磨粒群节块状排布的电镀线锯丝的制作方法及装置制造方法
【专利摘要】一种磨粒群节块状排布的电镀线锯丝的制作方法及装置，该方法是对制作锯丝的钢丝基体进行间隔遮覆，然后在电镀液中进行超硬磨粒的复合电沉积，只在没有遮覆的钢丝基体部分进行复合电镀，表面固结超硬磨粒，形成磨粒群的节块状间隔排布，得到表面磨粒群节块状排布的电镀线锯丝；该装置包括复合电镀槽和钢丝表面遮覆装置；复合电镀槽通过隔板分为依次排列的左槽、中间槽和右槽；钢丝表面遮覆装置固定于复合电镀槽的中间槽底部，钢丝表面遮覆装置包括底座、滑座、钢丝遮覆模具、模具移动机构和钢丝位置调节杆。本发明操作方便，生产效率高，实现了表面磨粒群节块状排布电镀锯丝的连续生产。
【专利说明】磨粒群节块状排布的电镀线锯丝的制作方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制作表面磨粒成群节块状排布电镀锯丝的方法及装置，属于固结磨料锯丝制造【技术领域】。
【背景技术】
[0002]电镀线锯丝通常是选用高强度钢丝做基体，采用复合电镀法利用金属镀层的沉积将超硬磨粒固结在钢丝基体表面而制成，超硬磨粒外露的锋利切削刃对工件进行切削去除，具有切缝窄，切割效率高、切片质量高和环境友好等特点，因此在晶体、光学玻璃和陶瓷等脆性材料切割加工中越来越受到关注。
[0003]目前出现了一些电镀线锯丝的制作技术，如CN103173841公开的《一种自旋转金刚石线锯的制作方法及装置》，通过复合电镀沉积镍在钢丝的表面固结一层金刚石磨粒，制成电镀固结磨料线锯丝。首先将预处理好的金刚石颗粒通过进砂口流入电镀槽；调节气流口的气流大小和方向，使金刚石颗粒在镀液中均匀旋转；调节槽内镀液的电流密度到目标控制范围，等槽内镀液温度达到目标值时打开金属丝移动控制装置；控制金属丝的移动速度和方向，金属丝的移动速度控制在2-50m/min ;金属丝行进中金刚石颗粒被均匀固结在金属丝表面，再经过加厚、在线后处理等工艺。CN103100987公开的《磨料可控排布的电镀金刚石线锯及制备方法》，包括以下步骤:钢丝基体表面选区涂层处理，钢丝基体预留的无磨料表面被涂上预设形状的涂层；钢丝基体表面上砂处理，钢丝基体进入电镀槽，在基体表面无涂层的区域电沉积上磨料；钢丝基体表面去涂层处理，钢丝基体进入去涂层槽去除涂层，完成金刚石线锯的制造，在无金刚石沉积的表面形成排屑槽。
[0004]电镀固结磨料线锯丝的表面如留有排屑槽，则锯切时脱落磨粒与切屑易排出，减少锯切时切屑对锯丝表面和切割工件表面的沾附、堵塞、划擦作用，润滑冷却液也更易充分进入锯切区，降低锯切力提 高切割表面质量，减少镀层磨损提高锯丝寿命和锯切性能。
[0005]但是现有留有排屑槽的磨粒群节块状排布的电镀线锯丝制备时，需要在钢丝基体表面增加涂层和去涂层，增加了工作量，降低了生产效率，且目前也缺乏相关的生产装置。
【发明内容】
[0006]本发明针对目前表面具备排屑槽电镀锯丝的制备技术存在的过程复杂、生产效率低等不足，提供一种操作方便，生产效率高，能够连续生产的磨粒群节块状排布的电镀线锯丝的制作方法，同时提供一种实现该方法的磨粒群节块状排布的电镀线锯丝的制作装置。
[0007]本发明的磨粒群节块状排布的电镀线锯丝的制作方法，是:
[0008]对制作锯丝的钢丝基体进行间隔遮覆，然后在电镀液中进行超硬磨粒的复合电沉积，被遮覆的钢丝基体部分不会与电镀液接触，从而使此区域没有超硬磨料电沉积，钢丝基体与电镀液接触的部分进行复合电镀，在这部分的表面固结超硬磨粒；这样就形成了磨粒群的节块状间隔排布，得到表面磨 粒群节块状排布的电镀线锯丝，带有超硬磨粒的部分成为加工部，没有超硬磨粒的部分成为排屑槽。[0009]实现上述方法的磨粒群节块状排布的电镀线锯丝的制作装置，采用以下技术方案:
