[发明专利]一种电铸高精度仿形磨砂轮及制造工艺

说明书

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。