刀具表面強化處理成套設備的製作方法

2023-10-11 01:23:24 1

專利名稱：刀具表面強化處理成套設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械加工成套設備，尤其是一種刀具製造設備，具體地說是一種刀具表面強化處理成套設備。
背景技術：
目前，我國的數控技術加工設備的研製越來越趨向成熟階段，然而相對數控工具機設備的發展，我國的數控工具機刀具的發展相對落後，一些重要的零部件加工大多需從國外購買，費用相當昂貴。目前國內生產的刀具使用壽命低，且對難切削加工的材料切削時，刀具磨損大，蹦刃現象時常發生，隨著刀具經常性的蹦刃或磨損，其刀具質量和尺寸都降低， 造成刀具的報廢，造成刀具加工成本的增加，這將嚴重阻礙了我國的數控加工技術的發展。目前在造船業、汽車製造業、飛機飛船製造業、鐵路運輸業等領域使用的材料很多為難加工材料，其對刀具磨損較大，基於這種情況，就必須找出一種提高刀具性能的加工方法和設備，目前提高刀片性能的方法包括機械法和塗層法，機械方法中焊接方法是刀片和刀架焊接在一起，這本身就降低刀具性能，且熔化焊接方法造成的缺陷多，刀片和刀架的連接牢固度無法保證；塗層方法也有多種，有微弧氧化、雷射熔覆等，這些方法存在塗層與母材結合是否牢固問題，在難加工材料加工時，或多或少塗層與刀具母材都會發生脫落，這不利於刀具的使用。

發明內容
本發明的目的是針對目前刀具製造過程中耗時長，周轉多，影響和制約生產進度的問題，設計一種能快速製備合格高性能刀具的刀具表面強化處理成套設備。本發明的技術方案是
一種刀具表面強化處理成套設備，其特徵是它包括
一真空爐體1，該真空爐體1主要用於在刀片表面滲入鈷元素，它主要由真空爐底座 1-1、夾持機械手1-2、控制閥1-3、抽氣孔1-4、導料管1-5、加熱絲1_6、窗口 1_7、真空爐 1-10和扇門1-8組成，真空爐1-10安裝在真空爐底座1-1上，刀片1-9安裝在夾持機械手
1-2上，通過抽氣孔1-4抽取空氣，使爐體真空度達到98%以上，打開控制閥1-3將氧化鈷通過導料管1-5噴灑在刀片1-9上，然後通過加熱絲1-6加熱真空爐1-10，氧化鈷滲透結束後，打開窗口 1-7上的扇門1-8，通過夾持機械手1-2將刀片1-9送到皮帶3-6上；
一鹽浴共滲爐2，該鹽浴共滲爐2主要用於在刀片表面滲入氧化鈰，它主要由預熱爐
2-1、鹽浴爐2-2、氧化爐2-3、油爐2-4、取料機械手2_5和轉軸組成，當刀片1_9從真空爐1 中送到皮帶3-6上時，取料機械手2-5將刀片1-9從皮帶3-6取出，先放入預熱爐2_1中， 待預熱至設定的溫度後再通過取料機械手2-5將刀片1-9從預熱爐2-1中取出放入鹽浴爐 2-2中，待加熱到設定的溫度後，再將刀片1-9通過取料機械手2-5從鹽浴爐2-2中取出，分別放入氧化爐2-3或油爐2-4中，待冷卻後將刀片1-9通過取料機械手2-5從氧化爐2_3 或油爐2-4中取出放入皮帶4-10上的工作檯4-2，所述的預熱爐2-1、鹽浴爐2_2、氧化爐2-3和油爐2-4通過轉軸2-6連接成一個能整體同步轉動的結構；
一皮帶運輸機構3，該皮帶運輸機構3由第一滾筒3-1、第二滾筒3-2、第三滾筒3-3、 第一電機3-5、第一傳感器3-4和皮帶3-6組成，刀片1-9從真空爐體1送出，放在皮帶3_6 上，通過第一電機3-5帶動第三滾筒3-3轉動，再通過第三滾筒3-3帶動第一滾筒3-1和第二滾筒3-2滾動，電機13-5通過第一傳感器3-4控制；
