專利名稱：一種超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機械加工與機械制造領域，特別是涉及一種超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法。
背景技術：
支撐架/塊廣泛應用于機械加工與機械制造行業(yè)，主要功能是起到支撐作用。支撐架/塊最大的難點是耐磨性與垂直度，通常采用較硬的材料例如淬硬鋼等來制作支撐架/塊。最近幾年開始采用硬質合金材料來制作支撐架/塊，采用這種材料的問題是硬質合金價格高，自身重量重。盡管如此，對于加工硬質合金材料的設備來說，硬質合金材料制作而成的支撐架/塊也不能滿足使用要求。近幾年來，以超硬材料為特征的支撐架/塊開始制作。這類支撐架/塊制作時，通常是將超硬材料(比如天然金剛石，聚晶金剛石或立方氮化硼)焊接在支撐體上形成支撐架/塊，這種支撐架/塊的優(yōu)點是能夠增加支撐架/塊的耐磨性，但是，由于在將超硬材料焊接到支撐體的過程中，容易出現(xiàn)變形，因而，不能制造出高精度的支撐架/塊，同時還存在著加工工藝復雜的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術之不足，提供一種超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法，是通過對超硬材料的選擇、磨削處理以及超硬材料與支撐基體固定方式的改變，使得制成的支撐架/塊具有高耐磨性、高精度和高強度的特點，并具有工藝簡單、易實現(xiàn)和制作成本低的優(yōu)勢。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法，包括選取具有第一厚度尺寸的金剛石復合片，并采用激光切割方式將金剛石復合片切割成一定的形狀尺寸；對切割成一定的形狀尺寸的金剛石復合片采用平面刃磨方式進行磨削處理，使金剛石復合片被減薄到第二厚度尺寸的厚度；對已被處理成第二厚度尺寸的金剛石復合片進行倒角刃磨處理，倒角刃磨處理過程中包括對金剛石薄層一面的一邊或多邊進行倒角刃磨處理，形成O. 3*45°的負倒棱；將倒角刃磨處理后的金剛石復合片以膠水粘接固定方式固定在支撐基體上，粘接時，是將高粘度厭氧型結構膠粘劑均勻涂在金剛石復合片的硬質合金襯底的一面和支撐基體的固定面，然后將金剛石復合片的硬質合金襯底的一面貼在支撐基體的固定面上，同時施加200克以上的瞬時壓力，并經(jīng)24小時的自然干燥后，使倒角刃磨處理后的金剛石復合片固定在支撐基體上。所述的金剛石復合片的第一厚度尺寸為I. 6毫米。所述的金剛石復合片的第二厚度尺寸為I. 2毫米。
所述的倒角刃磨處理過程還包括對金剛石復合片的一側面進行斜面45°倒角刃磨處理，使金剛石薄層與硬質合金襯底共面中的一面成45°斜面。本發(fā)明的一種超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法，包括了超硬材料的選用，超硬材料的選用決定工件的耐磨性好壞，本發(fā)明選擇金剛石復合片，金剛石復合片通常由金剛石薄層和硬質合金襯底構成，市場上有出售I. 6毫米厚的金剛石復合片，這種金剛石復合片其金剛石薄層和硬質合金襯底的各自厚度是固定的，因此，需要對金剛石復合片進行減薄處理，即，將金剛石復合片的硬質合金襯底磨削掉一部分，讓金剛石薄層和硬質合金襯底的厚度配比能夠使金剛石復合片的應力在最佳狀態(tài)，經(jīng)過實驗，減薄后的金剛石復合片的厚度尺寸為I. 2毫米時，為最佳應力狀態(tài)。為保證在支撐架/塊受到很大的沖擊力后不受損傷，采用了對金剛石復合片刃口加工、磨 削、倒棱以及增加角度；在磨削處理和倒角刃磨處理時,主要采用三種方式,一個是平面刃磨，另一個是做倒角刃磨,再一個是做45度角刃磨。本發(fā)明是將金剛石復合片與支撐基體之間采用高粘度厭氧型結構膠粘劑粘接的方式，使金剛石復合片固定在支撐基體上，高粘度厭氧型結構膠粘劑采用市場上銷售的產品，當然，可以根據(jù)需要適當加入活化劑幫助固化，但這不是必須的，一般情況下不使用固化劑，只在一些粘接面積很小的情況下才使用；還有，在粘接之前要使用水性清洗液清洗被粘接表面，表面需清潔，無油脂，重要的是檢查清洗液和膠粘劑的相容性。