一種基于孔模板技術(shù)的多種磨料協(xié)同排布工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于孔模板技術(shù)的多種磨料協(xié)同排布工藝，屬于超硬磨料工具制造領(lǐng)域。其包括：(1)根據(jù)加工要求確定磨料參數(shù)；(2)將超硬工具基體表面清理；(3)在超硬工具基體表面上排布磨料部位刷粘結(jié)劑；(4)在刷粘結(jié)劑部位貼覆彈性模板，模板上帶有按照設(shè)計要求打出的若干個小孔，小孔的大小與數(shù)量與磨料的粒度與種類比例一致；(5)將磨料根據(jù)粒度大小進(jìn)行嚴(yán)格過篩，并按照磨粒粒度大小從大到小先后利用孔模板排布磨料；(6)排布釬料合金粉末并加熱，其中釬料合金粉末中有元素成分能夠與負(fù)責(zé)主要加工作用的磨料同時發(fā)生冶金化學(xué)結(jié)合。本發(fā)明所采用的制備工藝簡單穩(wěn)定，易于操作并進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種基于孔模板技術(shù)的多種磨料協(xié)同排布工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種基于孔模板技術(shù)的多種磨料協(xié)同排布工藝，其屬于超硬磨料工具制造領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
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[0002]傳統(tǒng)的固結(jié)磨料工具按照結(jié)合劑不同可分為樹脂結(jié)合劑、陶瓷結(jié)合劑、金屬結(jié)合劑(包括電鍍及燒結(jié))、金剛石工具等幾類，這些金剛石工具在生產(chǎn)中的大量應(yīng)用，極大提升了加工業(yè)的總體水平和能力，也改變了加工業(yè)的原有面貌，但不論是單層電鍍的還是多層燒結(jié)(熱固化)的金剛石固結(jié)磨料工具，磨料只是被機(jī)械包埋鑲嵌在鍍層或胎體金屬中，其界面缺乏結(jié)合力，在負(fù)荷較重的高效磨削作業(yè)中，砂輪磨?；蝈儗右酌撀洌瑸樵黾影殉至捅仨氃黾咏Y(jié)合劑層厚度，其結(jié)果又會帶來磨粒裸露高度和容屑空間減小，工具容易堵塞等問題。
[0003]為了從根本上提高磨粒、結(jié)合劑、基體三者間的結(jié)合強(qiáng)度，國內(nèi)外在上世紀(jì)90年代初期開始著力研究用高溫釬焊技術(shù)替代電鍍開發(fā)單層金剛石磨料工具，研究結(jié)果表明，高溫釬焊可以實現(xiàn)金剛石磨粒和基體高的結(jié)合強(qiáng)度，在重負(fù)荷磨削加工過程中，高溫釬焊金剛石工具可以有效避免磨粒、結(jié)合劑層的脫落與剝落，磨粒的利用更加充分，砂輪壽命更高。此外，由于高的界面結(jié)合強(qiáng)度，結(jié)合劑層厚度只需維持在磨粒高度的30%左右就能夠牢固地把持住磨粒，這樣釬焊砂輪極大擴(kuò)展了其容屑空間。相對于傳統(tǒng)砂輪，釬焊砂輪的這些優(yōu)異性能所顯示出的加工優(yōu)越性是非常明顯的。