一修復機構4，該修復機構4主要由第四滾筒4-1、工作檯4-2、探頭4-3、第五滾筒4_4、 修磨機械手4-5、金剛石砂輪4-6、第六滾筒4-7、第二電機4-8、第二傳感器4-9和皮帶4_10 組成，刀片1-9送到工作檯4-2上，通過第二電機4-8帶動第六滾筒4-7滾動，第六滾筒4_7 又帶動第四滾筒4-1和第五滾筒4-4滾動，最終帶動皮帶4-10運動，將工作檯4-2逐漸移到探頭4-3底下檢測刀片1-9的刃磨情況，需要修磨就通過修磨機械手4-5上安裝的金剛石砂輪4-6修磨達到使用要求，第二電機4-8是通過第二傳感器4-9控制。一控制裝置5，該控制裝置5主要由控制器5-1、電腦5-2和數據線5_3組成，控制器5-1通過數據線5-3控制各執行部件的動作，並通過電腦5-2實時顯示；
所述的鹽浴爐2-2的加熱溫度為500-600°C，加入的氧化鈰的含量佔總鹽浴配料的質量百分比為2 5%。所述的真空爐的真空度不小於98%，加熱溫度為120(Tl40(rC，保溫時間為廣5小時。本發明的有益效果
本發明可大大提高刀具的力學性能，尤其是刀具的耐磨性得到了很大提高，在加工難加工材料時，磨損量小，刀片尺寸基本不發生變化。利用本發明的裝置生產的刀片，其使用壽命長，大大降低了刀片生產成本，而且生產刀片的設備全自動化，大大降低了人工勞動力，在一定程度上也降低了刀片生產成本。利用本發明的設備生產的刀片能很好地完成對難加工材料的加工。本發明結構簡單，製造方便。


圖1是本發明的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。如圖1所示。一種刀具表面強化處理成套設備，它包括真空爐體1、鹽浴共滲爐2、皮帶運輸機構3、修復機構4和控制裝置5，各部分之間的周轉主要依靠皮帶運輸機構加以實現，如圖1 所示，將刀具放在真空爐體1中滲入鈷元素，然後冷卻後通過皮帶運輸結構3放入鹽浴共滲爐體2中進行鹽浴共滲，經冷卻後送到修復機構4中皮帶運輸機上的工作檯進行檢驗修復， 整個過程採用自動化控制，其控制部分主要由控制系統5完成。其中真空爐體1主要用於在刀片表面滲入鈷元素，真空爐的真空度不小於98%，加熱溫度為120(Tl40(rC，保溫時間為廣5小時。真空爐體1主要由真空爐底座1-1、夾持機械手1-2、控制閥1-3、抽氣孔1-4、 導料管1-5、加熱絲1-6、窗口 1-7、真空爐1-10和扇門1-8組成，真空爐1_10安裝在真空爐底座1-1上，刀片1-9安裝在夾持機械手1-2上，通過抽氣孔1-4抽取空氣，使爐體真空度達到98%以上，打開控制閥1-3將氧化鈷通過導料管1-5噴灑在刀片1-9上，然後通過加熱絲1-6加熱真空爐1-10，氧化鈷滲透結束後，打開窗口 1-7上的扇門1-8，通過夾持機械手1-2將刀片1-9送到皮帶3-6上；鹽浴共滲爐2主要用於在刀片表面滲入氧化鈰，鹽浴爐 2-2的加熱溫度為500-600°C，加入的氧化鈰的含量佔總鹽浴配料的質量百分比為2飛％，鹽浴共滲爐2它主要由預熱爐2-1、鹽浴爐2-2、氧化爐2-3、油爐2-4、取料機械手2_5和轉軸組成，當刀片1-9從真空爐1中送到皮帶3-6上時，取料機械手2-5將刀片1-9從皮帶3_6 