本發(fā)明的有益效果是，由于采用了金剛石復合片來作為超硬材料，且對金剛石復合片進行減薄處理，使之達到最佳應力狀態(tài)，采用了對金剛石復合片進行倒角刃磨處理，以保證在支撐架/塊受到很大的沖擊力后不受損傷，采用了將高粘度厭氧型結構膠粘劑來實現(xiàn)金剛石復合片與支撐基體之間的相固定，以消除原有方式將超硬材料焊接到支撐體的過程中容易出現(xiàn)變形的弊端，從而使得制成的支撐架/塊具有高耐磨性、高精度和高強度的特點，并具有工藝簡單、易實現(xiàn)和制作成本低的優(yōu)勢。以下結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明；但本發(fā)明的一種超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法不局限于實施例。


圖I是實施例一本發(fā)明制作而成的支撐架的構造示意圖；圖2是實施例一本發(fā)明制作而成的支撐架的金剛石復合片的構造示意圖；圖3是實施例一本發(fā)明制作而成的支撐架的支撐基體的構造示意圖；圖4是實施例二本發(fā)明制作而成的V型支撐架的構造示意圖；圖5是實施例二本發(fā)明制作而成的V型支撐架的金剛石復合片的構造示意圖；圖6是實施例二本發(fā)明制作而成的V型支撐架的金剛石復合片的主視圖；圖7是實施例二本發(fā)明制作而成的V型支撐架的金剛石復合片的側視圖；圖8是實施例二本發(fā)明制作而成的V型支撐架的支撐基體的構造示意圖；圖9是實施例三本發(fā)明制作而成的V型支撐架的構造示意圖；圖10是實施例四本發(fā)明制作而成的V型支撐架的構造示意圖；圖11是實施例五本發(fā)明制作而成的V型支撐塊的構造示意圖；圖12是實施例五本發(fā)明制作而成的V型支撐塊的支撐基體的構造示意圖；圖13是實施例六本發(fā)明制作而成的微銑頂桿的構造示意圖。
具體實施例方式實施例一，參見圖I至圖3所示，本發(fā)明的一種超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法，包括選取具有第一厚度尺寸的金剛石復合片，金剛石復合片是由金剛石薄層和硬質合金襯底構成，并采用激光切割方式將金剛石復合片切割成一定的形狀尺寸；本實施例是切割成一定尺寸大小的矩形，尺寸的大小則根據(jù)實際需要來確定；對切割成一定的形狀尺寸的金剛石復合片采用平面刃磨方式進行磨削處理，使金剛石復合片被減薄到第二厚度尺寸的厚度；減薄后的金剛石復合片I由金剛石薄層11和硬、質合金襯底12構成；對已被處理成第二厚度尺寸的金剛石復合片I進行倒角刃磨處理，倒角刃磨處理過程中包括對金剛石薄層一面的一邊或多邊進行倒角刃磨處理，本實施例是對金剛石薄層一面的兩個對邊進行倒角刃磨處理，形成O. 3*45°的負倒棱111 ；將倒角刃磨處理后的金剛石復合片I以膠水粘接固定方式固定在支撐基體2上，粘接時，是將高粘度厭氧型結構膠粘劑均勻涂在金剛石復合片的硬質合金襯底12的一面和支撐基體2的固定面，然后將金剛石復合片I的硬質合金襯底的一面貼在支撐基體2的固定面上，同時施加200克以上的瞬時壓力，并經(jīng)24小時的自然干燥后，使倒角刃磨處理后的金剛石復合片I固定在支撐基體2上，從而形成超硬材料高耐磨精密支撐架。其中，所述的金剛石復合片的第一厚度尺寸為I. 6毫米；所述的金剛石復合片的第二厚度尺寸為I. 2毫米。