本发明属于电镀技术领域，具体涉及一种基于屏蔽层机械去除设备的电镀磨粒工具分段电镀方法。
背景技术：
电镀磨粒工具例如磨头、砂轮、钻头、开孔器等等，由于工作的要求，一般在工作部位需要电镀金刚石或其他磨粒增加其切削性能、耐磨性能等，而其他部位需要电镀保护性镀层等增加其耐磨性能、耐腐蚀性能等，这就需要一个工件上电镀多种镀层材料，或者是同种镀层材料电镀不同厚度，这种方式被称为分段电镀。在分段电镀其中一种镀层的时候需要屏蔽电镀磨粒工具上其他部位，分段电镀工具常用的制造方法是用塑料薄膜等绝缘材料包裹整个工件，再手工去除部分屏蔽层，裸露出待电镀部分，然后用特定的工艺进行电镀。目前生产中，该过程大部分由手工完成，人工成本高且包裹效率低，精度差。也可以使用激光灼烧去除的方法，但是激光去除容易损伤工件表面，导致零件性能恶化和精度降低。若采用粘贴不干胶PVC纸的方法，粘贴时需要先对不干胶PVC纸进行裁剪，再手动粘贴，电镀完毕后，还需要将贴纸去除，但难以去除干净，效率很低；而采用刷涂清漆的方法，清漆涂刷完成后需要进行烘干，电镀完毕后还需要手工刮除漆面，同样存在效率低的问题。用电镀保护夹具的办法，不能实现复杂形状和平面的屏蔽，而且由于电镀过的表面上存在磨粒，而不容易用夹具屏蔽，所以不能实现分段电镀。为了避免这些弊端，探讨适用于工件电镀屏蔽层的去除方法就显得尤为重要。
例如CN 102797022 A专利中所述的磨头电镀过程中磨头表面的屏蔽方法是采用不溶于水、不溶于弱酸液体的绝缘涂料做屏蔽层，但是这种方法在屏蔽层取消的时候采用人工取消，精度低，效率低，成品率不高。另外CN 103111944 A专利中所述的磨头电镀过程中磨头表面的屏蔽层的去除方法是使用有机溶剂作为褪胶溶剂浸泡用塑料薄膜包裹有屏蔽用的电镀磨头，屏蔽用塑料薄膜在褪胶溶剂中溶胀或溶解从而实现屏蔽层的去除，但是该过程中塑料薄膜是人工缠在磨头上的，这种方法得到的屏蔽层不均匀，不同位置去除时间不同，效率低。又如CN 104213161 A专利中所述的电镀砂轮电镀过程中电镀砂轮非电镀表面的屏蔽方法是采用电镀保护夹具，可实现对多片电镀砂轮的非电镀面同时进行遮盖，以及多片砂轮的同时电镀，能够有效提高非电镀面遮盖的作业效率和电镀作业效率。但是这种方法不能实现复杂形状和平面的屏蔽，而且由于电镀过的表面上存在磨粒，而不容易用夹具屏蔽，所以不能实现分段电镀。CN 102586843 A专利中所述的电镀钻头电镀过程中非电镀面的屏蔽方法是采用模具和绝缘包扎的办法，但是这种方法在屏蔽层取消的时候采用人工取消，而且其中模具的使用很有局限性，所以这种方法精度低，效率低，成品率不高。另外CN 101570876A专利中所述的电镀钻头电镀过程中非电镀面的屏蔽方法是采用导电夹具夹持的办法，这种方法也不能实现分段电镀。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种基于屏蔽层机械去除设备的电镀磨粒工具分段电镀方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于屏蔽层机械去除设备的电镀磨粒工具分段电镀方法，所述电镀磨粒工具沿其轴向分为若干区段，每个区段为直径相同或不同的回转体，至少两个区段需要电镀且电镀要求各不相同；所述屏蔽层机械去除设备包括：
底座，底座上设有工件固定机构、位置调整机构、运丝机构及对刀机构；
工件固定机构包括第一驱动装置，第一驱动装置设在底座左侧，第一驱动装置用于连接所述电镀磨粒工具，电镀磨粒工具可通过第一驱动装置驱动旋转；