[0004]隨著釬焊金剛石工具的進(jìn)一步工業(yè)化應(yīng)用，遇到了一系列加工應(yīng)用難題，主要是針對不同的加工材料，單一粒度的磨料適應(yīng)范圍低，難以在一個較廣的加工范圍內(nèi)均表面優(yōu)異。以國家高鐵建設(shè)中所用到的軌道板切削為例。博格板承接鋼軌處需要磨削加工，兩側(cè)面出露的螺紋鋼頭及混凝土部分必須切除，傳統(tǒng)金剛石鋸片在使用過程中暴露出鋸片壽命低、加工效率低的問題。后期制備的單層釬焊金剛石鋸片樣品進(jìn)行試切割時，在切割初期時，單層釬焊金剛石工具的優(yōu)勢非常明顯，切割效率較快，切割平穩(wěn)，鋸片不燒傷，切口平直，負(fù)載小，性能優(yōu)異。但隨著切割的進(jìn)行，部分混凝土粉末及切削產(chǎn)生的切屑粘附于鋸片之上，造成磨粒出露降低，切割效率下降，進(jìn)一步損傷金剛石磨粒，使鋸片溫度升高，磨粒石墨化，形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致鋸片負(fù)載過大無法繼續(xù)使用。實例說明，單一類型的磨粒工具在應(yīng)用時難以發(fā)揮出長效、穩(wěn)定的特點，需要新型的制備理論及制備方法來提高釬焊工具的性能。
[0005]而隨著研究的深入發(fā)現(xiàn)，對于難加工的黑色金屬材料，傳統(tǒng)的單一類型磨料工具難以有效加工，釬焊金剛石工具加工黑色金屬材料時散熱性能好，但因容易高溫石墨化難以高效快速加工；而釬焊CBN(立方氮化硼)工具雖然具有較好的加工黑色金屬的性能，但在加工中遇到高溫時易與水發(fā)生反映，降低其性能，而多數(shù)情況下加工條件中都會用到冷卻液。碳化硅及三氧化二鋁磨料雖然磨料鋒利，加工表面質(zhì)量較高，但磨損量大，消耗快，不適于高端機(jī)床加工。目前，釬焊工具的研究主要集中在金剛石磨料的釬焊，金剛石磨料、立方氮化硼磨料、碳化硅磨料、三氧化二鋁磨料等多種磨料的同時釬焊以制作壽命更長、加工效率更高的工具的研究尚未涉及。此外，目前市場上還會遇到多種復(fù)合材料、混合結(jié)構(gòu)材料等加工新問題，傳統(tǒng)的單一類型工具，無論是燒結(jié)工具還是釬焊、電鍍工具都難以進(jìn)行。
[0006]將多種磨料協(xié)同排布于同一個單層釬焊工具中具有較大的困難，這是由于每一種磨料的幾何外形是不一致的，常規(guī)的排布技術(shù)難以將磨料均勻排布，且在多種磨料協(xié)同排布時，每一種磨料的粒度不一致，難以做到每種磨料的均勻分布，有可能出現(xiàn)大粒度與小粒度磨料不能均勻分布的現(xiàn)象。傳統(tǒng)的磨料排布工藝多集中于單中磨料的有序或者多層結(jié)構(gòu)設(shè)計，所針對磨料規(guī)格與形狀要求較為一致，對于多種磨料的不同形狀具有一定的困難。
[0007]此外對于多種磨料排布的單層工具的釬焊制備工藝目前尚未有報道涉及，主要是由于目前單種磨料排布技術(shù)尚在發(fā)展之中，并且對實際生產(chǎn)問題的科學(xué)轉(zhuǎn)化尚有一定的滯后，多種磨料排布理論及工藝尚處于理論提出和完善階段。
[0008]綜上可知，為了進(jìn)一步提高超硬磨料工具行業(yè)的應(yīng)用水平，需要一種新的磨料磨具制備理論，即利用多種磨料的優(yōu)勢，并利用合理的制造工藝及制備方法，將其集合于一種工具中，制備出一種新型的磨料工具，使其能夠在一些新型領(lǐng)域發(fā)揮更大更廣泛的作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0009]本發(fā)明基于孔模板技術(shù)的多種磨料協(xié)同排布工藝是基于傳統(tǒng)釬焊單層超硬磨料工具的制備特點提出的新型超硬磨料工具磨料排布技術(shù)，多種磨料的協(xié)同排布，通過粒度與磨料種類的不同，形成三維空間結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)持續(xù)加工效果，并且由于多種磨料的使用，充分有效地利用多種磨料的特點，利用特定的孔模板技術(shù)，將其統(tǒng)一地綜合到一種加工工具中去，擴(kuò)大了傳統(tǒng)加工工具的應(yīng)用范圍。