實施例二，參見圖4至圖8所示，本發(fā)明的一種超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法，是用來制作V型支撐架，其包括選取具有第一厚度尺寸的金剛石復合片，金剛石復合片是由金剛石薄層和硬質合金襯底構成，并采用激光切割方式將金剛石復合片切割成一定的形狀尺寸；本實施例是切割成一定尺寸大小的矩形，尺寸的大小則根據(jù)實際需要來確定；由于制作的是V型支撐架，因此，金剛石復合片需要二片；對切割成一定的形狀尺寸的金剛石復合片采用平面刃磨方式進行磨削處理，使金剛石復合片被減薄到第二厚度尺寸的厚度；減薄后的金剛石復合片3由金剛石薄層31和硬質合金襯底32構成；對已被處理成第二厚度尺寸的金剛石復合片3進行倒角刃磨處理，倒角刃磨處理過程中包括對金剛石薄層一面的一邊或多邊進行倒角刃磨處理，本實施例是對金剛石薄層一面的兩個對邊進行倒角刃磨處理，形成O. 3*45°的負倒棱311，由于金剛石復合片3的其中一側面也是用來與支撐基體4相連接，因此，該側面保持為豎直面，而與該側面相對的另一側面，倒角刃磨處理過程還包括對金剛石復合片的另一側面進行斜面45°倒角刃磨處理，使金剛石薄層與硬質合金襯底共面中的一面成45°斜面33 ；將倒角刃磨處理后的金剛石復合片3以膠水粘接固定方式固定在支撐基體4上，粘接時，是將高粘度厭氧型結構膠粘劑均勻涂在金剛石復合片的硬質合金襯底12的一面以及金剛石復合片3的豎直側面和支撐基體4所對應的固定面，然后將金剛石復合片3的硬質合金襯底的一面以及金剛石復合片3的豎直側面分別貼在支撐基體2的對應的固定面上，同時施加200克以上的瞬時壓力，并經(jīng)24小時的自然干燥后，使倒角刃磨處理后的金剛石復合片3固定在支撐基體4上，從而形成超硬材料高耐磨精密V型支撐架。其中，所述的金剛石復合片的第一厚度尺寸為I. 6毫米；所述的金剛石復合片的第二厚度尺寸為I. 2毫米。本發(fā)明的一種超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法，包括了超硬材料的選用，超硬材料的選用決定工件的耐磨性好壞，本發(fā)明選擇金剛石復合片，金剛石復合片通常 由金剛石薄層和硬質合金襯底構成，市場上有出售I. 6毫米厚的金剛石復合片，這種金剛石復合片其金剛石薄層和硬質合金襯底的各自厚度是固定的，因此，需要對金剛石復合片進行減薄處理，即，將金剛石復合片的硬質合金襯底磨削掉一部分，讓金剛石薄層和硬質合金襯底的厚度配比能夠使金剛石復合片的應力在最佳狀態(tài)，經(jīng)過實驗，減薄后的金剛石復合片的厚度尺寸為I. 2毫米時，為最佳應力狀態(tài)。為保證在支撐架/塊受到很大的沖擊力后不受損傷，采用了對金剛石復合片刃口加工、磨削、倒棱以及增加角度；在磨削處理和倒角刃磨處理時,主要采用三種方式,一個是平面刃磨，另一個是做倒角刃磨,再一個是做45度角刃磨。本發(fā)明是將金剛石復合片與支撐基體之間采用高粘度厭氧型結構膠粘劑粘接的方式，使金剛石復合片固定在支撐基體上，高粘度厭氧型結構膠粘劑采用市場上銷售的產品，當然，可以根據(jù)需要適當加入活化劑幫助固化，但這不是必須的，一般情況下不使用固化劑，只在一些粘接面積很小的情況下才使用；還有，在粘接之前要使用水性清洗液清洗被粘接表面，表面需清潔，無油脂，重要的是檢查清洗液和膠粘劑的相容性。本發(fā)明的一種超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法，在金剛石復合片的減薄過程中，如果減薄不當會造成金剛石復合片的金剛石薄層一面變形，即金剛石面凸起，為了實現(xiàn)在減薄中把應力充分釋放出來，通過在減薄過程中通過增加冷卻液流量，減少加工熱量，減少加工磨量，通過在每減薄O. I毫米的時候停頓I分鐘來緩沖(釋放)加工應力等方式來保證產品質量以及消除成品后的因為殘余應力而引起的變形。實施例三，參見圖9所示，本發(fā)明的一種超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法，也是用來制作V型支撐架，在V型支撐架上包括有金剛石復合片3和支撐基體4，與實施例二的不同之處在于支撐基體4的結構有所不相同。實施例四，參見圖10所示，本發(fā)明的一種超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法，也是用來制作V型支撐架，在V型支撐架上包括有金剛石復合片3和支撐基體4，與實施例二的不同之處在于支撐基體4的結構有所不相同。