專利名稱：硬質(zhì)合金刀具刃口的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于刀具技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及硬質(zhì)合金材料刀具的高效刃ロ處理方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，硬質(zhì)合金槍鉆刃ロ的處理方法主要有三種手工油石鈍化、鈍化機(jī)的機(jī)械鈍化和和電化學(xué)方法?，F(xiàn)有技術(shù)的不足是手工鈍化無法控制刃ロ形狀及產(chǎn)品質(zhì)量的均一性。機(jī)械鈍化的效率低、鈍化輪消耗迅快，成本高。電化學(xué)方法中，1990年《美國機(jī)械師》雜志由Nor-beck公司的Norm-Hozer提出被稱為Electro-Edge的一種電化學(xué) 行磨方式，從磨好的刀具刃口上除去少量材料的加工方法。其不足是處理工藝過于簡單，而珩磨裝置設(shè)計(jì)要求高、成本高，且采用酸基電解液，對設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重；1995年《電加工》公開的合肥エ業(yè)大學(xué)的陳淑芬的“電化學(xué)加工鎢鈷硬質(zhì)合金電解液的研究”，研究了硬質(zhì)合金材料 參與電解時(shí)的反應(yīng)現(xiàn)象與問題，及適用于硬質(zhì)合金材料的電解液。其研究的不足是未與機(jī)械方式結(jié)合，處理效果不佳；2009年，大連理工大學(xué)陳蘭蘭、徐文驥公開的“電化學(xué)去毛刺的建模與實(shí)驗(yàn)研究”，是對金屬加工中產(chǎn)生的鋒利毛刺建模并去除的實(shí)驗(yàn)研究。其不足是，毛刺尺寸為10-lmm,未進(jìn)ー步細(xì)微化分析研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種硬質(zhì)合金刀具刃ロ的高效處理方法，解決現(xiàn)有技術(shù)對硬質(zhì)合金刀具刃ロ鈍化低效、高耗、難控的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是；硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法，包括電解步驟和鈍化步驟，其特征在于所述復(fù)合鈍化方法是先對硬質(zhì)合金刀具刃ロ進(jìn)行電解處理，再對經(jīng)電解處理的硬質(zhì)合金刀具刃ロ進(jìn)行鈍化處理；所述電解處理為將硬質(zhì)合金刀具刃ロ作為電解陽極，在硬質(zhì)合金刀具刃ロ水平方向前方據(jù)硬質(zhì)合金刀具刃ロ一定間隙處設(shè)電解陰極，在流動電解液下電解；所述鈍化處理為鈍化輪以一定速度轉(zhuǎn)動，將硬質(zhì)合金刀具刃口前后移動著與鈍化輪接觸進(jìn)行鈍化處理。本發(fā)明所述的硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法，其特征在于所述電解處理的電解液為堿性電解液，堿性電解液的組成為重量百分比為3. 6% -4. 0%的NaNO2，重量百分比為I. 3%-1. 5%的Na2HPO4，重量百分比為O. 25%-O. 35%的Na2B4O7，重量百分比為O. 25% -O. 35%的NaNO3和重量百分比的余量為Η20。本發(fā)明所述硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法，其特征在于所述流動電解液的流速為10ml/s-12ml/s。本發(fā)明所述的硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法，其特征在于所述電解電壓為10V-21V ;所述電解時(shí)間為5s-21s。本發(fā)明所述的硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法，其特征在于所述電解間隙為O. 4mm-0. 6mm。本發(fā)明所述的硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法，其特征在于所述鈍化輪的轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，鈍化輪上下移動的速率為5次/分-12次/分。本發(fā)明所述的硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法，其特征在于所述并使硬質(zhì)合金刀具刃口前后移動速率為10次/分-24次/分。本發(fā)明所述的硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法，其特征在于所述鈍化輪為尼龍拋光輪。