抗磨损的磨床部件制造技术

由超硬材料制造的各种磨床部件，超硬材料包括某些机械等级的陶瓷、诸如碳化物、氮化物、硼化物、氧化物、氧氮化物或任意其它陶瓷组分的材料。该部件可以是陶瓷实心块或抗磨损材料，或者可以具有金属型芯或一块附着到金属基底座的抗磨损材料用在磨床中。也可使用梯度从一个表面处陶瓷浓度为１００％逐渐变化到另一表面处金属浓度为１００％的级配材料，这将是有优势的。因为这些超硬材料会比其它材料保持更接近的公差并能更加抗磨损，所以它们克服了一些以前经历的问题。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及磨床部件，特别涉及到由超硬材料制成的磨床部件。更具体地，本专利技术涉及由抗磨损的超硬材料制成的拉杆、传递槽(transfer ways)、心轴和心轴壳(spindle housing)。
技术介绍
由包括一种最常见类型的不锈钢的钢制成的常规磨床部件在现有技术中是公知的，该类型的不锈钢包括机械级工具钢(machine gradetool steel)。但是，随着磨床变得越来越复杂，现在更能进行极高精度研磨，那些钢部件上的公差已经越来越接近，另外，对于无中心的研磨单元机械更精确以及更易学习和设置研磨操作正日益重要。对于具有0.000030″标准可重复性(repeatability)、高精度加工保持设备的研磨单元机械以及那些具有0.000005″到0.000010″标准重复性的可选机械，磨床部件非常刚性并且不易变形是很重要的。如果各种部件能具有保持不变的尺寸，操作者就不需要指出工件，这在工作上能节省很多时间。对于无中心的磨床的心轴，常规的钢部件在连续使用后会磨损。处于磨损状态的磨床具有较低的公差，所得到的工件的公差将越来越低直到工件变得不能使用。那时，磨床必须大修，才能重新达到原来特定的公差。但是，最近正需要越来越高的公差以便为ISO9001方法下给制造过程维持质量控制标准。制造能力也需要制造过程尽量少的停机，以便维持机械所在的车间的收益和工作。在努力给这样的磨床维持高公差中，利用抗磨损的机械工具部件是重要的。因此使用不会磨损的抗磨损磨床工具部件从而即使在生产了大量机械部件后仍能保持磨床的高公差是一个优势。过去他人已经试图制作更抗磨损的研磨部件，但是，没有人已经能为该应用制造如此高精度和抗磨损的部件，特别是用本专利技术中提出的材料制造。现有技术的专利技术的实践者清楚出现的问题。一个困扰操作者的问题是采用抗磨损的更硬的材料也更难研磨，特别对本专利技术人所探寻的期望公差。还存在引起扭曲的复杂性和具有由于膨胀和收缩而位置不正的部件。因此，如果提供各种由超硬的陶瓷材料制成的抗磨损的磨床部件用于在运行期间长时间保持接近(close)的公差，从而减少停机并节省成本对于磨床行业是非常有利的。
技术实现思路
根据上述优点和行业期望，本专利技术提供多种由超硬材料制成的磨床部件，这些超硬材料包括某些机械级陶瓷以及诸如碳化物、氮化物、硼化物、氧化物、氧氮化物或其他任何陶瓷组分的材料。部件可以是陶瓷或抗磨损材料实心块，要么具有附着到金属基座用于在机器中使用的金属型芯或一块抗磨损材料。同样，本专利技术人还预见金属陶瓷、具有梯度从一个表面处陶瓷浓度为100％逐渐变化到另一表面处金属浓度为100％的材料是有优势的。其它金属陶瓷包括陶瓷下部结构，该陶瓷下部结构渗透有熔融金属，在同一块材料中产生陶瓷和金属的结合。另外，如上所述的碳化物、氮化物等的涂层也可用于有效地喷涂到金属基底，从而产生抗磨损的涂层。因为这些超硬金属会保持更接近的公差并比其它金属更能抗磨损，所以它们克服了现有技术中的前述问题。本专利技术对于抗磨损传递槽、拉杆、心轴和心轴壳应用于其它应用特别有效。尽管下文中将通过例子对具有某些特征的特定实施例来对本专利技术进行描述，但也必须意识到就实践者而言不需要过度(undue)实验的小修改被包含在本专利技术的范围和外延内。本专利技术的额外的优点和其它新颖特征将在下面的说明中阐明，它们对于本领域普通技术人员将是明显的并可以在实施本专利技术中获知。因此，本专利技术能有许多不同的实施例，它的细节在不脱离本专利技术的实质的情况下也能在许多方面修改，这些修改对于本领域普通技术人员来说是明显的。