金刚石修整工具的制作方法

本实用新型涉及机械及磨削、抛光技术领域，特别涉及一种用于砂轮工作表面修整的金刚石修整工具。

背景技术：

磨削加工在机械加工领域隶属于精加工，加工量少、精度高。在机械制造行业中应用比较广泛。而磨削加工中最重要的就是磨削用的砂轮。砂轮在加工一段时间后，表面会发生几何形状的变化或者有些特殊的加工环境中需要用到不同形状的砂轮，这时候就需要用金刚石修整笔来对砂轮的工作表面进行修整。

金刚石在已知材料中硬度最高(维氏硬度可达10,400kg/mm2，约合102GPa)、耐磨性好且摩擦系数极低、导热性最好。基于以上优点，金刚石常与金属材料结合在一起，制作成各种工具。

在金刚石材料方面：C-PCD是指用碳酸盐作为催化剂的PCD，压制压力大于7GPa，烧结温度高于2000℃。C-PCD的热稳定性能好。在真空或惰性气氛下，C-PCD的热稳定性可高达1200℃。常温下耐磨性不弱于常规PCD；但高温下(>900℃)的三点抗折强度比常规PCD高，耐磨性高出数十倍。常规PCD为提高耐温性，往往要将金属催化剂脱去，这样就会在PCD中留下空洞，牺牲了PCD的韧性，而C-PCD就不会。

MPD是指不含催化剂的PCD，金刚石和金刚石晶粒之间键合良好。性能与C-PCD相似。

目前大部分的修整工笔都是标准形式、标准形式修整工具只能适用于大 部分工况。在一些特殊的加工环境中标准修正笔无法使用，只能使用一些非标的修整工具。而非标的修整工具大部分都是由金刚石直接焊接在钢的基体上，而单纯的钢基体强度较低，满足不了加工需要。如果使用高强度的碳化钨基体则成本过高，且不容易被加工。真对这种状况急需一种制作方法简单、单一生成本较低、灵活多变的新型金刚石修正笔。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种制作方法简单、单一成本较低且灵活多变的金刚石修整工具。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种金刚石修整工具，其用于砂轮工作表面的修整，金刚石修整工具包括金属基体、碳化钨合金块、金刚石条以及焊料。金属基体一端具有一道或多道凹槽。碳化钨合金块镶嵌于金属基体的凹槽内，凹槽与碳化钨合金块之间存在间隙，在碳化钨合金块远离金属基体一端的中间部位具有容置空间。金刚石条镶嵌于碳化钨合金块的容置空间内，金刚石条与容置空间之间存在间隙。焊料充填于凹槽与碳化钨合金块之间的间隙中和金刚石条与容置空间之间的间隙中。

优选地，上述技术方案中，金刚石条的材质为含有碳酸盐催化剂的聚晶金刚石或不含催化剂的聚晶金刚石。

优选地，上述技术方案中，凹槽的形状为矩形或圆形。

与现有技术相比，本实用新型的金刚石修整工具具有制作方法简单、单一生成本较低且灵活多变的有益效果。

附图说明

图1是根据本实用新型的金刚石修整工具的外观立体示意图。

图2是图1的局部剖视放大图。

主要附图标记说明：

1-金属基体，2-碳化钨合金块，3-金刚石条，4-焊料。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图2所示，根据本实用新型具体实施方式的一种金刚石修整工具，其用于砂轮工作表面的修整，金刚石修整工具包括金属基体1、碳化钨合金块2、金刚石条3以及焊料4。金属基体1一端具有一道或多道凹槽。碳化钨合金块2镶嵌于金属基体1的凹槽内，凹槽与碳化钨合金块2之间存在间隙，在碳化钨合金块2远离金属基体1一端的中间部位具有容置空间。金刚石条3镶嵌于碳化钨合金块2的容置空间内，金刚石条3与容置空间之间存在间隙。焊料4充填于凹槽与碳化钨合金块2之间的间隙中和金刚石条3与容置空间之间的间隙中。

在一些实施方式中，金刚石条3的材质为含有碳酸盐催化剂的聚晶金刚石或不含催化剂的聚晶金刚石。

在一些实施方式中，凹槽的形状为矩形或圆形。

在一些实施方式中，碳化钨合金块2与凹槽的连接方式以及金刚石条3与容置空间的连接方式均为焊接。

在一些实施方式中，本实用新型的金刚石修整工具的制造过程如下：

请继续参阅图1至图2，首先，在一个具有毛坯的金属基体上，使用机械加工设备在基体上根据不同需求加工出具有几何形状的基体，并在一端使用电加工设备或者机械加工设备在基体的一端加工出具有几何形状的槽(可以是矩形、也可以是圆形等)。

然后用已经烧结完成的碳化钨合金块用电加工设备(电火花、线切割设备)加工出比基体槽型稍小的几何体(矩形、圆形等)，并在碳化钨的中间使用电加设备加工出较金刚石笔条稍大的孔或者槽。

之后再把金刚石笔条放置在碳化钨中间的槽里，并使金刚石一端突出碳化钨，金刚石与碳化钨之间有间隙，用焊料进行填充间隙。

再后把放置好的金刚石与碳化钨放置在金属基体的槽内，碳化钨与金属基体之间有间隔，用焊料进行填充间隙。

将放置填充好焊料的金刚石、碳化钨、金属基体、焊料进行晾干或者在烘烤箱内进行烘干。

最后将干燥后的金刚石、碳化钨、金属基体、焊料用高温焊接炉进行焊接，或者用加热设备进行加热，焊料熔化即可。加热温度控制在800～950度。降温后修正笔焊接完成。

根据需要用激光加工结合研磨加工的方法对探出碳化钨部分金刚石进行加工出特殊形状(根具需要进行加工，也可以不加工)。

本实用新型所采用的活性焊料是银基或者铜基含钛焊料，或者是含镍铬的合金焊料。焊料为粉状或膏状。焊接在类似真空或者在惰性气体保护(无氧气、可燃气)的环境下进行焊接。

综上所述，本实用新型的金刚石修整工具与现有技术相比具有如下优点：

1.金刚石可以根据不同的加工需求，加工出不同的形状。

2.由于是金刚石探出碳化钨面，对于金刚石的可加工性好。

3.由于是激光加工结合研磨加工，金刚石刃口更锋利，有助于被修整完的砂轮表面更利于加工。

4.灵活多变、可以在碳化钨上面根据需要放置1个至N个不等的金刚石笔条，只需要加工出相应的槽数即可。

5.在金刚石周围使用碳化钨进行包裹，强度高。

6.使用高强度金属焊料将金刚石、碳化钨、技术基体连接在一起，焊接强度高。导热性好。不会出现金刚石松动、脱落等现象。

7.结构简单，较传统的热压的修正笔单一制作成本更低、灵活性更好，且不会出现多笔条修整笔制作过程中排列不整齐、笔条断裂的问题。比之传统直接焊接的修正笔强度更高。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。