本發(fā)明所述的硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法的裝置，包括X-Y工作臺、工作臺面、電解裝置和鈍化輪，其特征在于所述X-Y工作臺是空間坐標(biāo)系的水平平面，X-Y工作臺底座固定在工作臺面上，X-Y工作臺的X向?yàn)闃屻@軸向，Y向?yàn)闃屻@徑向，X-Y工作臺面上設(shè)有V型夾具，V型夾具通過絕緣板連接在X-Y工作臺面上；所述電解裝置包括電解陰扱、電解陽極和電解液輸送管，電解陰極為銅片陰極，銅片陰極通 過陰極桿和陰極座固定在工作臺面上，電解陽極為被鈍化處理的硬質(zhì)合金刀具刃ロ，硬質(zhì)合金刀具刃ロ通過X-Y工作臺面上V型夾具固定在X-Y工作臺面上，硬質(zhì)合金刀具刃ロ水平放置，與電解陰極相對，電解液輸送管的前端ロ置于電解陰極和電解陽極上方，電解液輸送管的末端與電解液箱相連；所述鈍化輪為尼龍拋光輪，鈍化輪連接在工作臺面的距硬質(zhì)合金刀具軸向垂直方向處，鈍化輪與傳動裝置連接，傳動裝置帶動鈍化輪旋轉(zhuǎn)并沿空間坐標(biāo)系的Z軸上下移動，傳動裝置由動カ裝置帶動。本發(fā)明的有益效果是將電化學(xué)去毛刺的原理應(yīng)用于硬質(zhì)合金刀具刃ロ的微米、亞微米級的加工過程，避免了鋒利刃ロ與鈍化工具直接接觸造成的鈍化工具損耗大的問題；與機(jī)械鈍化方式結(jié)合，去除硬質(zhì)合金電解過程中產(chǎn)生的氧化物，得到優(yōu)秀的刃ロ處理效果；直接采用非金屬復(fù)合材料鈍化輪，清掃去除氧化膜，簡化了裝置的設(shè)計(jì)制造步驟；硬質(zhì)合金刀具刃ロ鈍化效率高。


本發(fā)明有附圖四幅，其中圖I是本發(fā)明方法的エ藝示意圖，圖2是電解原理圖，圖3是電解エ藝示意圖，圖4是機(jī)械鈍化工藝示意圖。圖中，I、鈍化輪，2、電解陰極，3、硬質(zhì)合金刀具，4、陰極桿，5、陰極座，6、工作臺面，
7、V型夾具，8、絕緣板，9、X-Y工作臺。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明的方法做進(jìn)ー步說明。實(shí)施例以硬質(zhì)合金槍鉆刃ロ為處理對象。裝置包括X-Y工作臺9、工作臺面6、電解裝置和鈍化輪1，X-Y工作臺9底座固定在工作臺面6上，X-Y工作臺9的X向?yàn)橛操|(zhì)合金槍鉆軸向，Y向?yàn)橛操|(zhì)合金槍鉆徑向，X-Y工作臺9面上設(shè)有V型夾具7，V型夾具7通過絕緣板8連接在X-Y工作臺9面上，V型夾具7可在X-Y平面內(nèi)沿X-Y向移動；電解裝置包括電解陰極2、電解陽極和電解液輸送管，電解陰極2為黃銅片陰極，加工面的粗糙度為RaO. 8,銅片陰極通過陰極桿4和陰極座5固定在工作臺面6上，電解陰極2位置固定不變，電解陽極為被鈍化處理的硬質(zhì)合金槍鉆，硬質(zhì)合金槍鉆通過X-Y工作臺9面上V型夾具7固定在X-Y工作臺9面上，硬質(zhì)合金槍鉆刃ロ水平放置，與電解陰極2相対，電解液輸送管的前端ロ置于電解陰極2和電解陽極上方，電解液輸送管的末端與電解液箱相連；鈍化輪I為尼龍拋光輪，鈍化輪I固定在工作臺面6的與硬質(zhì)合金槍鉆軸向垂直方向處，鈍化輪I由動カ裝置帶動旋轉(zhuǎn)，鈍化輪可在空間坐標(biāo)系的X-Z平面內(nèi)沿X-Z向移動。具體處理方法如下I)用V型夾具7將硬質(zhì)合金槍鉆夾持在X-Y工作臺9上，使刃ロ水平放置；2)在硬質(zhì)合金槍鉆的軸向方向上設(shè)置電解陰極2，硬質(zhì)合金槍鉆作為電解陽極，按此與電解設(shè)備連接；3)將X-Y工作臺9沿硬質(zhì)合金槍鉆的軸向方向向電解陰極2靠近，使硬質(zhì)合金槍鉆刃ロ與電解陰極2之間的電解間隙為O. 4mm-0. 6_，用塞尺確定電解間隙，并使硬質(zhì)合金槍鉆刃ロ與陰極面平行；4)將重量百分比為3. 6% -4. 0%的NaNO2，重量百分比為I. 3% -I. 5%的Na2HPO4,重量百分比為O. 25% -O. 35%的Na2B4O7，重量百分比為O. 25% -O. 35%的NaNO3和重量百分比的余量為H2O組成的堿性電解液以10ml/s-12ml/s的流速流經(jīng)電解陰極(2)和硬質(zhì)合金槍鉆⑶刃ロ間的電解間隙，接通電源，以10V-21V電解電壓，電解5s-21s分時(shí)間；5)在與硬質(zhì)合金槍鉆軸向垂直方向上設(shè)置鈍化輪I，鈍化輪I的轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)/分，上下移動的速率為5次/s-12次/分；
6)將夾持硬質(zhì)合金槍鉆的工作臺平移到與鈍化輪I對應(yīng)位置，并使硬質(zhì)合金槍鉆刃ロ沿X方向以一定速度前后移動，去除刃ロ及刃ロ附近的氧化層，完成硬質(zhì)合金槍鉆刃ロ的處理，實(shí)現(xiàn)圓潤的刃ロ形狀。7)拆卸將硬質(zhì)合金槍鉆向遠(yuǎn)離鈍化輪I方向移動X-Y工作臺9，松開V型夾具7，取下硬質(zhì)合金槍鉆。
權(quán)利要求