位置调整机构包括横向调整组件和竖直调整组件；横向调整组件设在底座右侧，包括可沿左右方向往复运动的工作台；竖直调整组件设在工作台，包括可沿上下方向往复运动的滑块；
运丝机构包括张紧轮、第一导轮、第二导轮、第二驱动装置、贮丝筒及刮丝；张紧轮和第一导轮装接在滑块且可通过滑块沿上下方向往复运动；第二导轮设在工作台；第二驱动装置设在工作台，贮丝筒装设在第二驱动装置上；刮丝一端经第二导轮引导后卷绕在贮丝筒内，另一端经第一导轮引导后卷绕在张紧轮，第一导轮与第二导轮之间的刮丝悬空；
对刀机构包括挡板，挡板设在工作台且位于悬空的刮丝右侧；
所述电镀磨粒工具分段电镀方法包括：
1)在电镀磨粒工具上均匀涂覆屏蔽层，屏蔽层的厚度为0.1～2mm；
2)将涂覆有屏蔽层的电镀磨粒工具装接在工件固定机构与第一驱动机构相连，使电镀磨粒工具的轴向沿左右方向布置，且电镀磨粒工具的零点向右与挡板相对应；
3)通过横向调整组件带动对刀机构向电镀磨粒工具行进执行对刀，确定电镀磨粒工具零点的位置；结合电镀磨粒工具尺寸得到电镀磨粒工具各区段的位置参数；对刀成功时，悬空的刮丝应位于电镀磨粒工具所有待电镀的区段的左侧；
4)结合电镀磨粒工具各区段的位置参数，通过横向调整组件将悬空的刮丝定位至电镀磨粒工具第一待电镀区段，然后通过竖直调整组件调整张紧轮和第一导轮的高度以调整悬空的刮丝的角度，使悬空的刮丝与电镀磨粒工具的第一待电镀区段接触并对电镀磨粒工具的第一待电镀区段产生不小于10°的包角；同时通过张紧轮调节刮丝的张力，使悬空的刮丝对电镀磨粒工具的第一待电镀区段产生一定的压力；
5)通过第一驱动装置带动电镀磨粒工具以50～70r/min的转速旋转，通过第二驱动装置带动运丝机构以0.05～0.2m/s的线速度往复运丝使刮丝以上述的包角和张力在电镀磨粒工具的第一待电镀区段上来回移动，并配合横向调整组件使刮丝在电镀磨粒工具的第一待电镀区段左右移动，刮除电镀磨粒工具的第一待电镀区段上的屏蔽层，从而暴露第一待电镀区段；
6)将去除第一待电镀区段屏蔽层的电镀磨粒工具按第一待电镀区段的电镀要求对第一待电镀区段进行电镀；
7)电镀完成后，去除电镀磨粒工具上剩余的屏蔽层；
8)根据电镀磨粒工具待电镀区段的数量，重复上述步骤1)～7)，依次逐个暴露各待电镀区段并分别按照各区段的不同电镀要求进行电镀，从而实现分段电镀。
一实施例中：所述工件固定机构还包括第一驱动装置支架和用于装接所述电镀磨粒工具的工件固定件，该第一驱动装置支架设在底座左侧，所述第一驱动装置设在该第一驱动装置支架上；该工件固定件装设在所述第一驱动装置。
一实施例中：所述横向调整组件还包括直线驱动装置，该直线驱动装置设在底座右侧，所述工作台设在该直线驱动装置的动子上；所述竖直调整组件还包括沿上下方向布置的导轨，该导轨设在工作台，所述滑块滑动装接在该导轨上。
一实施例中：所述横向调整组件的定位精度不低于0.1μm。
一实施例中：所述运丝机构还包括转接板、导轮支架和第二驱动装置支架；该转接板设在所述滑块上，所述张紧轮和第一导轮装接在该装接板上；该导轮支架设在所述工作台，所述第二导轮设在该导轮支架上；该第二驱动装置支架设在所述工作台，所述第二驱动装置设在该第二驱动装置支架上。
一实施例中：所述第一导轮和第二导轮之间的悬空的刮丝位于垂直于左右方向的平面上。
一实施例中：所述第二驱动装置为伺服电机。
一实施例中：所述刮丝的材质为线锯丝、麻线中的一种。
一实施例中：对刀过程中，当横向调整组件在行进过程中受到的运动阻力大于横向调整组件设定的最大推力时，认为挡板与电镀磨粒工具对刀成功。
