CN102009390A - 一种电铸高精度仿形磨砂轮及制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电铸高精度仿形磨砂轮及制造工艺。电铸高精度仿形磨砂轮,在高精度复杂曲面的电铸砂轮基体上进行多层镀覆,电镀与化学镀相结合;镀层变速增长;其制作工艺包括以下步骤:1)电镀液配制;2)加工高精度仿形基体;3)磨料特殊镀前处理;4)电铸,植砂,加厚处理;5)动平衡、外观处理、最终检查。本发明具有电铸层平整,对磨料把持力高,使用无起层、脱粒现象。高精度仿形,复杂曲面精密成型磨削,提高磨削质量。砂轮无需修整可直接使用,节省加工时间。砂轮磨削效率高,表面粗糙度均符合要求。
Description
技术领域
本发明涉及砂轮及制造领域,具体说是一种电铸高精度仿形磨砂轮及制造工艺,主要用于磨削直齿齿轮、定子、发动机气门、发动机凸轮轴等有异型面的工件。
背景技术
对于复杂加工面的精密磨削,电铸砂轮以其高精仿形、可加工不同材料的优势在诸多领域有极其广阔的应用前景。使用金刚石或立方氮化硼(CBN)电铸砂轮进行加工近年来已经获得了愈来愈多的广泛应用,不仅是切割速度而且其可加工的工件尺寸已经提高了许多,这就要求砂轮的精度必须严格符合要求。但目前,国内对复杂曲面电铸砂轮成型磨削这项技术尚无成型技术。
发明内容
针对上述不足,本发明的目的在于提供一种电铸高精度砂轮及制备工艺,使合理、高效地批量生产金刚石或立方氮化硼(CBN)仿形磨电铸砂轮成为可能。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:
一种电铸高精度仿形磨砂轮,它包括高精度基体、镀层,其特征是:基体与磨削工件形状吻合,基体上镀层为电镀层和化学镀层结合,磨料镶嵌其中。
所述镀层磨料埋入镀层的尺寸为其直径的50%,即磨料的埋入率50%。
本发明还公开了上述砂轮的制造工艺,包括如下步骤:1)电镀液配制;2)加工高精度仿形基体;3)磨料特殊镀前处理;4)电铸,植砂,加厚处理;5)动平衡、外观处理、最终检查。
所述电镀液成分为:硫酸镍260~300克/升,氯化镍20~40克/升,硼酸25~40克/升,十二烷基硫酸钠0.05~0.1克/升,电镀液PH为4.0~4.3,温度为40~55℃。
所述步骤4)中的加厚处理采用化学镀,化学镀液配制为:上海美坚开宁化工有限公司产的Niklad1000化学镀镍;所述化学镀镍的成分为两种,分别为1000A、1000B,按下列比例(按重量百分比)1000A 6.5%,1000B15%,余量为水,温度88℃。
所述步骤4)中的植砂为使用旋转上砂机,旋转上砂。
所述步骤4)中电铸时采用底镀电流密度1安/分米。
所述步骤3)磨料特殊镀前处理为酸洗、除油、活化处理。
本发明的优点是:
1.本发明具有电铸层平整,对磨料把持力高,使用无起层、脱粒现象。高精度仿形,复杂曲面精密成型磨削,提高磨削质量。砂轮无需修整可直接使用,节省加工时间。砂轮磨削效率高,表面粗糙度均符合要求。
2.在高精度复杂曲面的电铸砂轮基体上进行多层镀覆,电镀与化学镀相结合。镀层变速增长。特殊电铸植砂装置,旋转植砂,使磨料分布保持最佳,磨料出刃率50%。
3.可合理、高效地批量生产金刚石或立方氮化硼(CBN)仿形磨电铸砂轮。
具体实施方法
电铸高精度仿形磨砂轮制作工艺包括以下步骤:1)电镀液配制;2)加工高精度仿形基体;3)磨料特殊镀前处理;4)电铸,植砂,加厚处理;5)动平衡、外观处理、最终检查。
实施例1
1.电镀液配方及配制:
电镀液配方:硫酸镍300克/升,氯化镍20克/升,硼酸40克/升,十二烷基硫酸钠0.05克/升。