[0010]该装置，包括复合电镀槽和钢丝表面遮覆装置；复合电镀槽通过隔板分为依次排列的左槽、中间槽和右槽，隔板上设有钢丝穿孔；钢丝表面遮覆装置固定于复合电镀槽的中间槽底部，钢丝表面遮覆装置包括底座、滑座、钢丝遮覆模具、模具移动机构和钢丝位置调节杆，滑座通过导轨安装在底座上，滑座上安装有钢丝遮覆模具，钢丝遮覆模具上间隔设置有钢丝遮覆凸起，凸起上设有钢丝穿孔，滑座与模具移动机构连接，钢丝位置调节杆通过安装座安装在底座上，安装座设置在底座上的矩形滑轨中，钢丝位置调节杆的下端连接在安装座上，钢丝位置调节杆的上端设有通孔。
[0011]所述左槽和右槽的内侧面和上方均设置有导轮，便于钢丝的连续运行与张紧。
[0012]所述左槽和右槽中均设置有微型水泵，微型水泵的排液口通过连接管与中间槽连接，以将左槽和右槽中的电镀液抽回到中间槽。
[0013]所述滑座包括前滑座和后滑座，模具包括前钢丝遮覆模具和后钢丝遮覆模具，前滑座和后滑座上分别安装前钢丝遮覆模具和后钢丝遮覆模具，前钢丝遮覆模具和后钢丝遮覆模具的相对的两个面上均间隔设置有钢丝遮覆凸起，钢丝遮覆凸起上设有半圆形凹槽。
[0014]所述模具移动机构采用螺旋移动机构，包括双向螺杆和传动机构，双向螺杆的中部通过轴套安装在底座上，双向螺杆的一端与传动机构连接。该传动机构采用带传动。传动机构带动双向螺杆转动，转动的双向螺杆带动前滑座和后滑座同时反向移动，相互接近或远离。
[0015]上述装置在使 用时，钢丝接阴极，依次由导轮引导进入复合电镀槽的左槽、中间槽和右槽，在中间槽中穿过钢丝位置调节杆上端的通孔和钢丝遮覆模具上凸起的钢丝穿孔，通过钢丝位置调节杆调节钢丝的上下高度，通过调节安装座在底座矩形滑轨的位置调节钢丝前后水平方向上的位置，使钢丝位置调节杆上端的通孔正对钢丝遮覆模具上凸起的钢丝穿孔，钢丝遮覆模具上凸起部分将钢丝间隔地遮覆，钢丝表面遮覆部分不能与镀液及磨料接触，只能在与镀液接触的部分实现复合电镀固结磨料。
[0016]本发明通过在钢丝入槽复合电镀时，通过钢丝遮覆模具将钢丝基体分段遮覆，使遮覆部分在电镀中无法上砂，其余部分与镀液接触进行磨料电沉积，制作表面磨粒成群节块状排布与排屑槽相隔的锯丝，实现了表面磨粒群节块状排布电镀锯丝的连续生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明磨粒群节块状排布的电镀锯丝制作装置的结构示意图。
[0018]图2是本发明中钢丝表面遮覆装置的结构示意图。
[0019]图3是图2的左视图。
[0020]图4是采用本发明制作的磨粒群节块状排布电镀锯丝的外观示意图。
[0021]图中:1、钢丝，2、导轮，3、左槽，4、中间槽，5、钢丝表面遮覆装置，6、右槽，7、底座，
8、前滑座，9、双向螺杆，10、前钢丝遮覆模具，11、后钢丝遮覆模具，12、带轮，13、后滑座，14、安装座，15、通孔，16、钢丝位置调节杆，17、凸起，18、磨粒群，19、排屑槽。
【具体实施方式】[0022]如图1所示，本发明的磨粒群节块状排布的电镀线锯丝的制作装置主要包括复合电镀槽和钢丝表面遮覆装置5，钢丝表面遮覆装置5固定在复合电镀槽的底部。
