一种超硬复合涂层刀具及其制备方法与流程

本发明涉及涂层刀具技术领域，尤其涉及一种超硬复合涂层刀具及其制备方法。

背景技术：

随着现代机械加工工业的发展，切削工具的使用性能提出了更高的要求，现有技术中，通常通过在刀具基体上涂覆一层或多层硬度高、耐磨性好的复合涂层，使得基本的高强度、高韧性和涂层的高强度、高耐磨性相结合，从而达到降低切削工具与工件之间的摩擦因数，提高切削工具的耐磨性。

专利申请号为201610688170.2的专利文件公开了一种超硬复合涂层刀具，其包括硬质合金基体和依次喷涂在所述硬质合金基体表面的金属过渡层和掺杂有金属镍的立方氮化硼涂层，其中在所述掺杂有金属镍的立方氮化硼涂层中，所述金属镍包覆在所述立方氮化硼晶体表面，且所述金属镍的总质量占所述表面包覆有金属镍的立方氮化硼晶体总质量的20％-50％，用于解决在热喷涂过程中，立方氮化硼涂层与基体的结合截面会产生残余应力，导致立方氮化硼涂层与硬质合金基体的结合力不强，且在使用过程中易产生涂层剥离现象，影响涂层切削工具质量和使用寿命的问题。

但是在喷涂过程中，对刀具的固定和夹持尤为重要，还要能直接对刀具进行换面，所以我们提出了一种超硬复合涂层刀具及其制备方法用于对解决上述提出的问题。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种超硬复合涂层刀具及其制备方法。

本发明提出的一种超硬复合涂层刀具，包括工作台，所述工作台的顶部两侧均焊接有立柱，两个立柱相互靠近的一侧均开设有安装槽，两个安装槽相互远离的一侧内壁上分别固定安装有第一步进电机和第一推杆电机，所述第一步进电机的输出轴上焊接有第一连接轴，所述第一连接轴远离第一步进电机的一端延伸至安装槽的外侧并焊接有第一矩形块，所述第一推杆电机的输出轴上焊接有第一连接杆，且第一连接杆靠近安装槽槽口的一端设有第二矩形块，第二矩形块靠近第一连接杆的一侧开设有卡槽，所述第一连接杆远离第一推杆电机的一端延伸至安装槽的外侧并与卡槽转动连接，所述第二矩形块与第一矩形块相互靠近的一侧均开设有通槽，所述通槽的顶部内壁上开设有嵌入槽，所述嵌入槽的顶部内壁上固定安装有第二推杆电机，所述第二推杆电机的输出轴上焊接有第二连接杆，所述第二连接杆的底端延伸至通槽内并焊接有压板，所述通槽的底部内壁上开设有多个凹槽，且凹槽的底部内壁上焊接有弹簧，所述弹簧的顶端焊接有滑动安装于凹槽内的凸块，所述凸块的顶部延伸至通槽内，两个通槽夹设有同一个夹板，所述夹板的顶部开设有矩形通孔，所述矩形通孔内夹设有刀具主体，所述工作台的顶部焊接有支撑柱，且支撑柱位于两个立柱之间。

优选的，所述压板的底部设有弹性垫，所述弹性垫与压板之间填充有胶水。

优选的，所述凹槽的数量为三到五个，且三到五个凹槽等间距开设在通槽的底部内壁上。

优选的，所述第一步进电机、第一推杆电机和第二推杆电机的一侧均焊接有固定板，所述固定板的一侧四角均开设有螺栓孔，所述螺栓孔内螺纹连接有螺栓，所述第一步进电机、第一推杆电机和第二推杆电机均通过螺栓孔和螺栓固定安装。

优选的，所述支撑柱的顶部开设有放置槽，所述放置槽的底部内壁上固定安装有第二步进电机，所述第二步进电机的输出轴上焊接有第二连接轴，所述第二连接轴的顶端焊接有转盘，所述转盘的底部与支撑柱的顶部滑动连接。

优选的，所述第二步进电机的底部焊接有安装板，且安装板的顶部四角均开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有自攻丝，所述第二步进电机通过螺纹孔和自攻丝固定安装在放置槽的底部内壁上。

优选的，所述转盘的顶部两侧分别固定安装有喷涂装置和烘烤装置，所述喷涂装置的底部设有喷涂管道，且烘烤装置的底部设有喷火枪，所述喷涂管道与喷火枪均贯穿转盘并延伸至转盘的下方。

