本实用新型涉及金刚石磨头领域,具体的说,涉及了一种整体聚晶金刚石磨头。
背景技术:
现有针对玻璃、陶瓷、蓝宝石等高硬度材料的加工方式,主要为采用电镀金刚石磨头进行磨削加工,电镀金刚石磨头是以普通钢铁为基体,金刚石磨料为主,再由树脂、金属、陶瓷等结合剂结合而成。这种电镀的结合方式不太牢固,在加工过程中,电镀金刚石层容易脱落,造成尺寸超差,加工出的工件容易出现裂纹、砂轮线、刀纹等缺陷,废品率高,并且由于电镀金刚石磨头寿命短,需要频繁停机更换,影响加工效率。除此之外,现有的金刚石磨头外形简单,磨削过程中,需要逐渐对待磨削物的各个部分进行磨削,或者多个形状的磨头组合起来对工件进行磨削,加工效率低下。
为了解决以上存在的问题,人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现要素:
本实用新型的目的是针对现有技术的不足,从而提供一种设计科学、金刚石颗粒不会脱落、加工效果好、加工效率高的整体聚晶金刚石磨头。
为了实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:一种整体聚晶金刚石磨头,包括刀杆和连接在所述刀杆上的整体聚晶金刚石磨削头,所述整体聚晶金刚石磨削头的外周面上均匀地一体设置有多个齿,每个所述齿的两端均延伸至所述整体聚晶金刚石磨削头的两端端面。
基于上述,所述整体聚晶金刚石磨削头包括圆柱段和连接在所述圆柱段两端的外扩锥形段。
基于上述,每个所述齿的刃部均设置有第一后角,所述第一后角的后端还设置有第二后角,所述第二后角大于所述第一后角。
基于上述,每个所述齿的刃带表面光洁度为ra0.18-ra0.6。
基于上述,所述整体聚晶金刚石磨削头外周面上共设置有32个齿,齿深0.1mm,齿宽0.1mm,相邻两齿间距0.3mm。
基于上述,所述刀杆为合金刀杆,每个所述齿均带有左旋螺旋角。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步,具体的说,本实用新型由于金刚石磨头是一体成型的,齿上的刀刃起到切削作用,与原有金刚石磨头单纯磨削的方式相比,加工效率更高,在使用其加工过程中,金刚石颗粒不会脱落,有效保证了尺寸精度,提高了加工效果和加工效率;所述整体聚晶金刚石磨削头包括圆柱段和连接在所述圆柱段两端的外扩锥形段,加工时,所述圆柱段用于加工待加工材料边沿平面,所述外扩锥形段用于加工待加工材料边沿倒角,实现平面与倒角的一次成型,避免使用多个磨头组合进行加工;齿与齿之间间隔设置且均设置有所述第一后角和所述第二后角,能有效减小整体聚晶金刚石磨削头在加工中的阻力,提高刀具进给速度,进而提高整体加工效率。
进一步地,每个所述齿均带有左旋螺旋角,与直齿相比,工件与齿的接触线较长,施加到单位长度刃上的负荷就会较小,从而有利于提高金刚石磨削头的寿命,另外螺旋刃可以有效减小与工件间的切削阻力,使切削效率更高。
附图说明
图1是本实用新型中整体聚晶金刚石磨头的整体结构图。
图2是本实用新型中整体聚晶金刚石磨削头的结构示意图。
图3是图1的左视图。
图4是本实用新型中齿上刃部后角的结构示意图。
图5是本实用新型中整体聚晶金刚石磨削头的加工示意图。
图中:1.合金刀杆;2.整体聚晶金刚石磨削头;3.圆柱段;4.外扩锥形段;5.焊接面;6.齿;7.刃带;8.玻璃。
具体实施方式
下面通过具体实施方式,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
如图1-5所示,一种整体聚晶金刚石磨头,包括整体聚晶金刚石磨削头2和合金刀杆1,整体聚晶金刚石磨削头2焊接在合金刀杆1的焊接面5上,其中合金刀杆1的材料型号为yg8,焊接面5要求平整度小于0.03mm,整体聚晶金刚石磨削头2的颗粒度大小在0.005mm-0.03mm。
所述整体聚晶金刚石磨削头2的外周面上均匀地一体设置有32个齿6,每个齿6均带有左旋螺旋角,每个齿6的两端均延伸至所述整体聚晶金刚石磨削头2的两端端面,齿深0.1mm,齿宽0.1mm,相邻两齿间距0.3mm,由于该整体聚晶金刚石磨削头2是一体成型的,在使用其加工过程中,金刚石颗粒不会脱落,有效保证了尺寸精度,齿上的刀刃起到切削作用,与原有金刚石磨头单纯磨削的方式相比,提高了加工效果和加工效率;此外,每个齿6的刃部均设置有第一后角α,所述第一后角α的后端还设置有第二后角β,所述第二后角β大于所述第一后角α(α的范围可为5-10°,β的范围可为20-25°),设每个齿6的刃带7宽度为d(d的范围可为0.015mm-0.025mm)、表面光洁度为ra0.18-ra0.6,加工时,这种特殊的后角设计能有效减小整体聚晶金刚石磨削头2在加工中的阻力,提高刀具进给速度,进而提高加工效率。
