錐尖頭硬度強(qiáng)化的頂針裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于車(chē)床或磨床等工具機(jī)的頂針裝置，特別是涉及一種錐尖頭硬度強(qiáng)化的頂針裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]頂針(Lathecenter，亦稱(chēng)為頂心、頂尖)是裝設(shè)在車(chē)床或磨床等工具機(jī)的尾座，利用頂針頂靠在被加工物末端的頂心孔的方式，能夠加強(qiáng)被加工物的夾持穩(wěn)定性，提高工具機(jī)加工的平穩(wěn)性及精密性。其中，頂針依據(jù)功能用途大致區(qū)分為普通頂針、小件用頂針、用于切削端面的半缺頂針、用于高轉(zhuǎn)速切削的回轉(zhuǎn)頂針，以及用于管或中空?qǐng)A筒的傘形頂針等幾種形式，如圖8所示為一種現(xiàn)有的半缺固定頂針90，該頂針90包括一用以插置裝設(shè)于工具機(jī)尾座的頂針錐柄91及一用以頂靠在被加工物的頂心92，該頂心92的端部形成一錐尖狀的錐尖頭921。
[0003]現(xiàn)有的頂針90通常是以高轉(zhuǎn)速鋼(High Speed SteeI)或鎢鋼(硬質(zhì)合金，Cemented Carbide)制成;其中，高速鋼頂針的本身硬度不夠，表面磨損快、耐用性差;媽鋼頂針是由鐵的材料加工后，經(jīng)過(guò)熱處理，再利用硬焊(brazing)的方式(通常為銀焊或銅焊)將鎢鋼焊接在材料焊上，由于鎢鋼含有較高含量的碳化物和合金元素，并且焊接時(shí)必須使用高溫，將會(huì)讓原本已經(jīng)熱處理過(guò)的材料焊產(chǎn)生回火的現(xiàn)象，導(dǎo)致無(wú)鋼性，所以鎢鋼頂針在高速下容易出現(xiàn)淬硬組織和裂紋而無(wú)法承受重力切削的負(fù)荷，導(dǎo)致工具機(jī)的加工轉(zhuǎn)速受到限制，只能以較低的轉(zhuǎn)速來(lái)進(jìn)行加工，難以充分發(fā)揮工具機(jī)的加工效能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有的頂針的錐尖頭硬度不足，容易因?yàn)檗D(zhuǎn)速及壓力而出現(xiàn)龜裂或裂傷的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種錐尖頭硬度強(qiáng)化的頂針裝置，本發(fā)明主要是采用PVD鍍膜技術(shù)于頂針裝置的錐尖頭形成一鍍膜層，利用具有高硬度、高耐磨性及高耐腐蝕性的鍍膜層，大幅度提高錐尖頭的硬度及耐磨耗能力，有效解決現(xiàn)有頂針因?yàn)殄F尖頭硬度不足而產(chǎn)生的各項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明的目的是采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0006]依據(jù)本發(fā)明提出的錐尖頭硬度強(qiáng)化的頂針裝置，其具有一頂心柄及一結(jié)合于該頂心柄的頂心，該頂心具有一錐尖狀的錐尖頭，采用PVD鍍膜技術(shù)在該錐尖頭的表面沉積形成一薄膜狀的鍍膜層。
[0007]優(yōu)選的，其中于所述的錐尖頭的表面及該頂心連接該錐尖頭部位的表面均沉積形成所述的鍍膜層。
[0008]優(yōu)選的，其中所述的錐尖頭形成一熱處理硬化部。
[0009]優(yōu)選的，其中所述的頂心具有一頂針子，該頂針子具有所述的錐尖頭，于包括該錐尖頭的整個(gè)該中心針的表面沉積形成所述的鍍膜層。
[0010]優(yōu)選的，其中所述的頂心具有一中心針，該中心針具有所述的錐尖頭，于包括該錐尖頭的整個(gè)該中心針的表面沉積形成所述的鍍膜層。
[0011]優(yōu)選的，其中所述的鍍膜層為氮化鈦(TiN)且厚度為0.3μπι?5μπι。
[0012]優(yōu)選的，其中所述的鍍膜層為類(lèi)金剛石薄膜(DLC)且厚度為0.3μηι?5μηι。
[0013]本發(fā)明所提出的技術(shù)方案可以獲得的有益效果包括:
[0014]1.本發(fā)明于頂針裝置的錐尖頭設(shè)有鍍膜層，利用鍍膜層具有高硬度、高耐磨性及高耐腐蝕性的特性，大幅度提高錐尖頭的硬度、耐磨耗能力及耐用壽命。