本发明还提出了一种超硬复合涂层刀具的制备方法，包括以下步骤：

s1：准备需要进行涂层的刀具主体；

s2：将准备好的刀具主体卡装在夹板上所开设的矩形通孔内，然后将夹板放置在通槽内；

s3：利用第一推杆电机调整夹板的位置，调整完成后，利用第二推杆电机对夹板进行夹取固定；

s4：利用第二步进电机调整喷涂装置的位置，使得喷涂装置位于刀具主体的正上方，并利用喷涂管道对刀具主体进行喷涂，喷涂完成后，利用第二步进电机带动转盘进行转动，使得烘烤装置位于刀具主体的正上方，并利用烘烤装置对刀具主体进行烘烤，烘烤完成后，利用第一步进电机带动夹板进行转动，使得刀具主体旋转180°，然后再利用第二步进电机带动转盘进行转动，使得喷涂装置位于刀具主体的正上方，并利用喷涂管道再次对刀具主体进行喷涂，喷涂完成后，利用第二步进电机带动转盘进行转动，使得烘烤装置位于刀具主体的正上方，并利用烘烤装置再次对刀具主体进行烘烤，直至烘烤完成；

s5：控制第二推杆电机带动压板远离夹板，然后将夹板脱离通槽，取出刀具主体进行冷却，完成制备。

本发明的有益效果是：

1、通过工作台、立柱、安装槽、第一步进电机、第一连接轴、第一矩形块、第一推杆电机、第一连接杆、第二矩形块和卡槽相配合，第一推杆电机可以带动第二矩形块进行横向移动，第一步进电机可以带动第一矩形块进行转动，通过通槽、嵌入槽、第二推杆电机、第二连接杆、压板、弹性垫、凹槽、弹簧、凸块、夹板、矩形通孔和刀具主体相配合，刀具主体卡装在矩形通孔内，夹板放置在两个通槽内，并通过第二推杆电机带动压板对夹板进行固定，通过支撑柱、放置槽、第二步进电机、第二连接轴和转盘相配合，第二步进电机可以带动转盘进行转动。

2、通过喷涂装置、烘烤装置和第二步进电机相配合，利用第二步进电机改变喷涂装置的位置，使得喷涂装置可以对刀具主体进行喷涂，然后利用第二步进电机改变烘烤装置的位置，使得烘烤装置对刀具主体进行烘烤，再利用第一步进电机改变刀具主体的角度，使得刀具主体的两面均可以进行喷涂。

本发明结构简单，经济实用，利用第一推杆电机和第二推杆电机，便于对刀具主体进行固定和夹持，利用第一步进电机便于对刀具主体进行换面，利用第二步进电机便于对刀具主体进行喷涂和烘烤，操作简单，且固定结构稳定。

附图说明

图1为本发明提出的一种超硬复合涂层刀具的结构示意图；

图2为本发明提出的一种超硬复合涂层刀具中第一矩形块的结构示意图；

图3为本发明提出的一种超硬复合涂层刀具中第二矩形块的结构示意图；

图4为本发明提出的一种超硬复合涂层刀具中夹板的俯视图；

图5为本发明提出的一种超硬复合涂层刀具中支撑柱的局部剖视图。

图中：1工作台、2立柱、3安装槽、4第一步进电机、5第一连接轴、6第一矩形块、7第一推杆电机、8第一连接杆、9第二矩形块、10卡槽、11通槽、12嵌入槽、13第二推杆电机、14第二连接杆、15压板、16弹性垫、17凹槽、18弹簧、19凸块、20夹板、21矩形通孔、22刀具主体、23支撑柱、24放置槽、25第二步进电机、26第二连接轴、27转盘、28喷涂装置、29喷涂管道、30烘烤装置、31喷火枪。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例