實施例五，參見圖11至12所示，本發(fā)明的一種超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法，是用來制作V型支撐塊，在V型支撐塊上同樣包括有金剛石復合片3和支撐基體4，與實施例二的不同之處在于支撐基體4的結構有所不相同，在支撐基體4上設有嵌槽41，金剛石復合片3粘接在支撐基體4上的嵌槽41中。實施例六，參見圖13所示，本發(fā)明的一種超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法，是用來制作微銑頂桿，類似于V型支撐架，其同樣包括有金剛石復合片3和支撐基體4，與實施例二的不同之處在于支撐基體4的結構有所不相同，金剛石復合片3的形狀也有所不同。
上述實施例僅用來進一步說明本發(fā)明的一種超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的 制作方法，但本發(fā)明并不局限于實施例，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發(fā)明技術方案的保護范圍內。
權利要求
1.一種超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法，其特征在于包括 選取具有第一厚度尺寸的金剛石復合片，并采用激光切割方式將金剛石復合片切割成一定的形狀尺寸； 對切割成一定的形狀尺寸的金剛石復合片采用平面刃磨方式進行磨削處理，使金剛石復合片被減薄到第二厚度尺寸的厚度； 對已被處理成第二厚度尺寸的金剛石復合片進行倒角刃磨處理，倒角刃磨處理過程中包括對金剛石薄層一面的一邊或多邊進行倒角刃磨處理，形成O. 3*45°的負倒棱； 將倒角刃磨處理后的金剛石復合片以膠水粘接固定方式固定在支撐基體上，粘接時，是將高粘度厭氧型結構膠粘劑均勻涂在金剛石復合片的硬質合金襯底的一面和支撐基體的固定面，然后將金剛石復合片的硬質合金襯底的一面貼在支撐基體的固定面上，同時施加200克以上的瞬時壓力，并經(jīng)24小時的自然干燥后，使倒角刃磨處理后的金剛石復合片固定在支撐基體上。
2.根據(jù)權利要求I所述的超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法，其特征在于所述的金剛石復合片的第一厚度尺寸為I. 6毫米。
3.根據(jù)權利要求2所述的超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法，其特征在于所述的金剛石復合片的第二厚度尺寸為I. 2毫米。
4.根據(jù)權利要求I所述的超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法，其特征在于所述的倒角刃磨處理過程還包括對金剛石復合片的一側面進行斜面45°倒角刃磨處理，使金剛石薄層與硬質合金襯底共面中的一面成45°斜面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超硬材料高耐磨精密支撐架/塊的制作方法，包括選取金剛石復合片，切割成一定形狀尺寸，將金剛石復合片磨削到合適的厚度，對金剛石復合片進行倒角刃磨處理，將金剛石復合片用高粘度厭氧型結構膠粘接在支撐基體的固定面上，并施加200克以上的瞬時壓力，經(jīng)24小時的自然干燥后，使金剛石復合片固定在支撐基體上。該方法通過對超硬材料的選擇、磨削處理以及超硬材料與支撐基體固定方式的改變，使得制成的支撐架/塊具有高耐磨性、高精度和高強度的特點，并具有工藝簡單、易實現(xiàn)和制作成本低的優(yōu)勢。
文檔編號B24B9/06GK102658605SQ201210134068
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月2日 優(yōu)先權日2012年5月2日
發(fā)明者吳沖滸, 周思源, 宋亮, 張·格瑞斯·麗穎, 文曉, 李輝軍, 石磊, 蘇連發(fā) 申請人:廈門鎢業(yè)股份有限公司