[0010]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種基于孔模板技術(shù)的多種磨料協(xié)同排布工藝，其步驟如下:
[0011](I)根據(jù)加工要求確定磨料參數(shù)，所述磨料包括負(fù)責(zé)主要加工作用的主要磨料，及起輔助作用的輔助磨料，其中主要磨料包括一種或者多種磨料種類，輔助磨料亦包括一種或者多種磨料種類；
[0012](2)將超硬工具基體表面清理；
[0013](3)在超硬工具基體表面上排布磨料部位刷粘結(jié)劑；
[0014](4)將孔模板粘貼于超硬工具基體表面；
[0015](5)將步驟(I)中所確定的多種磨料根據(jù)粒度大小進(jìn)行嚴(yán)格過篩，將過篩后的多種磨料按照磨粒粒度大小從大到小先后利用孔模板排布磨料；
[0016](6)揭去孔模板，將釬料排布于磨料的空隙、超硬工具基體表面的表面空白處，高溫加熱后熔化，釬料中的元素成分與負(fù)責(zé)主要加工作用的主要磨料同時發(fā)生冶金化學(xué)結(jié)口 ο
[0017]進(jìn)一步地，所述主要磨料和輔助磨料均為莫氏硬度大于5的磨料。
[0018]進(jìn)一步地，所述主要磨料包括天然金剛石、人造金剛石、立方氮化硼、聚晶金剛石、聚晶立方氮化硼等，所述主要磨料的粒度范圍I目?300目。
[0019]進(jìn)一步地，所述輔助磨料包括碳化硅、氧化鋁等，所述輔助磨料的粒度范圍I目?300 目。
[0020]進(jìn)一步地，所述孔模板上孔洞的大小與多種磨料的粒度一致。
[0021]進(jìn)一步地，所述孔模板為單層孔模板或者復(fù)合層孔模板。
[0022]進(jìn)一步地，所述多種磨料中所選用的單種磨料平均粒徑差范圍在10%以內(nèi)。
[0023]進(jìn)一步地，所述超硬工具基體表面為鉆頭、鋸片、異形磨輪、磨盤具有簡單幾何型面以及復(fù)雜曲面的工具的表面。
[0024]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0025](I).應(yīng)用范圍廣，不僅可以應(yīng)用于傳統(tǒng)材料的加工，還可以應(yīng)用于黑色金屬、復(fù)合材料、混合材料等難加工材料以及新興材料的加工，對加工材料的適合性好；
[0026](2).工具綜合加工性能優(yōu)異，通過本發(fā)明的工藝可以發(fā)揮各種磨粒的優(yōu)點，使產(chǎn)品穩(wěn)定、聞效;
[0027](3).磨粒出露效果佳，具有持續(xù)加工能力，即具有一定的多層釬焊加工能力，極大提聞了工具壽命；
[0028](4).宜于工業(yè)化生產(chǎn)，結(jié)合布料設(shè)備，本發(fā)明可以進(jìn)行連續(xù)操作，適合工業(yè)化生產(chǎn)操作；
[0029](5).本發(fā)明所采用的制備工藝與方法工藝簡單穩(wěn)定，易于操作并進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，能夠有效地擴(kuò)大釬焊超硬磨料工具的應(yīng)用范圍和工具性能，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0030]圖1為多種磨料磨損階段。