相应地，本专利技术剩下的描述也应看作是解释性的而不是限制性的。附图说明为进一步理解本专利技术的各种实施例和期望范围的实质和优点，必须参考下面的详述并结合附图，其中同样的部件给与同样的参考标记，其中图1是根据本专利技术制造的磨床的侧视图；图2是拉杆的透视图；图3是根据本专利技术制造的研磨棒的透视图；图4是碳化物枢轴棒的透视图；图5是磨床的俯视图；图6是磨床的仰视图；图7A是磨床中的传递槽的侧视图；图7B是传递槽侧面剖视图；图8A是传递槽的仰视图；图8B是传递槽侧面剖视图；图9是槽的俯视图；图10是碳化物枢轴棒；图11是碳化物是枢轴棒的透视图；图12是图11的枢轴棒的侧视图；图13是图11的枢轴棒的分解侧视图； 图14是棒的透视图；图15是图14的棒的侧视图；图16是螺纹轴棒的透视图；图17是图16的螺纹轴棒的侧视图；图18是同心轴密封的透视图；图19是螺纹密封；图20是磨床的一部分的侧视图，显示心轴壳的相对布置；和图21是磨床的一部分的侧视图，显示心轴壳的另一实施例的相对布置。具体实施例方式根据本专利技术，为达到和超过本文中探寻的目的和优点，我们现在注意如图1-21所示的附图以清楚地限定和陈述本专利技术。首先参看图1，其示出了研磨单元，通常用10表示，其包括围绕心轴18的调节辊12。调节辊12接收心轴18于其中，并按可旋转的方式通过轴承20绕心轴装配。轴承20由张紧臂14紧靠单元体16固定。示出了传动螺杆22的剖面图，传动螺杆22绕其纵向轴线旋转以操作也在图1中示出了剖面图的传动齿轮24。如图1中可以看出，心轴18需要由刚性的、不可挠曲材料制成以更仔细和精确地保持调节辊12的公差。当传动螺杆22旋转并操作传动齿轮24时，心轴18旋转调节辊12并优选地足够刚性以在刃磨(dressing)操作期间保持调节轮12的公差，当研磨轮研磨工件时，该刃磨操作然后(反过来)确定研磨操作自身的可重复性。接着参看图2，枢轴棒通常用数字30表示，其为圆柱形磨床部件，具有切割于其中的锁紧切口(slot)32和扣环槽34。穿过枢轴棒30钻有枢轴销孔36。下面将参考其它附图更详细地描述枢轴棒30。图3显示根据本专利技术制造的精度磨光心轴，并显示了用于与可从Tru Tech Systems，Inc.，of Mt.Clemens，Michigan获得的高精度磨床一起使用的优选的研磨角度和外直径尺寸。上文中参考图1更详细地描述了心轴，可用于心轴的材料优选地包括碳化钨，但也可利用下文中列出的材料，在复制本专利技术的行动中不需要本领域普通技术人员过度的实验也可以实现它。图4是根据本专利技术制造的高精度丝杠，通常用数字50表示，其包括磨光的梯形(ground Acme)螺纹52。用超硬的刚性材料制造丝杠是有优势的，原因在于它是驱动辊的螺杆并将最终确定研磨单元自身的可重复性。换言之，图2、3和4中示出的三个部件，即分别为枢轴棒、心轴和丝杠，都是高精度磨床部件，它们都将通过刚性极高、超硬材料制造而获益非常，如下问所述。通过由诸如碳化钨这样的非常刚性的材料制造这些元件中的每一个以及其它保持研磨单元自身的公差的部件，磨床最终能将工件研磨掉少于百万分之一英寸。如果这些部件由那些能挠曲或弯曲的材料制造，则公差会受到损失，以可靠、可重复的方式将工件研磨掉少于百万分之一英寸的梦想将随着各种部件的挠曲/弯曲而终结。由碳化物制造的心轴基本上不会挠曲，并会将调节辊保持在适当位置以便刃磨操作能接近完美。当枢轴棒由刚性极高材料制造时，刀刃保持在理想位置，以更高的公差产生比从前操作者所能获得的更好的可重复性。现在转到图5，示出了研磨单元60，包括用枢轴销64保持在适当位置的枢轴棒62。研磨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗磨损磨床部件，包括：由选自包括碳化物、氮化物、氧化物、硼化物、陶瓷、金属陶瓷、碳氮化物、扩散有碳的材料的组中的材料制造的磨床部件，其中扩散有碳的材料包括钢、氮化物、硼化物、氧化物、其它材料和表面处理过的亚铁化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文G斯马尔什，托比L罗尔，
申请(专利权)人：史蒂文G斯马尔什，托比L罗尔，
类型：发明
国别省市：US[美国]