[0023]复合电镀槽3用于盛放混有超硬磨料微粉的电镀液，对钢丝I表面进行复合电镀。复合电镀槽通过隔板分为依次排列的左槽3、中间槽4和右槽6三部分,相邻部分的隔板上设有穿孔，以便于钢丝I穿过。左槽3和右槽6内侧面和其上方均设置有导轮2，便于钢丝I的连续运行与张紧。中间槽4内盛有电镀液，液面要求高于钢丝表面遮覆装置5，使其与钢丝I表面完全浸入电镀液中，中间槽4内的电镀液会通过隔板上的穿孔流入左槽3和右槽6，在左槽3和右槽6中放置微型水泵(图中未画出)，微型水泵的排液口通过连接管与中间槽4连接，将左槽3和右槽6内的电镀液抽回到中间槽4，保持左槽3和右槽6内的液面低于钢丝1，使钢丝I只在中间槽4内进行复合电镀，从而保证钢丝I表面的规律间隔性电镀。另外，左槽3和右槽6的电镀液抽回到中间槽4可实现镀液的搅拌。
[0024]钢丝表面遮覆装置5用于对钢丝I表面进行间隔性的覆盖，钢丝表面遮覆装置5用螺钉固定于复合电镀槽的中间槽4底面上。其结构如图2和图3所示，钢丝表面遮覆装置5包括底座6、滑座、钢丝遮覆模具、钢丝位置调节杆13和模具移动机构，底座6上通过导轨安装有前滑座8和后滑座13，前滑座8和后滑座13上分别安装有前钢丝遮覆模具10和后钢丝遮覆模具11，前钢丝遮覆模具10和后钢丝遮覆模具11的相对的两个面上均间隔设置有半圆形凹槽，半圆形凹槽的半径与钢丝I的半径一致，钢丝遮覆模具呈“凹-凸-凹-凸”状间隔(参见图3)排布，半圆形凹槽设置在凸起17处，以实现钢丝I表面的间隔遮覆。前后两个模具移动接触时，其上对应的两个半圆形凹槽形成一个整圆，该整圆可作为钢丝穿槽，将钢丝I间隔遮覆。前钢丝遮覆模具10和后钢丝遮覆模具11上半圆孔的直径可做成多个规格，依据钢丝I的直径进行更换，以适合不同直径锯丝的制作。可以更换具有不同孔径的钢丝遮覆模具来实现对不同直径钢丝表面的间隔遮覆。前滑座8和后滑座13均与模具移动机构连接。模具移动机构采用螺旋移动机构，包括双向螺杆9和传动机构，双向螺杆9的一端制成右旋螺纹，另一端制成左旋螺纹，双向螺杆9的中部通过轴套安装在底座6上，可在轴套中转动，螺纹部分分别与前滑座8和后滑座13连接，双向螺杆9的一端与传动机构连接，该传动机构采用带传 动，包括安装在双向螺杆9 一端的带轮12以及带轮12外接的带传动和伺服电机(图中未画出)。传动机构带动双向螺杆9转动，转动的双向螺杆9带动前滑座8和后滑座13同时反向移动，相互接近或远离。分别安装在前滑座8和后滑座13上的前钢丝遮覆模具10和后钢丝遮覆模具11也同时反向移动，前钢丝遮覆模具10和后钢丝遮覆模具11靠紧接触时，钢丝I上有的部分就会被前后模具遮覆，而另一部分则露出，钢丝I上被模具遮覆的部分和没有被遮覆的部分间隔排布。
[0025]底座6上通过安装座14还设置有钢丝位置调节杆16，以调整钢丝I的高度，使钢丝I在模具中的部分与其它部分在同一水平面上。安装座14设置在底座6上的矩形滑轨中，钢丝位置调节杆16的下端通过螺纹连接在安装座14上，上端设有用于钢丝通过的通孔15。通过钢丝位置调节杆16下端的旋入深度其上端通孔15的位置，达到调节钢丝I的上下位置(高度)的目的。安装座14可以在矩形滑轨中移动来确定钢丝位置调节杆16 (也就是钢丝I)的水平位置，安装座14确定在矩形滑轨中的位置后，由矩形滑轨侧面旋入螺钉将其固定。这样就保证两个遮覆模具结合后的圆形中心与钢丝I的中心重合。
[0026]钢丝I 一般为琴钢丝或弹簧钢丝等高强度钢丝，直径为0.lmm-lmm。复合电镀槽、前钢丝遮覆模具10、后钢丝遮覆模具11、钢丝位置调节杆13选择电木、PP、PE、PC或PVC等不导电的硬质塑料制成。根据钢丝直径、钢丝表面要求的无磨料表面长度与形状制作遮覆模具。电镀液中按电镀要求混有一定比例的超硬磨料微粉，如金刚石、碳化硅、立方氮化硼等，磨料粒径为30 μ m—100 μ m。