[0031]圖2為不同粒度磨料排布。
[0032]圖3為相同粒度磨料排布。
[0033]其中:
[0034]1-大粒度磨粒；2_中等粒度磨粒；3_小粒度磨粒；4_磨損后的大粒度磨粒；5_開始磨損的中粒度磨粒；6_磨損后的中等粒度磨粒；7_大孔洞；8_小孔洞；9_重合孔；10_剩余孔。

【具體實施方式】
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[0035]請參照圖1至圖3所示，本發(fā)明基于孔模板技術(shù)的多種磨料協(xié)同排布工藝的步驟如下:
[0036](I)根據(jù)加工要求確定磨料參數(shù)，包括(類型、品級、粒度、比例)，所述磨料包括負(fù)責(zé)主要加工作用的主要磨料，及起輔助作用的輔助磨料，其中主要磨料包括一種或者多種磨料種類，輔助磨料亦包括一種或者多種磨料種類；
[0037](2)將超硬工具基體表面清理；
[0038](3)在超硬工具基體表面上排布磨料部位刷粘結(jié)劑；
[0039](4)將孔模板粘貼于超硬工具基體表面；
[0040](5)將步驟(I)中所確定的多種磨料根據(jù)粒度大小進(jìn)行嚴(yán)格過篩，將過篩后的多種磨料按照磨粒粒度大小從大到小先后利用孔模板排布磨料；
[0041](6)揭去孔模板，將釬料排布于磨料的空隙、超硬工具基體表面的表面空白處，高溫加熱后熔化，釬料中的元素成分與負(fù)責(zé)主要加工作用的主要磨料同時發(fā)生冶金化學(xué)結(jié)人口 O
[0042]其中磨料參數(shù)包括(類型、品級、粒度、比例)的確定可根據(jù)加工要求進(jìn)行確定，這個確定可根據(jù)加工條件進(jìn)行計算推出，亦可通過模擬試驗得出，亦可通過經(jīng)驗法估算得出。主要是用來確定適合于特定加工材料與加工條件下的磨料參數(shù)，并且適合于多種磨料協(xié)同排布的單層釬焊工具的制備工藝。
[0043]主要磨料和輔助磨料選擇為莫氏硬度大于5的磨料，其中主要磨料主要包括天然金剛石、人造金剛石、立方氮化硼(CBN)、聚晶金剛石、聚晶立方氮化硼等，且主要磨料的粒度范圍I目?300目，輔助磨料主要包括碳化硅、氧化鋁等，且輔助磨料的粒度范圍I目?300 目。
[0044]多種磨料協(xié)同排布中磨粒種類的確定一般遵循高效、持續(xù)的原則，即進(jìn)行排布的磨料共同實現(xiàn)對加工對象的高效、長久的加工。為實現(xiàn)此目標(biāo)，必須有主要磨料實現(xiàn)材料去除，輔助磨料起輔助作用。所選擇的主要磨料可以是一種，也可以是多種，但必須具有較好的耐磨損性，且具有一定的自銳性，常規(guī)的主要磨料選擇對象為:人造金剛石、立方氮化硼，一般地，人造金剛石多用于加工脆性材料，立方氮化硼多用于加工金屬材料。當(dāng)對于加工難加工金屬材料或者復(fù)合材料時，需要將人造金剛石與立方氮化硼混合使用，根據(jù)加工對象的難加工程度，若金屬硬且韌性大，立方氮化硼的比例可適當(dāng)提高；若金屬易切削，切屑細(xì)小，可適當(dāng)提高金剛石比例。比例高的磨料粒度應(yīng)大于比例低的磨料。
[0045]協(xié)同排布是指多種磨粒在同一平面上依據(jù)粒度的不同形成的高低不一的加工空間排布。其中不同磨料粒度間的粒度比在1.0?1.8之間。
[0046]其中超硬工具基體表面為鉆頭、鋸片、異形磨輪、磨盤等具有簡單幾何型面以及復(fù)雜曲面的工具的表面。
