專(zhuān)利名稱(chēng)：頂尖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)床的頂尖，屬于機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域。
機(jī)械加工時(shí)，常要使用頂尖，使工件在繞軸旋轉(zhuǎn)條件下與工具相互作用。工件旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的位置誤差對(duì)加工結(jié)果乃至機(jī)床和工具都有重要影響，而頂尖的耐磨性和強(qiáng)度對(duì)工件旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)定位精度又有決定性意義。中國(guó)專(zhuān)利CN2064693U所述頂尖利用硬質(zhì)合金作頂尖頭，提高了頂尖的耐磨性，但在大量生產(chǎn)及自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)上使用時(shí)仍很易磨損，需經(jīng)常修磨、更換，否則會(huì)影響加工精度和機(jī)床與工具的正常工作。因此現(xiàn)有技術(shù)難以滿(mǎn)足大量生產(chǎn)與自動(dòng)化生產(chǎn)需要，更難以適應(yīng)難加工材料、強(qiáng)力切削等新技術(shù)發(fā)展對(duì)機(jī)加工進(jìn)而對(duì)頂尖提出的越來(lái)越高的要求。
本實(shí)用新型目的是利用金剛石、立方氮化硼等超硬材料的優(yōu)異理化、機(jī)械性能，設(shè)計(jì)一種超硬頂尖，以大幅度提高頂尖的耐磨性，保證工件旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的位置精度，解決上述現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題。
上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的利用標(biāo)準(zhǔn)頂尖錐柄作為頂尖體2(


圖1)，在其前端以鋃嵌、粘接或焊接方法固定一個(gè)頂尖頭1，經(jīng)終加工后制成頂尖，其特征是尖端呈標(biāo)準(zhǔn)頂尖形狀的頂尖頭1至少在工作表面具有0.2～1mm厚超硬材料層。此超硬層可為由氣相法沉積在硬質(zhì)合金基體表面的超硬材料層，也可以用超硬粉料與少量結(jié)合劑的混合料在超高壓高溫即熱力學(xué)穩(wěn)定條件下的成形燒結(jié)體作頂尖頭1，最好采用帶硬質(zhì)合金襯底的超硬材料超高壓高溫成形燒結(jié)體作為頂尖頭1，以兼?zhèn)涑膊牧系淖罡哂捕扰c耐磨性和硬質(zhì)合金的高抗彎強(qiáng)度與沖擊韌性。頂尖頭燒結(jié)體的結(jié)合劑可以是選自Fe、Co、Ni、Mn、Si、B、Ti、TiC、TiH、TiN、Al、Al2O3、WC的至少一種物質(zhì)。超硬層的超硬材料可以是金剛石、立方氮化硼或者金剛石與立方氮化硼的復(fù)合材料。超硬粉料與少量結(jié)合劑的超高壓高溫成形燒結(jié)體的硬度很高，努普硬度達(dá)28～50GPa，極其耐磨，遠(yuǎn)優(yōu)于硬質(zhì)合金的相應(yīng)指標(biāo)，而且它們的導(dǎo)熱性高，熱膨脹系數(shù)低，其中硬度與耐磨性居第二位的立方氮化硼燒結(jié)體，還具有熱穩(wěn)定性高和對(duì)Fe族金屬的化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。因此，利用不同的超硬材料超高壓高溫成形燒結(jié)體，可以制造適用于加工非金屬、有色金屬及黑色金屬工件的各種頂尖；使用帶硬質(zhì)合金襯底的超硬材料頂尖頭，利用硬質(zhì)合金襯底對(duì)超硬層的補(bǔ)強(qiáng)作用，可以制造大規(guī)格頂尖。這種超硬頂尖可根據(jù)需要制成非標(biāo)準(zhǔn)形狀產(chǎn)品，可為固定式頂尖，也可為活動(dòng)頂尖。在長(zhǎng)期使用而磨損后，可利用金剛石砂輪將它們修磨好，繼續(xù)使用。
由上述可見(jiàn)，與現(xiàn)有技術(shù)比，本實(shí)用新型頂尖熱工況更好，耐磨性提高十倍以上，能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地保證工件旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)定位精度。這就為提高工件加工精度，改善機(jī)床與工具工況，提高加工效率，滿(mǎn)足大量生產(chǎn)和自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)以及新技術(shù)發(fā)展需要?jiǎng)?chuàng)造了前提。
圖1是本實(shí)用新型頂尖簡(jiǎn)圖。
實(shí)施例使用3＃頂尖的鋼質(zhì)錐柄作為頂尖體2(
圖1)，在其前端鉆一尺寸與頂尖頭1相應(yīng)的孔，以帶硬質(zhì)合金襯底、尖端呈標(biāo)準(zhǔn)頂尖頭部形狀的金剛石超高壓高溫成形燒結(jié)體作頂尖頭1，將頂尖頭1鋃焊到頂尖體前端的孔中，使二者固接為一體，然后磨加工到所需形狀、尺寸，即制成一個(gè)超硬頂尖。使用所述頂尖于M1332B型外圓磨床上加工工件，在其他條件相同情況下加工到7500個(gè)工件時(shí)，頂尖頭幾乎無(wú)磨損，予計(jì)其耐用度可達(dá)15000～30000件。而使用硬質(zhì)合金頂尖時(shí)，加工到約700件，頂尖頭便已嚴(yán)重磨損，必須重磨。可見(jiàn)本實(shí)用新型頂尖的耐用度提高了20倍以上，而且加工精度高，機(jī)床與工具的工況更好。
權(quán)利要求1.一種由頂尖頭(1)固定于頂尖體(2)制成的頂尖，其特征在于頂尖頭(1)至少在工作表面具有超硬材料層(3)。
2.按照權(quán)利要求1所述的頂尖，其特征在于頂尖頭(1)的工作表層(3)是超硬材料的氣相沉積層。
3.按照權(quán)利要求1所述的頂尖，其特征在于頂尖頭(1)是超硬粉料與少量結(jié)合劑的超高壓高溫成形燒結(jié)體。
4.按照權(quán)利要求1所述的頂尖，其特征在于頂尖頭(1)是超硬粉料與少量結(jié)合劑以硬質(zhì)合金為襯底的超高壓高溫成形燒結(jié)體。
5.按照權(quán)利要求1或2或3或4所述的頂尖，其特征在于頂尖頭超硬材料是金剛石。
6.按照權(quán)利要求1或2或3或4所述之頂尖，其特征在于頂尖頭超硬材料是立方氮化硼。
7.按照權(quán)利要求1或2或3或4所述之頂尖，其特征在于頂尖頭超硬材料是金剛石與立方氮化硼的復(fù)合材料。
專(zhuān)利摘要一種由頂尖頭固定干頂尖體制成的頂尖，其特點(diǎn)是頂尖頭1至少在工作表面具有超硬材料(金剛石、立方氮化硼或它們的復(fù)合材料)層，或者頂尖頭1是超硬粉料與少量結(jié)合劑在帶或不帶硬質(zhì)合金襯底條件下的超高壓高溫成型燒結(jié)體，因此其熱工況更好，耐磨性比硬質(zhì)合金頂尖高十倍以上，能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地使工件旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)保持定位精度，進(jìn)而提高加工的效率和精度，改善機(jī)床與工具工況，滿(mǎn)足大量生產(chǎn)、自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)及新技術(shù)發(fā)展的需要。
文檔編號(hào)B23B23/00GK2179797SQ94202440
公開(kāi)日1994年10月19日 申請(qǐng)日期1994年1月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月21日
發(fā)明者趙云良 申請(qǐng)人:鄭州新亞復(fù)合超硬材料有限公司