取出，先放入預熱爐2-1中，待預熱至設定的溫度後再通過取料機械手2-5將刀片1-9從預熱爐2-1中取出放入鹽浴爐2-2中，待加熱到設定的溫度後，再將刀片1-9通過取料機械手 2-5從鹽浴爐2-2中取出，分別放入氧化爐2-3或油爐2-4中，待冷卻後將刀片1_9通過取料機械手2-5從氧化爐2-3或油爐2-4中取出放入皮帶4-10上的工作檯4_2，所述的預熱爐2-1、鹽浴爐2-2、氧化爐2-3和油爐2-4通過轉軸2_6連接成一個能整體同步轉動的結構；皮帶運輸機構3由第一滾筒3-1、第二滾筒3-2、第三滾筒3-3、第一電機3-5、第一傳感器3-4和皮帶3-6組成，刀片1-9從真空爐體1送出，放在皮帶3-6上，通過第一電機3_5 帶動第三滾筒3-3轉動，再通過第三滾筒3-3帶動第一滾筒3-1和第二滾筒3-2滾動，電機 13-5通過第一傳感器3-4控制；修復機構4主要由第四滾筒4-1、工作檯4_2、探頭4_3、第五滾筒4-4、修磨機械手4-5、金剛石砂輪4-6、第六滾筒4-7、第二電機4_8、第二傳感器4_9 和皮帶4-10組成，刀片1-9送到工作檯4-2上，通過第二電機4-8帶動第六滾筒4_7滾動， 第六滾筒4-7又帶動第四滾筒4-1和第五滾筒4-4滾動，最終帶動皮帶4-10運動，將工作檯4-2逐漸移到探頭4-3底下檢測刀片1-9的刃磨情況，需要修磨就通過修磨機械手4-5上安裝的金剛石砂輪4-6修磨達到使用要求，第二電機4-8是通過第二傳感器4-9控制。控制裝置5主要由控制器5-1、電腦5-2和數據線5-3組成，它全部可以採用現有的常規控制技術加以實現，控制器5-1通過數據線5-3控制各執行部件的動作，並通過電腦5-2實時顯效果例1 採用本發明的裝置製造刀片，其使用壽命為10 12小時，而普通刀片使用壽命2 3小時，通過本發明製造出的刀片使用壽命得到大大提高，是普通刀具使用壽命的3 4倍。其製造過程是全程自動化過程，降低了人工勞動力，這又提高了生產的安全性。效果例2 採用本發明裝置生產的刀片，切削TC17材料得到的表面粗糙度達到 0.45，傳統的刀片切削TC17材料的表面粗糙度為1.6左右。本發明製造的刀片可以降低表面粗糙度達71. 9%，這大大提高了切削加工表面質量，同時說明刀具耐磨性好。本發明未涉及部分均與現有技術相同或可採用現有技術加以實現。
權利要求
1.一種刀具表面強化處理成套設備，其特徵是它包括一真空爐體(1 )，該真空爐體(1)主要用於在刀片表面滲入鈷元素，它主要由真空爐底座(1-1)、夾持機械手(1-2)、控制閥(1-3)、抽氣孔(1-4)、導料管(1-5)、加熱絲(1-6)、窗口( 1-7)、真空爐(1-10)和扇門(1-8)組成，真空爐(1-10)安裝在真空爐底座(1-1)上，刀片(1-9)安裝在夾持機械手(1-2)上，通過抽氣孔(1-4)抽取空氣，使爐體真空度達到98% 以上，打開控制閥(1-3)將氧化鈷通過導料管(1-5)噴灑在刀片(1-9)上，然後通過加熱絲 (1-6)加熱真空爐(1-10)，氧化鈷滲透結束後，打開窗口( 1-7)上的扇門(1-8)，通過夾持機械手(1-2)將刀片(1-9)送到皮帶(3-6)上;一鹽浴共滲爐(2)，該鹽浴共滲爐(2)主要用於在刀片表面滲入氧化鈰，它主要由預熱爐(2-1)、鹽浴爐(2-2)、氧化爐(2-3)、油爐(2-4)、取料機械手(2-5)和轉軸組成，當刀片 (1-9)從真空爐(1)中送到皮帶(3-6)上時，取料機械手(2-5)將刀片(1-9)從皮帶(3-6)取出，先放入預熱爐(2-1)中，待預熱至設定的溫度後再通過取料機械手(2-5)將刀片(1-9) 從預熱爐(2-1)中取出放入鹽浴爐(2-2)中，待加熱到設定的溫度後，再將刀片(1-9)通過取料機械手(2-5)從鹽浴爐(2-2)中取出，分別放入氧化爐(2-3)或油爐(2-4)中，待冷卻後將刀片(1-9)通過取料機械手(2-5)從氧化爐(2-3)或油爐(2-4)中取出放入皮帶(4-10) 上的工作檯(4-2)，所述的預熱爐(2-1)、鹽浴爐(2-2)、氧化爐(2-3)和油爐(2-4)通過轉軸 (2-6)連接成一個能整體同步轉動的結構；一皮帶運輸機構(3)，該皮帶運輸機構(3)由第一滾筒(3-1)、第二滾筒(3-2)、第三滾筒(3-3)、第一電機(3-5)、第一傳感器(3-4)和皮帶(3-6)組成，刀片(1-9)從真空爐體(1) 送出，放在皮帶(3-6)上，通過第一電機(3-5)帶動第三滾筒(3-3)轉動，再通過第三滾筒 (3-3)帶動第一滾筒(3-1)和第二滾筒(3-2)滾動，電機1 (3-5)通過第一傳感器(3_4)控制；一修復機構(4)，該修復機構(4)主要由第四滾筒(4-1)、工作檯(4-2)、探頭(4-3)、第五滾筒(4-4)、修磨機械手(4-5)、金剛石砂輪(4-6)、第六滾筒(4-7)、第二電機(4-8)、第二傳感器(4-9)和皮帶(4-10)組成，刀片(1-9)送到工作檯(4-2)上，通過第二電機(4_8)帶動第六滾筒(4-7)滾動，第六滾筒(4-7)又帶動第四滾筒(4-1)和第五滾筒(4-4)滾動，最終帶動皮帶(4-10)運動，將工作檯(4-2)逐漸移到探頭(4-3)底下檢測刀片(1-9)的刃磨情況，需要修磨就通過修磨機械手(4-5)上安裝的金剛石砂輪(4-6)修磨達到使用要求，第二電機(4-8)是通過第二傳感器(4-9)控制；一控制裝置(5)，該控制裝置(5)主要由控制器(5-1)、電腦(5-2)和數據線(5-3)組成， 控制器(5-1)通過數據線(5-3)控制各執行部件的動作，並通過電腦(5-2)實時顯示。
2.根據權利要求1所述的刀具表面強化處理成套設備，其特徵是所述的鹽浴爐(2-2) 的加熱溫度為500-600°C，加入的氧化鈰的含量佔總鹽浴配料的質量百分比為2 5%。
3.根據權利要求1所述的刀具表面強化處理成套設備，其特徵是所述的真空爐的真空度不小於98%，加熱溫度為120(Tl40(TC，保溫時間為廣5小時。
全文摘要
一種刀具表面強化處理成套設備，其特徵是它包括真空爐體(1)、鹽浴共滲爐體(2)、皮帶運輸機構(3)、修復機構(4)和控制器(5)，通過將刀具放在真空爐體(1)中滲入鈷元素，然後冷卻後通過皮帶運輸結構(3)放入鹽浴共滲爐體(2)中進行鹽浴共滲，經冷卻後送到修復機構(4)中皮帶運輸機上的工作檯進行檢驗修復，整個過程採用自動化控制，其控制部分主要由控制系統(5)完成。利用本發明裝置生產的刀片具有使用壽命長，生產成本低的優點，生產刀片的設備全自動化，大大降低了人工勞動強度。
文檔編號C23C10/00GK102312187SQ20111029847
公開日2012年1月11日 申請日期2011年9月28日 優先權日2011年9月28日
發明者修磊, 方淼暉, 段杏林, 汪建利, 汪洪峰 申請人:黃山學院