[0047]基體表面的清理是多種方式的。對基體表面的清理決定了固著在表面的磨料與釬料的把持強(qiáng)度，因此表面的油污、雜質(zhì)等必須清除干凈，如通過超聲清洗加堿液方式去除油污與粉末雜質(zhì)，通過酒精去除表面水跡與水垢等，或者幾種方式相結(jié)合。
[0048]粘結(jié)劑用于固定多種磨料與釬料。其具有粘結(jié)性，并且能在高溫下迅速揮發(fā)，所揮發(fā)物質(zhì)不影響釬焊焊接效果，亦不影響磨料的加工性能。
[0049]利用孔模板法進(jìn)行排布磨料時，首先應(yīng)將磨料進(jìn)行過篩，目的是將所選擇磨料粒度精確地控制在某一范圍之內(nèi)，這樣有利于多種磨料排布時的準(zhǔn)確性。多種磨料中所選用的單種磨料平均粒徑差范圍應(yīng)在10%以內(nèi)。
[0050]磨料的排布是按照從大粒度到小粒度進(jìn)行排布的。利用模板法的原理，孔模板即為在模板上打出大小不一的孔洞，孔洞的大小與需要排布的磨粒粒度一致，不同大小的孔洞的密度與磨粒數(shù)量比例一致。模板選用具有一定彈性與柔軟度的材料，通過粘結(jié)劑可以與基體表面較好的貼覆。且孔模板根據(jù)多種磨料的粒度可以用單層孔模板，亦可以用兩層孔模板組成的復(fù)合層孔模板。
[0051]將孔模板置于基體表面，先將大粒度磨料排布，由于小孔洞8中大磨料無法進(jìn)入，因此，小孔洞8為空，大孔洞7布滿大粒度磨料。排布結(jié)束后，由于粘結(jié)劑的粘接作用，大粒度磨料是被固著于基體表面的不會脫落，然后將次粒度的磨料進(jìn)行布灑，由于大孔洞7已被布滿，次粒度磨料無法進(jìn)入，只能進(jìn)入小孔洞8，這樣通過兩次布料便可以將不同粒度的磨料排布于同一基體表面，當(dāng)磨料種類增加時，按照上述方式依次排布，直至所有粒度排布完畢。
[0052]由于在多種磨料粒度選擇時磨料粒度有可能是不同的，也有可能是相同的，所選用的磨料排布方式是不相同的。當(dāng)磨料粒度相同時，需要雙層孔模板形成的復(fù)合孔模板來實現(xiàn)。復(fù)合孔模板由底層孔模板與表層孔模板構(gòu)成，底層孔模板孔數(shù)與所要布料的磨料總數(shù)一致，表層孔模板孔數(shù)與先布料磨料數(shù)量一致。將復(fù)合孔模板共同貼附于基體表面時，由于表層孔數(shù)少，底層部分孔數(shù)會被表層孔模板遮擋住，未被遮擋的地方即是兩孔模板重合的孔。此時先布第一種磨料，磨料便排布于重合孔10內(nèi)，當(dāng)?shù)谝环N磨料排由完畢后，揭去表層孔模板，由于重合孔10已被填滿，剩余孔9便可用來排布第二種磨料。排布結(jié)束后便可以得到多種磨料協(xié)同排布于同一表面的單層磨料結(jié)構(gòu)，當(dāng)磨料種類為三種時，復(fù)合孔模板的層數(shù)亦是三層，以此類推。
[0053]釬料(合金粉末)為Ag-Cu-Ti或Cu-Sn-Ti等含有能與起主要加工作用的主要磨料發(fā)生化學(xué)冶金結(jié)合成分(如釬料中的Ti元素、Cr元素)。釬料(合金粉末)排布于磨料的空隙、基體的表面空白處，高溫加熱后熔化，將多種磨料與基體牢固焊料。所用合金粉末的種類必須是能夠同時與多種磨料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的或者能形成一定的金屬結(jié)合力的，目的是將主要加工用磨料牢固把持，例如對于金剛石來說鉻元素、鈦元素、鎢元素均能與其發(fā)生化學(xué)冶金結(jié)構(gòu)，對于立方氮化硼來說，氮元素、硼元素均能與鈦元素結(jié)合，當(dāng)兩種磨料協(xié)同排布時，必須使用能使兩者共同發(fā)生化學(xué)結(jié)合的含鈦元素合金粉末才能將其共同釬焊。