[0027]钢丝I接阴极，张紧后由导轮引导由进入复合电镀槽的左槽3，再由左槽3内的导轮引导进入中间槽4，钢丝I穿过钢丝位置调节杆16上端的通孔15，并经过前后遮覆模具的中间，经由导轮引导进入右槽6，并由右槽6上方的导轮引出。钢丝I静止，双向螺杆9在传动机构带动下旋转，前钢丝遮覆模具10和后钢丝遮覆模具11同时向中心平移，使其结合将钢丝I表面实现间隔遮覆，遮住的部分不能与镀液及磨料接触保持原状态，与镀液接触的部分实现复合电镀固结磨料。根据磨料粒度与电镀参数确定电镀时间，电镀完成后，双向螺杆9反向旋转，前钢丝遮覆模具10和后钢丝遮覆模具11向两边平移分离，钢丝I上出现电镀好的锯丝段。移动钢丝I使其上电镀好的锯丝段移出模具，使钢丝I的下一段进入模具进行电镀，如此重复，可实现连续生产。
[0028]本发明未涉及部分如钢丝的前处理清洗、后处理清洗与加热、钢丝的连续放线、收线、张紧及超硬磨料的复合电镀液及电镀参数的选用等可采用现有技术加以实现。
[0029]制作好的磨粒群节块状排布的电镀线锯丝，如图4所示，其上的磨粒群18呈间隔节块状排布，带有磨粒 群18的部分为加工部，其余部分为容屑槽19。
【权利要求】
1.一种磨粒群节块状排布的电镀线锯丝的制作方法，其特征是: 对制作锯丝的钢丝基体进行间隔遮覆，然后在电镀液中进行超硬磨粒的复合电沉积，被遮覆的钢丝基体部分不会与电镀液接触，从而使此区域没有超硬磨料电沉积，钢丝基体与电镀液接触的部分进行复合电镀，在这部分的表面固结超硬磨粒；这样就形成了磨粒群的节块状间隔排布，得到表面磨粒群节块状排布的电镀线锯丝，带有超硬磨粒的部分成为加工部，没有超硬磨粒的部分成为排屑槽。
2.一种磨粒群节块状排布的电镀线锯丝的制作装置，包括复合电镀槽和钢丝表面遮覆装置；其特征是:复合电镀槽通过隔板分为依次排列的左槽、中间槽和右槽，隔板上设有钢丝穿孔；钢丝表面遮覆装置固定于复合电镀槽的中间槽底部，钢丝表面遮覆装置包括底座、滑座、钢丝遮覆模具、模具移动机构和钢丝位置调节杆，滑座通过导轨安装在底座上，滑座上安装有钢丝遮覆模具，钢丝遮覆模具上间隔设置有钢丝遮覆凸起，凸起上设有钢丝穿孔，滑座与模具移动机构连接，钢丝位置调节杆通过安装座安装在底座上，安装座设置在底座上的矩形滑轨中，钢丝位置调节杆的下端连接在安装座上，钢丝位置调节杆的上端设有通孔。
3.根据权利要求2所述的磨粒群节块状排布的电镀线锯丝的制作装置，其特征是:所述左槽和右槽的内侧面和上方均设置有导轮。
4.根据权利要求2所述的磨粒群节块状排布的电镀线锯丝的制作装置，其特征是:所述左槽和右槽中均设置有微型水泵，微型水泵的排液口通过连接管与中间槽连接。
5.根据权利要求2所述的磨粒群节块状排布的电镀线锯丝的制作装置，其特征是:所述滑座包括前滑座和后滑座，模具包括 前钢丝遮覆模具和后钢丝遮覆模具，前滑座和后滑座上分别安装前钢丝遮覆模具和后钢丝遮覆模具，前钢丝遮覆模具和后钢丝遮覆模具的相对的两个面上均间隔设置有钢丝遮覆凸起，钢丝遮覆凸起上设有半圆形凹槽。
6.根据权利要求2所述的磨粒群节块状排布的电镀线锯丝的制作装置，其特征是:所述模具移动机构采用螺旋移动机构，包括双向螺杆和传动机构，双向螺杆的中部通过轴套安装在底座上，双向螺杆的一端与传动机构连接。
【文档编号】C25D7/06GK103882500SQ201410136210
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】高玉飞, 葛培琪, 陈阳, 毕文波 申请人:山东大学