所述整体聚晶金刚石磨削头2包括圆柱段3和连接在所述圆柱段3两端的外扩锥形段4,所述圆柱段3用于加工待加工材料的边沿平面,所述外扩锥形段4用于加工待加工材料边沿倒角,实现平面与倒角的一次成型,避免使用多个刀具组合进行加工。
上述整体聚晶金刚石磨头的生产方法,具体包括以下步骤:
(1)利用激光切割设备对整体聚晶金刚石进行粗切,得到下毛坯料;
(2)采用高频焊接,在温度1000℃左右将焊剂融化,随即将所述下毛坯料到合金刀杆1的焊接面5上;
(3)用3d激光设备中profdia软件编程,将毛坯料加工出梯形圆周槽;
(4)用solidworks软件绘制出目标磨头的3d模型;
(5)用ug软件将所述3d模型原点坐标系调整至与3d激光机床对应位置,并导出为stl文件;
(6)将所述stl文件导入lpswin软件进行3d图形程序编写,得到单个齿槽的3d图形程序,并导出l4d文件;
(7)将所述stl文件和所述l4d文件导入3d激光机床并利用机床上的ncpro-db软件将所述stl文件和所述l4d文件转换为3d激光机床可以识别的代码;
(8)将待加工的整体聚晶金刚石放置在3d激光机床的加工位置,启动加工程序,激光在待加工的整体聚晶金刚石上加工出目标磨头,具体加工步骤为:首先,将待加工的整体聚晶金刚石横向放置在3d激光机床的加工位置,先调用单个齿槽的3d图形,将单个齿槽的3d图形分为若干个加工点,通过待加工的整体聚晶金刚石的转动调整加工角度,通过激光机床的激光聚焦调节功能,调整激光切割点的高度,通过调整激光机床的激光横向位置,调整激光切割点的横向坐标,依次对若干个加工点进行加工,直到加工出整条齿槽;然后,转动待加工的整体聚晶金刚石初始位置的角度,重复步骤(4),直到加工出全部齿槽。
激光加工过程包括粗加工步骤和精加工步骤,所述粗加工步骤使用的是机床100%的激光功率,每层切深0.01mm,所述粗加工步骤在无齿槽的待加工面上加工出齿槽,每次加工出一道齿槽;所述精加工步骤使用的是机床23%的激光功率,每层切深0.005mm,所述精加工步骤在齿6上加工出刃带、第一后角和第二后角,每次加工出一条齿6。
该生产方法利用solidworks软件能精确地画出复杂磨头的3d模型,并将该3d模型经过ug软件和lpswin软件的处理,得到stl文件和l4d文件,最后,由3d激光机床上的ncpro-db软件将其转化为机床可识别的代码,从而在待加工的整体聚晶金刚石上加工出复杂、精确的整体聚晶金刚石磨削头2;所述粗加工步骤和所述精加工步骤的加工方式,兼顾了加工速度和加工精度。
以玻璃8为例说明该整体聚晶金刚石磨头的使用方法,整体聚晶金刚石磨削头2旋转后的轮廓线是工作边线,工作边线是多段线形成的成型结构,加工时,所述外扩锥形段4的工作边线首先接触玻璃8的边沿,加工出倒角,所述圆柱段3的工作边线后接触玻璃8的边沿,加工出平面,实现平面与倒角一次成型。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本实用新型技术方案的精神,其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
1.一种整体聚晶金刚石磨头,其特征在于:包括刀杆和连接在所述刀杆上的整体聚晶金刚石磨削头,所述整体聚晶金刚石磨削头的外周面上均匀地一体设置有多个齿,每个所述齿的两端均延伸至所述整体聚晶金刚石磨削头的两端端面。
2.根据权利要求1所述的整体聚晶金刚石磨头,其特征在于:所述整体聚晶金刚石磨削头包括圆柱段和连接在所述圆柱段两端的外扩锥形段。
3.根据权利要求1或2所述的整体聚晶金刚石磨头,其特征在于:每个所述齿的刃部均设置有第一后角,所述第一后角的后端还设置有第二后角,所述第二后角大于所述第一后角。
4.根据权利要求3所述的整体聚晶金刚石磨头,其特征在于:每个所述齿的刃带表面光洁度为ra0.18-ra0.6。
5.根据权利要求1、2、4任一项所述的整体聚晶金刚石磨头,其特征在于:所述整体聚晶金刚石磨削头外周面上共设置有32个齿,齿深0.1mm,齿宽0.1mm,相邻两齿间距0.3mm。
6.根据权利要求5所述的整体聚晶金刚石磨头,其特征在于:所述刀杆为合金刀杆,每个所述齿均带有左旋螺旋角。
技术总结