光作用。因此可实现磨、抛工序一次性完成。相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下：(1)本专利技术所述的镜面加工工具，将磨、抛工艺整合集中到一道工艺完成，取代传统粗磨、精磨、粗抛、精抛等复杂过程，一次性完成加工和镜面抛光工序，加工时间3-15分钟，镜面加工效率提升至少十倍，极大简化加工工艺。(2)通过本专利技术所述的镜面加工工具加工得到的工件的表面粗造度可达Ra0.025um等级。(3)所述的镜面加工工具具有高切削力、高耐磨性，除加工常规铜铝钢铁等材料外，还能够实现超硬合金材料一次性镜面抛光加工。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术实施例1用于平面镜面加工的镜面加工工具的结构示意图；图2是本专利技术实施例2用于内孔镜面加工的镜面加工工具的结构示意图；图3是本专利技术实施例3用于内球镜面加工的镜面加工工具的结构示意图。具体实施方式为了让本领域技术人员更加清楚明白本专利技术所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例对本专利技术要求的保护范围不构成限制作用。实施例1一种镜面加工工具，如图1所示，用于平面镜面加工，包括基体11和依次设置于所述基体11的过渡层12和工作层13，其中基体11、过渡层12和工作层13的体积比为2:0.5:4；基体11的材料为铝合金，过渡层12为银铜28合金；工作层11，按重量份数计，包括以下组分：氮化硼20份，金刚石30份，铜15份，镍7份，铬8份，铁6份，碳8份，锡6份。其中氮化硼、金刚石为粉末，粒径为2.5um；铜、镍、铬、铁、碳、锡为粉末，粒径为5um；一种镜面加工工具的制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镜面加工工具，其特征在于，包括基体和依次设置于所述基体的过渡层和工作层；所述工作层，按重量份数计，包括以下组分：硬质材料10-60份，铜10-20份，镍5-20份，铬5-15份，铁5-20份，碳5-20份，锡5-15份；所述硬质材料为金刚石和/或氮化硼。/n

【技术特征摘要】
1.一种镜面加工工具，其特征在于，包括基体和依次设置于所述基体的过渡层和工作层；所述工作层，按重量份数计，包括以下组分：硬质材料10-60份，铜10-20份，镍5-20份，铬5-15份，铁5-20份，碳5-20份，锡5-15份；所述硬质材料为金刚石和/或氮化硼。


2.根据权利要求1所述的镜面加工工具，其特征在于，所述基体的材料为铝、铝合金或不锈钢；所述过渡层的材料为银铜合金或铝钎焊料。


3.根据权利要求1所述的镜面加工工具，其特征在于，所述工作层，按重量份数计，包括以下组分：硬质材料20-50份，铜12-18份，镍5-15份，铬5-10份，铁5-15份，碳5-18份，锡8-12份。


4.根据权利要求1或3中所述的镜面加工工具，其特征在于，所述硬质材料为粉末，粒径为0.1-5um；所述铜、镍、铬、铁、碳、锡为粉末，粒径为0.1-10um。


5.根据权利要求1所述的镜面加工工具，其特征在于，所述基体、过渡层和工作层的体积比为1-2:0.5-2:1-4。


6.根据权利要求1所述的镜面加工工具，其特征在于，所述镜面加工工具的形状包括圆盘形、柱形、球形、锥形中的任意一种。

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【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉梅，王兆雄，
申请(专利权)人：珠海粤清特环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44