一实施例中：所述屏蔽层的原料为非导电又不溶于电解液且易溶于碱性溶液的材料。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
本发明可实现电镀工艺中电镀电镀磨粒工具非电镀位置的屏蔽及电镀位置屏蔽层的机械去除，达到电镀屏蔽及屏蔽取消过程的机械化目的，使生产人工成本降低，效率提高，精度提高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的屏蔽层去除设备整体外观示意图之一。
图2为本发明的屏蔽层去除设备整体外观示意图之二，重点示出运丝机构。
图3为本发明的屏蔽层去除设备整体外观示意图之三，重点示出工件固定机构、位置调整机构和对刀机构。
图4为典型的磨头的示意图。
图5为典型的砂轮的示意图。
图6为典型的开孔器的示意图。
附图标记：
底座10；
工件固定机构20，第一电机支架21，第一电机22，夹头23；
位置调整机构30，横向调整组件31，直线电机311，工作台312；竖直调整组件32，导轨321，滑块322；
运丝机构40，转接板41，张紧轮42，第一导轮43，导轮支架44，第二导轮45，第二电机支架46，第二电机47，贮丝筒48，刮丝49；
挡板50；
电镀磨粒工具/磨头/砂轮/开孔器60。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“横”、“竖”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图中的立体图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面通过实施例具体说明本发明的内容：
请查阅图1至图3，为本发明采用的屏蔽层机械去除设备，包括：
底座10，底座上设有工件固定机构20、位置调整机构30、运丝机构40及对刀机构50；
工件固定机构20，包括第一电机支架21、第一电机22、夹头23；该第一电机支架21设在底座10左侧的中部；第一电机22设在第一电机支架21上；夹头23装设在第一电机22的输出轴；待电镀的电镀磨粒工具60装接在夹头23，第一电机22可带动电镀磨粒工具60旋转；第一电机22转速范围最好为0～100rpm并且转速可调；
位置调整机构30，包括横向调整组件31和竖直调整组件32；横向调整组件包括设在底座10右侧的定位精度为1μm的直线电机311和设在直线电机311的动子的工作台312，该工作台312可通过直线电机311沿左右方向往复运动；竖直调整组件设在该工作台312上，包括设在工作台312后部的沿上下方向布置的导轨321和滑动装接在该导轨321上的滑块322，该滑块322可通过导轨321沿上下方向往复运动；
运丝机构40，包括转接板41、张紧轮42、第一导轮43，导轮支架44、第二导轮45，第二电机支架46、第二电机47、贮丝筒48及用于刮除待电镀的电镀磨粒工具60上的待电镀区段的屏蔽层的刮丝49；转接板41设在竖直调整组件的滑块322上，张紧轮42和第一导轮43上下布置地装接在转接板41上，滑块322沿导轨321上下滑动时带动转接板41、张紧轮42和第一导轮43上下滑动；导轮支架44设在工作台312的中前部，第二导轮45设在导轮支架44上；第二电机支架46设在工作台312的前部，第二电机47设在第二电机支架46上，贮丝筒48装设在第二电机47的输出轴上；刮丝49一端经第二导轮45引导后卷绕在贮丝筒48内，另一端经第一导轮43引导后卷绕在张紧轮42，第一导轮43