[0054]請參照圖1所示，例如多種磨料中以人造金剛石磨料、立方氮化硼等為主要磨料，輔助磨料進(jìn)行排屑、散熱、平抑振動等作用，由于人造金剛石硬度較其它種類磨粒硬，因此選用為大粒度磨粒1，當(dāng)加工一段時間磨損后，大粒度磨粒磨損，相應(yīng)低硬度的中等粒度磨粒2如立方氮化硼、小粒度磨粒3如碳化硅等順次露出，由于其刃口多，更加鋒利，因此可以繼續(xù)保持較高的工具鋒利度，并且不影響排屑、表面質(zhì)量。待中等粒度磨粒立方氮化硼磨損達(dá)到一定程度后，大粒度磨粒人造金剛石重新開始磨削，以此循環(huán)，達(dá)到了多層釬焊工具持續(xù)加工的效果。
[0055]下面通過兩個具體實施例來具體闡述本發(fā)明基于孔模板技術(shù)的多種磨料協(xié)同排布工藝。
[0056]實施例一:
[0057]制備應(yīng)用于切割高鐵軌道板邊緣的鋸片刀頭。鋸片外形尺寸:
fSOOmin (1?人外徑)χφ50ηιηι (安裝孔彳x4mm (丨1彳.度)；鋸片刀頭基體材質(zhì):30CrMo鋼，刀頭基體尺寸:
f480mm (刀頭內(nèi) 15) X40mm (刀頭寬度)X 1mm (刀頭ft度)X4mm (.)1?度)
[0058]制備步驟如下:
[0059](I)確定三種磨料類型:金剛石磨料、立方氮化硼磨料、碳化硅磨料；三種磨料粒度=35/40目:40/45目:50/60目；體積比例按:6:3:1;
[0060](2)刀頭基體進(jìn)行噴砂，再用無水酒精清洗干凈；
[0061](3)在刀頭表面排布磨料區(qū)域刷涂粘結(jié)劑；
[0062](4)利用上述孔模板法按照粒度大小的次序從大到小分別布灑金剛石磨粒、立方氮化硼磨料、碳化硅磨料，排布結(jié)束后揭去孔模板；
[0063](5)布灑釬料合金粉末，合金粉末選用Ag-Cu-Ti，元素成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為:78:16:6 ；
[0064](6)采用真空釬焊爐釬焊加熱，最高溫度905度，保溫8分鐘，真空度保持在0.01帕以內(nèi)。
[0065]實施例二:
[0066]制備用于磨削高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)表面的磨盤。磨盤外徑125mm。基體采用盤狀外形，在上端平面布料，用于對鋼結(jié)構(gòu)表面的磨削，拋光加工。磨盤基體采用65錳鋼。
[0067]制備步驟如下:
[0068](I)確定3種磨料類型:金剛石磨料、立方氮化硼磨料、三氧化二鋁磨料；3種磨料粒度:30/35、30/35、50/60 ;體積比例按:4:4:2;
[0069](2)磨盤基體進(jìn)行噴砂，然后進(jìn)行超聲波清洗，晾干待用；
[0070](3)在磨盤表面布磨料區(qū)域刷涂粘結(jié)劑；
[0071](4)利用上述孔模板法，先根據(jù)磨料總數(shù)量制備復(fù)合孔模板，底層孔模板孔數(shù)量與總磨料數(shù)量一致，表層孔模板孔數(shù)量與先布料的金剛石數(shù)量一致，在重合孔內(nèi)進(jìn)行金剛石排布后，揭去表層孔模板，再排布立方氮化硼磨料，由于粒度大于三氧化二鋁粒度，所排布的立方氮化硼不會填塞三氧化二鋁所在位置孔，排布結(jié)束后再排布三氧化二鋁磨料。布料結(jié)束后揭去孔模板，即可得到所需要磨料排布地貌。
