顶尖制造技术

一种由顶尖头固定干顶尖体制成的顶尖，其特点是：顶尖头１至少在工作表面具有超硬材料（金刚石、立方氮化硼或它们的复合材料）层，或者顶尖头１是超硬粉料与少量结合剂在带或不带硬质合金衬底条件下的超高压高温成型烧结体，因此其热工况更好，耐磨性比硬质合金顶尖高十倍以上，能长时间稳定地使工件旋转轴线保持定位精度，进而提高加工的效率和精度，改善机床与工具工况，满足大量生产、自动生产线及新技术发展的需要。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机床的顶尖，属于机床
机械加工时，常要使用顶尖，使工件在绕轴旋转条件下与工具相互作用。工件旋转轴线的位置误差对加工结果乃至机床和工具都有重要影响，而顶尖的耐磨性和强度对工件旋转轴线定位精度又有决定性意义。中国专利CN2064693U所述顶尖利用硬质合金作顶尖头，提高了顶尖的耐磨性，但在大量生产及自动生产线上使用时仍很易磨损，需经常修磨、更换，否则会影响加工精度和机床与工具的正常工作。因此现有技术难以满足大量生产与自动化生产需要，更难以适应难加工材料、强力切削等新技术发展对机加工进而对顶尖提出的越来越高的要求。本技术目的是利用金刚石、立方氮化硼等超硬材料的优异理化、机械性能，设计一种超硬顶尖，以大幅度提高顶尖的耐磨性，保证工件旋转轴线的位置精度，解决上述现有技术问题。上述目的是这样实现的利用标准顶尖锥柄作为顶尖体2(附图说明图1)，在其前端以锒嵌、粘接或焊接方法固定一个顶尖头1，经终加工后制成顶尖，其特征是尖端呈标准顶尖形状的顶尖头1至少在工作表面具有0.2～1mm厚超硬材料层。此超硬层可为由气相法沉积在硬质合金基体表面的超硬材料层，也可以用超硬粉料与少量结合剂的混合料在超高压高温即热力学稳定条件下的成形烧结体作顶尖头1，最好采用带硬质合金衬底的超硬材料超高压高温成形烧结体作为顶尖头1，以兼备超硬材料的最高硬度与耐磨性和硬质合金的高抗弯强度与冲击韧性。顶尖头烧结体的结合剂可以是选自Fe、Co、Ni、Mn、Si、B、Ti、TiC、TiH、TiN、Al、Al2O3、WC的至少一种物质。超硬层的超硬材料可以是金刚石、立方氮化硼或者金刚石与立方氮化硼的复合材料。超硬粉料与少量结合剂的超高压高温成形烧结体的硬度很高，努普硬度达28～50GPa，极其耐磨，远优于硬质合金的相应指标，而且它们的导热性高，热膨胀系数低，其中硬度与耐磨性居第二位的立方氮化硼烧结体，还具有热稳定性高和对Fe族金属的化学稳定性好的优点。因此，利用不同的超硬材料超高压高温成形烧结体，可以制造适用于加工非金属、有色金属及黑色金属工件的各种顶尖；使用带硬质合金衬底的超硬材料顶尖头，利用硬质合金衬底对超硬层的补强作用，可以制造大规格顶尖。这种超硬顶尖可根据需要制成非标准形状产品，可为固定式顶尖，也可为活动顶尖。在长期使用而磨损后，可利用金刚石砂轮将它们修磨好，继续使用。由上述可见，与现有技术比，本技术顶尖热工况更好，耐磨性提高十倍以上，能长时间稳定地保证工件旋转轴线定位精度。这就为提高工件加工精度，改善机床与工具工况，提高加工效率，满足大量生产和自动化生产线以及新技术发展需要创造了前提。图1是本技术顶尖简图。实施例使用3＃顶尖的钢质锥柄作为顶尖体2(图1)，在其前端钻一尺寸与顶尖头1相应的孔，以带硬质合金衬底、尖端呈标准顶尖头部形状的金刚石超高压高温成形烧结体作顶尖头1，将顶尖头1锒焊到顶尖体前端的孔中，使二者固接为一体，然后磨加工到所需形状、尺寸，即制成一个超硬顶尖。使用所述顶尖于M1332B型外圆磨床上加工工件，在其他条件相同情况下加工到7500个工件时，顶尖头几乎无磨损，予计其耐用度可达15000～30000件。而使用硬质合金顶尖时，加工到约700件，顶尖头便已严重磨损，必须重磨。可见本技术顶尖的耐用度提高了20倍以上，而且加工精度高，机床与工具的工况更好。权利要求1.一种由顶尖头(1)固定于顶尖体(2)制成的顶尖，其特征在于顶尖头(1)至少在工作表面具有超硬材料层(3)。2.按照权利要求1所述的顶尖，其特征在于顶尖头(1)的工作表层(3)是超硬材料的气相沉积层。3.按照权利要求1所述的顶尖，其特征在于顶尖头(1)是超硬粉料与少量结合剂的超高压高温成形烧结体。4.按照权利要求1所述的顶尖，其特征在于顶尖头(1)是超硬粉料与少量结合剂以硬质合金为衬底的超高压高温成形烧结体。5.按照权利要求1或2或3或4所述的顶尖，其特征在于顶尖头超硬材料是金刚石。6.按照权利要求1或2或3或4所述之顶尖，其特征在于顶尖头超硬材料是立方氮化硼。7.按照权利要求1或2或3或4所述之顶尖，其特征在于顶尖头超硬材料是金刚石与立方氮化硼的复合材料。专利摘要一种由顶尖头固定干顶尖体制成的顶尖，其特点是顶尖头1至少在工作表面具有超硬材料(金刚石、立方氮化硼或它们的复合材料)层，或者顶尖头1是超硬粉料与少量结合剂在带或不带硬质合金衬底条件下的超高压高温成型烧结体，因此其热工况更好，耐磨性比硬质合金顶尖高十倍以上，能长时间稳定地使工件旋转轴线保持定位精度，进而提高加工的效率和精度，改善机床与工具工况，满足大量生产、自动生产线及新技术发展的需要。文档编号B23B23/00GK2179797SQ94202440公开日1994年10月19日 申请日期1994年1月21日 优先权日1994年1月21日专利技术者赵云良 申请人:郑州新亚复合超硬材料有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由顶尖头（１）固定于顶尖体（２）制成的顶尖，其特征在于：顶尖头（１）至少在工作表面具有超硬材料层（３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵云良，
申请(专利权)人：郑州新亚复合超硬材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]