和第二导轮45之间的刮丝49呈悬空状态，如图2(图2中的左右方向为图1和图3中的前后方向)所示，经过第一导轮43和第二导轮45对刮丝49的走向进行引导后，总的来说，第一导轮43和第二导轮45之间的悬空的刮丝49应位于垂直于左右方向的平面上，而待电镀的电镀磨粒工具60装接在夹头23后电镀磨粒工具60的位置应与悬空的刮丝49的位置相对应；第二电机47优选伺服电机，能够控制转动速度、转动角度、转动方向，第二电机47带动贮丝筒48收放刮丝以实现在第一导轮43和第二导轮45之间往复运丝；刮丝49的材质应足够粗糙，例如为线锯丝、麻线等；
对刀机构，包括挡板50，挡板50设在工作台312的中部，位于导轨321和导轮支架44之间，且挡板50应位于悬空的刮丝49的右侧；待电镀的电镀磨粒工具60位置与挡板50位置相对应，通过横向调整组件带动挡板50向电镀磨粒工具60行进以执行对刀，而且电镀磨粒工具60与挡板50对刀成功时，刮丝49的位置应位于电镀磨粒工具60所有待电镀区段的左侧。
本实施例之中，电镀磨粒工具60以磨头、砂轮和开孔器为例。典型的磨头如图4所示，以箭头所指的A点作为磨头的零点，沿磨头的轴向分为若干区段，至少有B、C、D三个区段，每个区段为直径相同或不同的回转体，其中B、C两个区段需要电镀且电镀要求各不相同。本发明对该磨头进行分段电镀的方法如下：
1)在磨头60上均匀涂覆屏蔽层，屏蔽层应为非导电又不溶于电解液且易溶于碱性溶液的材料，屏蔽层的原料最好为液态，例如碱溶性树脂如碱溶性改性环氧丙烯酸树脂WDS-1161(市售，365nm紫外光固化，耐酸，不耐碱，粘度(Pa.s)：10-38)等，在磨头上均匀涂覆液态的碱溶性树脂，然后将树脂烘干；反复多次涂覆、烘干，直到磨头60表面均匀覆盖足够厚度的屏蔽层，以不导电为准，典型的屏蔽层的厚度应在0.1～2mm，例如0.1mm、0.2mm、0.5mm、0.8mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm等；
2)通过工件固定机构的夹头23装夹覆盖有屏蔽层的待电镀的磨头60，使磨头60的轴向沿左右方向(图1和图3中的左右方向)布置，且磨头60的零点即A点向右与挡板50相对；
3)通过横向调整组件带动对刀机构向磨头60的A点行进(图1和图3中为由右向左行进)，执行对刀过程、横向调整组件的直线电机311最大推力设定为0.1N；当挡板50行进至与磨头60的A点接触后，磨头60对挡板50产生阻力，直线电机311的动子前进受阻，当动子行进过程中受到的运动阻力大于0.1N时，认为挡板50与磨头60的A点对刀成功，以此确定磨头60零点A点的位置；再结合磨头尺寸，可以得到磨头60待电镀的B、C两区段的位置参数；对刀成功时，悬空的刮丝49的位置应位于磨头60待电镀的B、C两区段的左侧；
4)通过横向调整组件反向运动(图1和图3中为由左向右行进)，结合磨头60的B段的位置参数，将刮丝49定位至磨头60的B段；通过竖直调整组件调整张紧轮42和第一导轮43的高度以调整刮丝49的角度，使刮丝49与磨头60的B段接触并产生不小于10°的包角，同时通过张紧轮42调节刮丝49的张力，使刮丝对17磨头60的B段产生一定的压力，该压力可以根据屏蔽层的硬度和磨头60的硬度适当调节，以刚好能刮除屏蔽层又不伤害磨头60表面为准；
5)通过第一电机22带动磨头60以60r/min的转速旋转，通过第二电机47带动运丝机构以0.1m/s的线速度往复运丝，使刮丝49以上述的包角和张力在磨头60的B段上来回移动，并配合横向调整组件使刮丝49在磨头60的B段左右移动，刮除磨头60的B段上的屏蔽层，从而暴露磨头60的B段；