参考图1-5，本实施例中提出了一种超硬复合涂层刀具，包括工作台1，工作台1的顶部两侧均焊接有立柱2，两个立柱2相互靠近的一侧均开设有安装槽3，两个安装槽3相互远离的一侧内壁上分别固定安装有第一步进电机4和第一推杆电机7，第一步进电机4的输出轴上焊接有第一连接轴5，第一连接轴5远离第一步进电机4的一端延伸至安装槽3的外侧并焊接有第一矩形块6，第一推杆电机7的输出轴上焊接有第一连接杆8，且第一连接杆8靠近安装槽3槽口的一端设有第二矩形块9，第二矩形块9靠近第一连接杆8的一侧开设有卡槽10，第一连接杆8远离第一推杆电机7的一端延伸至安装槽3的外侧并与卡槽10转动连接，第二矩形块9与第一矩形块6相互靠近的一侧均开设有通槽11，通槽11的顶部内壁上开设有嵌入槽12，嵌入槽12的顶部内壁上固定安装有第二推杆电机13，第二推杆电机13的输出轴上焊接有第二连接杆14，第二连接杆14的底端延伸至通槽11内并焊接有压板15，通槽11的底部内壁上开设有多个凹槽17，且凹槽17的底部内壁上焊接有弹簧18，弹簧18的顶端焊接有滑动安装于凹槽17内的凸块19，凸块19的顶部延伸至通槽11内，两个通槽11夹设有同一个夹板20，夹板20的顶部开设有矩形通孔21，矩形通孔21内夹设有刀具主体22，工作台1的顶部焊接有支撑柱23，且支撑柱23位于两个立柱2之间，在工作台1、立柱2、安装槽3、第一步进电机4、第一连接轴5、第一矩形块6、第一推杆电机7、第一连接杆8、第二矩形块9和卡槽10的配合下，第一推杆电机7启动，就可以带动第一连接杆8进行移动，并利用第一连接杆8带动第二矩形块9进行横向移动，第一步进电机4启动，就可以带动第一连接轴5进行转动，并利用第一连接轴5带动第一矩形块6进行转动，在通槽11、嵌入槽12、第二推杆电机13、第二连接杆14、压板15、弹性垫16、凹槽17、弹簧18、凸块19、夹板20、矩形通孔21和刀具主体22的配合下，先将刀具主体22卡装在矩形通孔21内，然后再将夹板20放置在两个通槽11之间，然后启动第一推杆电机7，并利用第一推杆电机7带动第二矩形块9移动，通过第二矩形块9移动，使得夹板20可以放置在两个通槽11内，然后启动第二推杆电机13，利用第二推杆电机13带动第二连接杆14进行移动，第二连接杆14就会带动压板15向下移动，因为压板15的底部设有弹性垫16，且通槽11的底部内壁上设有多个凸块19，凸块19又是通过弹簧18滑动安装在凹槽17内的，所以当压板15向下挤压时，就会使得夹板20固定，且因为弹性垫16和凸块19的原因，夹板20不会受到损伤，在支撑柱23、放置槽24、第二步进电机25、第二连接轴26和转盘27的配合下，第二步进电机25可以带动转盘27进行转动，因为转盘27上设有喷涂装置28和烘烤装置30，且喷涂装置28和烘烤装置30对称设置，通过第二步进电机25就可以对喷涂装置25和烘干装置30进行定位，当需要对刀具主体22进行喷涂时，先利用第二步进电机25改变喷涂装置28的位置，使得喷涂装置28和喷涂管道29位于刀具主体22的正上方，然后启动喷涂装置28，喷涂装置28对内部的液体进行施压，并使得液体流经喷涂管道29并对刀具主体22开始进行喷涂，在喷涂的同时再利用第二步进电机25小幅度的改变喷涂管道29的位置，使得液体喷涂的更加均匀，喷涂完成后，停止喷涂装置28，然后利用第二步进电机25使得转盘27旋转180°，然后使得烘烤装置30和喷火枪31位于刀具主体22的正上方，此时启动烘烤装置30，利用喷火枪31对刀具主体22的表面进行烘烤，然后再次利用第二步进电机25小幅度的改变烘烤装置30的位置，使得喷火枪31可以来回对刀具主体22的表面进行烘烤，使得刀具主体22的表面烘烤的更加均匀，烘烤完成后，启动第一步进电机4，使得第一步进电机4带动刀具主体22转动180°，然后重复上述步骤对刀具主体22的另一面进行喷涂和烘烤，本发明结构简单，经济实用，利用第一推杆电机7和第二推杆电机13，便于对刀具主体22进行固定和夹持，利用第一步进电机4便于对刀具主体22进行换面，利用第二步进电机25便于对刀具主体22进行喷涂和烘烤，操作简单，且固定结构稳定。