[0072](5)布灑釬料合金粉末,合金粉末選用Cu-Sn-Ti,兀素成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為:75:18:7 ；
[0073](6)采用真空釬焊爐釬焊加熱，最高溫度930度，保溫15分鐘，真空度保持在0.01帕以內(nèi)。
[0074]本發(fā)明基于孔模板技術(shù)的多種磨料協(xié)同排布工藝不僅可以應(yīng)用于如鋸片、鉆頭、磨輪等釬焊超硬磨料工具制備，亦可以制備電鍍超硬磨料工具，所制備工具可以應(yīng)用于黑色金屬、有色金屬、復(fù)合材料、硬脆材料等的切割、磨削、拋光、鉆削等加工工藝。
[0075]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于孔模板技術(shù)的多種磨料協(xié)同排布工藝，其特征在于:步驟如下 (1)根據(jù)加工要求確定磨料參數(shù)，所述磨料包括負(fù)責(zé)主要加工作用的主要磨料，及起輔助作用的輔助磨料，其中主要磨料包括一種或者多種磨料種類，輔助磨料亦包括一種或者多種磨料種類； (2)將超硬工具基體表面清理； (3)在超硬工具基體表面上排布磨料部位刷粘結(jié)劑； (4)將孔模板粘貼于超硬工具基體表面； (5)將步驟(I)中所確定的多種磨料根據(jù)粒度大小進(jìn)行嚴(yán)格過篩，將過篩后的多種磨料按照磨粒粒度大小從大到小先后利用孔模板排布磨料； (6)揭去孔模板，將釬料排布于磨料的空隙、超硬工具基體表面的表面空白處，高溫加熱后熔化，釬料中的元素成分與負(fù)責(zé)主要加工作用的主要磨料同時發(fā)生冶金化學(xué)結(jié)合。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于孔模板技術(shù)的多種磨料協(xié)同排布工藝，其特征在于:所述主要磨料和輔助磨料均為莫氏硬度大于5的磨料。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于孔模板技術(shù)的多種磨料協(xié)同排布工藝,其特征在于:所述主要磨料包括天然金剛石、人造金剛石、立方氮化硼、聚晶金剛石、聚晶立方氮化硼等，所述主要磨料的粒度范圍I目?300目。
4.如權(quán)利要求2所述的一種基于孔模板技術(shù)的多種磨料協(xié)同排布工藝,其特征在于:所述輔助磨料包括碳化硅、氧化鋁等，所述輔助磨料的粒度范圍I目?300目。
5.如權(quán)利要求1-4中任意一項所述的一種基于孔模板技術(shù)的多種磨料協(xié)同排布工藝，其特征在于:所述孔模板上孔洞的大小與多種磨料的粒度一致。
6.如權(quán)利要求5所述的一種基于孔模板技術(shù)的多種磨料協(xié)同排布工藝,其特征在于:所述孔模板為單層孔模板或者復(fù)合層孔模板。
7.如權(quán)利要求6所述的一種基于孔模板技術(shù)的多種磨料協(xié)同排布工藝,其特征在于:所述磨料中所選用的單種磨料平均粒徑差范圍在10%以內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的一種基于孔模板技術(shù)的多種磨料協(xié)同排布工藝,其特征在于:所述超硬工具基體表面為鉆頭、鋸片、異形磨輪、磨盤具有簡單幾何型面以及復(fù)雜曲面的工具的表面。
【文檔編號】B23P5/00GK104070469SQ201410277323
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】肖冰, 王波, 張子煜, 段端志 申請人:南京航空航天大學(xué)