以上化学药品采用化学纯以上纯度,用蒸馏水加热溶解后过滤入槽,溶解时加入少量氢氧化钠。镀液酸度为:PH4.0,镀液温度:55℃。化学镀液配制为:上海美坚开宁化工有限公司产的Niklad1000化学镀镍;所述化学镀镍的成分为两种,分别为1000A、1000B,按下列比例(按重量百分比)1000A 6.5%,1000B15%,余量为水,温度88℃。
2.基体加工:
砂轮精度取决于基体加工精度。采用数控车床制作出合格基体。
3.磨料特殊镀前处理:
根据不同的使用要求,考虑磨料的粒度、晶型、韧性、破碎机理、确定磨料的选用。对磨料进行酸洗、碱洗、水洗、活化处理。
具体步骤为:磨料经过10%硫酸酸洗10分钟,50%氢氧化钠水溶液进行碱洗除油2分钟,用去离子水冲洗至中性,放入电镀液中达到活化效果,存放备用。
4.电铸,植砂,加厚处理:
底镀电流密度1安/分米。使用旋转上砂机,旋转上砂,保证磨料密度一致。加厚采用化学镀加厚,镀层平整,消除尖端效应,提高镀层强度及对磨料的把持力。
5.动平衡、外观处理、最终检查。
实施例2
1.电镀液配方及配制:
电镀液配方:硫酸镍260克/升,氯化镍40克/升,硼酸25克/升,十二烷基硫酸钠0.1克/升。
以上化学药品采用化学纯以上纯度,用蒸馏水加热溶解后过滤入槽,溶解时加入少量氢氧化钠。镀液酸度为:PH4.0,镀液温度:55℃。化学镀液配制为:上海美坚开宁化工有限公司产的Niklad1000化学镀镍;所述化学镀镍的成分为两种,分别为1000A、1000B,按下列比例(按重量百分比)1000A 6.5%,1000B15%,余量为水,温度88℃。
2.基体加工:
砂轮精度取决于基体加工精度。采用数控车床制作出合格基体。
3.磨料特殊镀前处理:
根据不同的使用要求,考虑磨料的粒度、晶型、韧性、破碎机理、确定磨料的选用。对磨料进行酸洗、碱洗、水洗、活化处理。具体步骤为:磨料经过10%硫酸酸洗10分钟,50%氢氧化钠水溶液进行碱洗除油2分钟,用去离子水冲洗至中性,放入电镀液中达到活化效果,存放备用。
4.电铸,植砂,加厚处理:
底镀电流密度1安/分米,使用旋转上砂机,旋转上砂,保证磨料密度一致。加厚采用化学镀加厚,镀层平整,消除尖端效应,提高镀层强度及对磨料的把持力;
5.动平衡、外观处理、最终检查。
Claims (8)
1.一种电铸高精度仿形磨砂轮,它包括高精度基体、镀层,其特征是:基体与磨削工件形状吻合,基体上镀层为电镀层和化学镀层结合,磨料镶嵌其中。
2.根据权利要求1所述的电铸高精度仿形磨砂,其特征在于:所述磨料镶嵌镀层中,磨料埋入镀层的尺寸为其直径的50%,即磨料的埋入率50%。
3.一种制造权利要求1所述的电铸高精度仿形磨砂轮的工艺,其特征在于包括如下步骤:1)电镀液配制;2)加工高精度仿形基体;3)磨料特殊镀前处理;4)电铸,植砂,加厚处理;5)动平衡、外观处理、最终检查。
4.根据权利要求3所述的工艺,其特征在于:所述电镀液成分为:硫酸镍260~300克/升,氯化镍20~40克/升,硼酸25~40克/升,十二烷基硫酸钠0.05~0.1克/升,电镀液PH为4.0~4.3,温度为40~55℃。
5.根据权利要求3所述的工艺,其特征在于:所述步骤4)中的加厚处理采用化学镀,化学镀液配制为:上海美坚开宁化工有限公司产的Niklad1000化学镀镍;所述化学镀镍的成分为两种,分别为1000A、1000B,按下列比例(按重量百分比)1000A 6.5%,1000B15%,余量为水,温度88℃。
6.根据权利要求3所述的工艺,其特征在于:所述步骤4)中的植砂为使用旋转上砂机,旋转上砂。
7.根据权利要求3所述的工艺,其特征在于:所述步骤4)中电铸时采用底镀电流密度1安/分米。
8.根据权利要求3所述的工艺,其特征在于:所述磨料特殊镀前处理为酸洗、除油、活化处理。
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