本实施例中，压板15的底部设有弹性垫16，弹性垫16与压板15之间填充有胶水，凹槽17的数量为三到五个，且三到五个凹槽17等间距开设在通槽11的底部内壁上，第一步进电机4、第一推杆电机7和第二推杆电机13的一侧均焊接有固定板，固定板的一侧四角均开设有螺栓孔，螺栓孔内螺纹连接有螺栓，第一步进电机4、第一推杆电机7和第二推杆电机13均通过螺栓孔和螺栓固定安装，支撑柱23的顶部开设有放置槽24，放置槽24的底部内壁上固定安装有第二步进电机25，第二步进电机25的输出轴上焊接有第二连接轴26，第二连接轴26的顶端焊接有转盘27，转盘27的底部与支撑柱23的顶部滑动连接，第二步进电机25的底部焊接有安装板，且安装板的顶部四角均开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有自攻丝，第二步进电机25通过螺纹孔和自攻丝固定安装在放置槽24的底部内壁上，转盘27的顶部两侧分别固定安装有喷涂装置28和烘烤装置30，喷涂装置28的底部设有喷涂管道29，且烘烤装置30的底部设有喷火枪31，喷涂管道29与喷火枪31均贯穿转盘27并延伸至转盘27的下方，在工作台1、立柱2、安装槽3、第一步进电机4、第一连接轴5、第一矩形块6、第一推杆电机7、第一连接杆8、第二矩形块9和卡槽10的配合下，第一推杆电机7可以带动第二矩形块9进行横向移动，第一步进电机4可以带动第一矩形块6进行转动，在通槽11、嵌入槽12、第二推杆电机13、第二连接杆14、压板15、弹性垫16、凹槽17、弹簧18、凸块19、夹板20、矩形通孔21和刀具主体22的配合下，刀具主体22卡装在矩形通孔21内，夹板20放置在两个通槽11内，并利用第二推杆电机13带动压板15对夹板20进行固定，在支撑柱23、放置槽24、第二步进电机25、第二连接轴26和转盘27的配合下，第二步进电机25可以带动转盘27进行转动，在喷涂装置28和烘烤装置30的配合下，利用第二步进电机25改变喷涂装置28的位置，使得喷涂装置28都可以对刀具主体22进行喷涂，然后利用第二步进电机25改变烘烤装置30的位置，使得烘烤装置30对刀具主体22进行烘烤，再利用第一步进电机4改变刀具主体22的角度，使得刀具主体22的两面均可以进行喷涂，本发明结构简单，经济实用，利用第一推杆电机7和第二推杆电机13，便于对刀具主体22进行固定和夹持，利用第一步进电机4便于对刀具主体22进行换面，利用第二步进电机25便于对刀具主体22进行喷涂和烘烤，操作简单，且固定结构稳定。

本发明还提出了一种超硬复合涂层刀具的制备方法，包括以下步骤：

s1：准备需要进行涂层的刀具主体22；

s2：将准备好的刀具主体22卡装在夹板20上开设的矩形通孔21内，然后将夹板20放置在通槽11内；

s3：利用第一推杆电机7调整夹板20的位置，调整完成后，利用第二推杆电机13对夹板20进行夹取固定；

s4：利用第二步进电机25调整喷涂装置28的位置，使得喷涂装置28位于刀具主体22的正上方，并利用喷涂管道29对刀具主体22进行喷涂，喷涂完成后，利用第二步进电机25带动转盘27进行转动，使得烘烤装置30位于刀具主体22的正上方，并利用烘烤装置30对刀具主体22进行烘烤，烘烤完成后，利用第一步进电机4带动夹板20进行转动，使得刀具主体22旋转180°，然后再利用第二步进电机25带动转盘27进行转动，使得喷涂装置28位于刀具主体22的正上方，并利用喷涂管道29再次对刀具主体22进行喷涂，喷涂完成后，利用第二步进电机25带动转盘27进行转动，使得烘烤装置30位于刀具主体22的正上方，并利用烘烤装置30再次对刀具主体22进行烘烤，直至烘烤完成；

s5：控制第二推杆电机13带动压板15远离夹板20，然后将夹板20脱离通槽11，取出刀具主体22进行冷却，完成制备。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。