1.硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法，包括電解步驟和鈍化步驟，其特征在于所述復(fù)合鈍化方法是先對硬質(zhì)合金刀具(3)刃ロ進(jìn)行電解處理，再對經(jīng)電解處理的硬質(zhì)合金刀具(3)刃ロ進(jìn)行鈍化處理；所述電解處理為將硬質(zhì)合金刀具(3)刃ロ作為電解陽極，在硬質(zhì)合金刀具(3)刃ロ水平方向前方距硬質(zhì)合金刀具刃ロー定間隙處設(shè)電解明極(2)，在流動電解液下電解；所述鈍化處理為鈍化輪(I)以一定速度轉(zhuǎn)動，將硬質(zhì)合金刀具(3)刃口前后移動著與鈍化輪(I)接觸進(jìn)行鈍化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法，其特征在于所述電解處理的電解液為堿性電解液，堿性電解液的組成為重量百分比為3. 6 % -4. O %的NaNO2,重量百分比為I. 3 % -I. 5 %的Na2HPO4,重量百分比為O.25% -O. 35%的Na2B4O7，重量百分比為O. 25% -O. 35%的NaNO3和重量百分比的余量為H2O。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法，其特征在于所述流動電解液的流速為10ml/s-12ml/s。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法，其特征在于所述電解電壓為10V-21V ;所述電解時(shí)間為5s-21s。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法，其特征在于所述電解間隙為O. 4mm-0. 6mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法，其特征在于所述鈍化輪(I)的轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，鈍化輪上下移動的速率為5次/分-12次/分。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法，其特征在于所述使硬質(zhì)合金刀具刃口前后移動速率為10次/分-24次/分。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法，其特征在于所述鈍化輪(I)為尼龍拋光輪。
9.權(quán)利要求I所述的硬質(zhì)合金刀具刃ロ的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法的裝置，包括X-Y工作臺(9)、工作臺面(6)、電解裝置和鈍化輪(I)，其特征在于所述X-Y工作臺(9)是空間坐標(biāo)系的水平平面，X-Y工作臺底座固定在工作臺面(6)上，X-Y工作臺(9)的X向?yàn)橛操|(zhì)合金刀具軸向，Y向?yàn)橛操|(zhì)合金刀具徑向，X-Y工作臺(9)面上設(shè)有V型夾具(7)，V型夾具(7)通過絕緣板⑶連接在X-Y工作臺(9)面上；所述電解裝置包括電解陰極(2)、電解陽極和電解液輸送管，電解陰極(2)為銅片陰極，銅片陰極通過陰極桿(4)和陰極座(5)固定在工作臺面(6)上，電解陽極為被鈍化處理的硬質(zhì)合金刀具(3)，硬質(zhì)合金刀具(3)通過X-Y工作臺(9)面上V型夾具(7)固定在X-Y工作臺(9)面上，硬質(zhì)合金刀具(3)刃ロ水平放置，與電解陰極⑵相対，電解液輸送管的前端置于電解陰極⑵和電解陽極上方，電解液輸送管的末端與電解液箱相連；所述鈍化輪(I)為尼龍拋光輪，鈍化輪(I)連接在エ作臺面(6)的與硬質(zhì)合金刀具軸向垂直方向處，鈍化輪(I)與傳動裝置連接，傳動裝置帶動鈍化輪旋轉(zhuǎn)并沿空間坐標(biāo)系的Z軸上下移動，傳動裝置由動カ裝置帶動。
全文摘要
硬質(zhì)合金刀具刃口的電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合鈍化方法，是先對硬質(zhì)合金刀具刃口進(jìn)行電解處理，再對經(jīng)電解處理的硬質(zhì)合金刀具刃口進(jìn)行鈍化處理；電解處理為將硬質(zhì)合金刀具刃口作為電解陽極，在硬質(zhì)合金刀具刃口水平方向前方據(jù)硬質(zhì)合金刀具刃口一定間隙處設(shè)電解陰極，在流動電解液下電解；鈍化處理為鈍化輪以一定速度轉(zhuǎn)動，將硬質(zhì)合金刀具刃口前后移動著與鈍化輪接觸進(jìn)行鈍化處理。本發(fā)明的有益效果是避免了鋒利刃口與鈍化工具直接接觸造成的鈍化工具損耗大的問題；刃口處理效果好；采用中極法，簡化了裝置的設(shè)計(jì)制造步驟；硬質(zhì)合金刀具刃口鈍化效率高。
文檔編號B23H5/08GK102672290SQ201210138218
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者張偉, 胡江林, 薛倩, 許輝, 賀鳳寶 申請人:上海工具廠有限公司, 大連吉瑞精密鉆頭有限公司, 大連工業(yè)大學(xué)