[0015]2.本發(fā)明以鍍膜層提高強(qiáng)化頂針裝置的錐尖頭的硬度，讓頂針裝置能夠充分配合工具機(jī)的高轉(zhuǎn)速加工要求，有效解決現(xiàn)有頂針會(huì)造成工具機(jī)加工速度被限制的問(wèn)題，深具產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0016]以下配合附圖和本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明應(yīng)用于固定式回轉(zhuǎn)頂針的立體示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明應(yīng)用于固定式回轉(zhuǎn)頂針的頂心的半剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明應(yīng)用于精密小徑回轉(zhuǎn)頂針的立體示意圖。
[0020]圖4是本發(fā)明應(yīng)用于錐尖頭替換式回轉(zhuǎn)頂針的立體示意圖。
[0021]圖5是本發(fā)明應(yīng)用于齒部替換式端面固定式傳動(dòng)頂針的立體示意圖。
[0022]圖6是本發(fā)明應(yīng)用于齒部替換式端面浮動(dòng)式傳動(dòng)頂針的立體示意圖。
[0023]圖7是本發(fā)明應(yīng)用于半缺固定頂針的優(yōu)選實(shí)施例的立體示意圖。
[0024]圖8是現(xiàn)有的半缺固定頂針的立體圖。
[0025]其中，附圖標(biāo)記:
[0026]1頂心柄11錐柄部
[0027]12 套筒
[0028]20頂心20Α頂針子
[0029]20Β中心針21錐尖頭
[0030]22熱處理硬化部[0031 ]30鍍膜層
[0032]90頂針91頂針錐柄
[0033]92頂心921錐尖頭
【具體實(shí)施方式】
[0034]如圖1及圖2所示為本發(fā)明應(yīng)用于固定式回轉(zhuǎn)頂針的優(yōu)選實(shí)施例，該頂針裝置具有一頂心柄10及一以可轉(zhuǎn)送形態(tài)結(jié)合于該頂心柄10的頂心20;其中，該頂心柄10設(shè)有一呈錐形柱狀的錐柄部11，讓該頂心柄10能夠以該錐柄部11安裝結(jié)合于工具機(jī)尾座;該頂心20是以高轉(zhuǎn)速鋼或鎢鋼等鋼材制成，具有一錐尖狀而能夠用以抵靠于被加工物的錐尖頭21，并可利用熱處理手段提高該錐尖頭21部位的鋼材硬度而形成一熱處理硬化部22。
[°035] 本發(fā)明采用PVD(Physical Vapor Deposit1n，物理氣相沉積)鍍膜技術(shù)，在該頂心20的錐尖頭21的表面沉積形成一薄膜狀的鍍膜層30，優(yōu)選的，該鍍膜層30可以進(jìn)一步延伸到該頂心20連接該錐尖頭21部位的表面，該鍍膜層30可以為氮化鈦(TiN)、碳氮化鈦(TiCN)、氮化鋁鈦(TiAlN)、氮化鉻(CrN)或類(lèi)金剛石薄膜(DLC)等等，其厚度一般大約0.3μπι?5μπι且具有高硬度、高耐磨性(低摩擦系數(shù))、良好的耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性等特性，能夠在幾乎不會(huì)影響該錐尖頭21的原有尺寸的情況下，大幅度提高該頂心20的錐尖頭21的硬度及耐磨耗性，讓頂針裝置能夠充分配合工具機(jī)的高轉(zhuǎn)速加工要求及提高頂針裝置的耐用壽命O
[0036]如圖3所示為本發(fā)明應(yīng)用于精密小徑回轉(zhuǎn)頂針的優(yōu)選實(shí)施例，該頂針裝置具有一頂心柄10及一以可轉(zhuǎn)送形態(tài)結(jié)合于該頂心柄10的頂心20，該頂心柄10設(shè)有一呈錐形柱狀的錐柄部11，該頂心20具有一錐尖狀的錐尖頭21，并采用PVD鍍膜技術(shù)在該錐尖頭21的表面及該頂心20連接該錐尖頭21部位的表面，均沉積形成一薄膜狀的鍍膜層30。
[0037]如圖4所示為本發(fā)明應(yīng)用于尖部替換式回轉(zhuǎn)頂針的優(yōu)選實(shí)施例，該頂針裝置具有一頂心柄10及一以可轉(zhuǎn)送形態(tài)結(jié)合于該頂心柄10的頂心20，該頂心柄10設(shè)有一呈錐形柱狀的錐柄部11，該頂心20于工作端以可拆卸方式結(jié)合設(shè)有一頂針子20Α，該頂針子20Α具有一錐尖狀的錐尖頭21，并采用PVD鍍膜技術(shù)在包括該錐尖頭21的整個(gè)該頂針子20Α的表面沉積形成一薄膜狀的鍍膜層30。
[0038]如圖5所示為本發(fā)明應(yīng)用于齒部替換式端面固定式傳動(dòng)頂針的優(yōu)選實(shí)施例，該頂針裝置具有一頂心柄10及一以可轉(zhuǎn)送形態(tài)結(jié)合于該頂心柄10的頂心20，該頂心柄10設(shè)有一呈錐形柱狀的錐柄部11，于該錐柄部11套設(shè)有一套筒12，該頂心20于工作端以可拆卸方式結(jié)合設(shè)有一中心針20Β，該中心針20Β具有一錐尖狀的錐尖頭21，并采用PVD鍍膜技術(shù)在包括該錐尖頭21的整個(gè)該中心針20Β的表面沉積形成一薄膜狀的鍍膜層30。
