落砂法的顯著優(yōu)勢是砂層薄、鍍液流通性好、砂層對液相傳質(zhì)和導(dǎo)電過程影響小,因此可以使用較大的電流密度,故生產(chǎn)效率較高。但用落砂法制造外嚙合齒輪狀珩齒刀時,每次落砂只能覆蓋少數(shù)輪齒。為使基體所有輪齒都均勻地鍍上磨粒,必須對基體進行合理分度、分步電鍍上砂。由于上砂輪齒與未上砂輪齒同時電鍍,這使得后上砂的輪齒獲得了較厚的底鎳。根據(jù)不同的電鍍工藝參數(shù),相鄰兩次上砂輪齒的底鎳厚度差一般在10m~25m之間,嚴重地影響了相鄰兩次上砂鍍層中磨粒對基體齒面的等高性,使制出的刀具喪失精度。經(jīng)金剛石修形、砂輪修形后可使刀具精度滿足要求,但修形后珩齒刀壽命會明顯降低,所以應(yīng)盡量控制好磨粒的等高性,避免刀具修形。
齒輪狀珩齒刀鍍層質(zhì)量問題形成原因較為復(fù)雜,分析得出其主要成因是陰極析氫引起的針孔和氫脆。析氫情況與鍍液配方及電鍍工藝參數(shù)的選擇關(guān)系密切,可以通過正交試驗找到最佳鍍液配方及電鍍工藝參數(shù)。
卸砂之后的加厚鍍和電鑄的鍍層質(zhì)量對珩齒刀的壽命起決定性作用。為了保證電鍍鎳層的力學(xué)性能,加厚鍍和電鑄時推薦使用上砂工序電鍍工藝參數(shù)。在CBN磨粒全部被鎳覆蓋之后,為縮短電鑄時間,可以提高電流密度。電鑄厚度根據(jù)珩齒刀齒厚確定,一般為2mm~5mm.電鑄金屬根據(jù)澆芯金屬來確定,如果選用45鋼澆芯,電鑄金屬可選鉍,澆芯時通過鉍的熔化降低高溫對CBN的沖擊,同時利用鉍由液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)時體積增大及鎳、鐵冷卻體積收縮過程產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,將CBN磨粒壓出鎳層貼到陰模表面,同時促使鎳鍍層與陰模分離,這將利于脫模;如選用低溫合金如青銅澆芯,電鑄金屬可用鎳。由于鋼、鎳和青銅在相同溫度下具有不同的線膨脹系數(shù),此差異在冷卻后將有利于脫模。
機加工以陰模外圓為基準(zhǔn),加工鋼芯的內(nèi)孔和兩端面。內(nèi)孔加工要在高精度內(nèi)圓磨床上進行。先將刀具找正,端面跳動在1.5m以內(nèi),外圓偏擺在1.5m以內(nèi)。以陰模外圓為基準(zhǔn),磨鋼芯內(nèi)孔,留研磨余量0.01mm。研磨時必須保證鋼芯內(nèi)孔與陰模外圓的同軸度,以確保刀具的各項精度。端面加工可在外圓磨床上進行,加工時保證端面與孔的垂直度。機加工后,就可進行脫模、檢驗修整工序,最后得到成品。
內(nèi)鍍鑄造工藝分析內(nèi)鍍鑄造工藝上砂工序中采用的埋砂法解決了落砂法中磨粒等高性、均勻性對刀具精度的影響,避免了電鍍中的邊緣效應(yīng)對刀具精度的影響。此外,磨粒沒入鍍層后刀具壽命比外鍍法提高2倍~3倍,成品刀具加工精度等級可達GB10095-2002標(biāo)準(zhǔn)的4級~5級。但內(nèi)鍍法生產(chǎn)工藝流程長、投入大,故成本高、效率低。