6)将去除B段屏蔽层的磨头60装夹在电镀夹具，放入电镀液中按B段电280#标300#的工艺要求进行金刚石磨粒的电镀；由于B段的屏蔽层被刮除，因此可以电镀；而C段等其他区段还有屏蔽层的保护，不会被电镀；
7)电镀完成后，将磨头60浸入碱性溶液10％的NaOH溶液中，去除剩余的屏蔽层，清洗干净。即完成对磨头60的B段的电镀。
8)重复上述步骤1)～7)，在磨头60表面涂覆屏蔽层后，去除磨头60的C段的屏蔽层；再对C段按C段电380#标400#的工艺要求进行CBN(立方氮化硼)磨粒的电镀，此时由于屏蔽层的保护，除C段外的其余区段(包括已电镀的B段)不会被电镀；然后将电镀后的磨头浸入碱性溶液中去除剩余的屏蔽层，清洗干净，即完成磨头B、C两区段不同电镀工艺的分段电镀。
典型的砂轮如图5所示，以箭头所指的A点作为砂轮的零点，沿砂轮的轴向分为若干区段，每个区段为直径相同或不同的回转体，其中B、C两个区段需要电镀且电镀要求各不相同。本发明对该砂轮进行分段电镀的方法如下：
1)在砂轮60上均匀涂覆屏蔽层，屏蔽层应为非导电又不溶于电解液且易溶于碱性溶液的材料，屏蔽层的原料最好为液态，例如碱溶性树脂如碱溶性改性环氧丙烯酸树脂WDS-1161等，在砂轮上均匀涂覆液态的碱溶性树脂，然后将树脂烘干；反复多次涂覆、烘干，直到砂轮60表面均匀覆盖足够厚度的屏蔽层，以不导电为准，典型的屏蔽层的厚度应在0.1～2mm，例如0.1mm、0.2mm、0.5mm、0.8mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm等；
2)通过工件固定机构的夹头23装夹覆盖有屏蔽层的待电镀的砂轮60，使砂轮60的轴向沿左右方向(图1和图3中的左右方向)布置，且砂轮60的零点即A点向右与挡板50相对；
3)通过横向调整组件带动对刀机构向砂轮60的A点行进(图1和图3中为由右向左行进)，执行对刀过程、横向调整组件的直线电机311最大推力设定为0.1N；当挡板50行进至与砂轮60的A点接触后，砂轮60对挡板50产生阻力，直线电机311的动子前进受阻，当动子行进过程中受到的运动阻力大于0.1N时，认为挡板50与砂轮60的A点对刀成功，以此确定砂轮60零点A点的位置；再结合砂轮尺寸，可以得到砂轮60待电镀的B、C两区段的位置参数；对刀成功时，悬空的刮丝49的位置应位于砂轮60待电镀的B、C两区段的左侧；
4)通过横向调整组件反向运动(图1和图3中为由左向右行进)，结合砂轮60的B段的位置参数，将刮丝49定位至砂轮60的B段；通过竖直调整组件调整张紧轮42和第一导轮43的高度以调整刮丝49的角度，使刮丝49与砂轮60的B段接触并产生不小于10°的包角，同时通过张紧轮42调节刮丝49的张力，使刮丝对17砂轮60的B段产生一定的压力，该压力可以根据屏蔽层的硬度和砂轮60的硬度适当调节，以刚好能刮除屏蔽层又不伤害砂轮60表面为准；
5)通过第一电机22带动砂轮60以60r/min的转速旋转，通过第二电机47带动运丝机构以0.1m/s的线速度往复运丝，使刮丝49以上述的包角和张力在砂轮60的B段上来回移动，并配合横向调整组件使刮丝49在砂轮60的B段左右移动，刮除砂轮60的B段上的屏蔽层，从而暴露砂轮60的B段；
6)将去除B段屏蔽层的砂轮60装夹在电镀夹具，放入电镀液中按B段电280#标300#的工艺要求进行金刚石磨粒的电镀；由于B段的屏蔽层被刮除，因此可以电镀；而C段等其他区段还有屏蔽层的保护，不会被电镀；