[0039]如圖6所示為本發(fā)明應(yīng)用于齒部替換式端面浮動(dòng)式傳動(dòng)頂針的優(yōu)選實(shí)施例，該頂針裝置具有一頂心柄10及一以可轉(zhuǎn)送形態(tài)結(jié)合于該頂心柄10的頂心20，該頂心柄10設(shè)有一呈錐形柱狀的錐柄部11，于該錐柄部11套設(shè)有一套筒12，該頂心20于工作端以可拆卸方式結(jié)合設(shè)有一中心針20Β，該中心針20Β具有一錐尖狀的錐尖頭21，并采用PVD鍍膜技術(shù)在包括該錐尖頭21的整個(gè)該中心針20Β的表面沉積形成一薄膜狀的鍍膜層30。
[0040]如圖7所示為本發(fā)明應(yīng)用于半缺固定頂針的優(yōu)選實(shí)施例，該頂針裝置具有一頂心柄10及一結(jié)合于該頂心柄10的頂心20，該頂心柄10設(shè)有一呈錐形柱狀的錐柄部11，該頂心20具有一錐尖狀的錐尖頭21，并采用PVD鍍膜技術(shù)在該錐尖頭21的表面及該頂心20連接該錐尖頭21部位的表面，均沉積形成一薄膜狀的鍍膜層30。
[0041]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明而言?xún)H僅是說(shuō)明性的，而非限制性的，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解而進(jìn)行的修改或等效改變，都將屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種錐尖頭硬度強(qiáng)化的頂針裝置，其具有一頂心柄及一結(jié)合于該頂心柄的頂心，該頂心具有一錐尖狀的錐尖頭，其特征在于:采用PVD鍍膜技術(shù)在該錐尖頭的表面沉積形成一薄膜狀的鍍膜層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐尖頭硬度強(qiáng)化的頂針裝置，其中于所述的錐尖頭的表面及該頂心連接該錐尖頭部位的表面均沉積形成所述的鍍膜層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的錐尖頭硬度強(qiáng)化的頂針裝置，其中所述的錐尖頭形成一熱處理硬化部。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐尖頭硬度強(qiáng)化的頂針裝置，其中所述的頂心具有一頂針子，該頂針子具有所述的錐尖頭，于包括該錐尖頭的整個(gè)該中心針的表面沉積形成所述的鍍膜層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐尖頭硬度強(qiáng)化的頂針裝置，其中所述的頂心具有一中心針，該中心針具有所述的錐尖頭，于包括該錐尖頭的整個(gè)該中心針的表面沉積形成所述的鍍膜層。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的錐尖頭硬度強(qiáng)化的頂針裝置，其中所述的鍍膜層為氮化鈦(TiN)且厚度為0.3μπι?5μπι。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的錐尖頭硬度強(qiáng)化的頂針裝置，其中所述的鍍膜層為類(lèi)金剛石薄膜(DLC)且厚度為0.3μηι?5μηι。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種錐尖頭硬度強(qiáng)化的頂針裝置，其具有一頂心柄及一結(jié)合于該頂心柄的頂心，該頂心具有一錐尖狀的錐尖頭，并采用PVD鍍膜技術(shù)在該錐尖頭的表面沉積形成一薄膜狀的鍍膜層，利用具有高硬度、高耐磨性及高耐腐蝕性的鍍膜層，大幅度提高錐尖頭的硬度、耐磨耗能力及耐用壽命，并且能夠充分配合工具機(jī)的高轉(zhuǎn)速加工要求。
【IPC分類(lèi)】B24B41/06, C23C14/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105603362
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610007964
【發(fā)明人】莊增信
【申請(qǐng)人】莊增信
【公開(kāi)日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2016年1月6日