7)电镀完成后，将砂轮60浸入碱性溶液10％的NaOH溶液中，去除剩余的屏蔽层，清洗干净。即完成对砂轮60的B段的电镀。
8)重复上述步骤1)～7)，在砂轮60表面涂覆屏蔽层后，去除砂轮60的C段的屏蔽层；再对C段按C段电380#标400#的工艺要求进行CBN(立方氮化硼)磨粒的电镀，此时由于屏蔽层的保护，除C段外的其余区段(包括已电镀的B段)不会被电镀；然后将电镀后的砂轮浸入碱性溶液中去除剩余的屏蔽层，清洗干净，即完成砂轮B、C两区段不同电镀工艺的分段电镀。
典型的开孔器如图6所示，以箭头所指的A点作为开孔器的零点，沿开孔器的轴向分为若干区段，每个区段为直径相同或不同的回转体，其中B、C两个区段需要电镀且电镀要求各不相同。本发明对该开孔器进行分段电镀的方法如下：
1)在开孔器60上均匀涂覆屏蔽层，屏蔽层应为非导电又不溶于电解液且易溶于碱性溶液的材料，屏蔽层的原料最好为液态，例如碱溶性树脂如碱溶性改性环氧丙烯酸树脂WDS-1161等，在开孔器上均匀涂覆液态的碱溶性树脂，然后将树脂烘干；反复多次涂覆、烘干，直到开孔器60表面均匀覆盖足够厚度的屏蔽层，以不导电为准，典型的屏蔽层的厚度应在0.1～2mm，例如0.1mm、0.2mm、0.5mm、0.8mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm等；
2)通过工件固定机构的夹头23装夹覆盖有屏蔽层的待电镀的开孔器60，使开孔器60的轴向沿左右方向(图1和图3中的左右方向)布置，且开孔器60的零点即A点向右与挡板50相对；
3)通过横向调整组件带动对刀机构向开孔器60的A点行进(图1和图3中为由右向左行进)，执行对刀过程、横向调整组件的直线电机311最大推力设定为0.1N；当挡板50行进至与开孔器60的A点接触后，开孔器60对挡板50产生阻力，直线电机311的动子前进受阻，当动子行进过程中受到的运动阻力大于0.1N时，认为挡板50与开孔器60的A点对刀成功，以此确定开孔器60零点A点的位置；再结合开孔器尺寸，可以得到开孔器60待电镀的B、C两区段的位置参数；对刀成功时，悬空的刮丝49的位置应位于开孔器60待电镀的B、C两区段的左侧；
4)通过横向调整组件反向运动(图1和图3中为由左向右行进)，结合开孔器60的B段的位置参数，将刮丝49定位至开孔器60的B段；通过竖直调整组件调整张紧轮42和第一导轮43的高度以调整刮丝49的角度，使刮丝49与开孔器60的B段接触并产生不小于10°的包角，同时通过张紧轮42调节刮丝49的张力，使刮丝对17开孔器60的B段产生一定的压力，该压力可以根据屏蔽层的硬度和开孔器60的硬度适当调节，以刚好能刮除屏蔽层又不伤害开孔器60表面为准；
5)通过第一电机22带动开孔器60以60r/min的转速旋转，通过第二电机47带动运丝机构以0.1m/s的线速度往复运丝，使刮丝49以上述的包角和张力在开孔器60的B段上来回移动，并配合横向调整组件使刮丝49在开孔器60的B段左右移动，刮除开孔器60的B段上的屏蔽层，从而暴露开孔器60的B段；
6)将去除B段屏蔽层的开孔器60装夹在电镀夹具，放入电镀液中按B段电280#标300#的工艺要求进行金刚石磨粒的电镀；由于B段的屏蔽层被刮除，因此可以电镀；而C段等其他区段还有屏蔽层的保护，不会被电镀；
7)电镀完成后，将开孔器60浸入碱性溶液10％的NaOH溶液中，去除剩余的屏蔽层，清洗干净。即完成对开孔器60的B段的电镀。
8)重复上述步骤1)～7)，在开孔器60表面涂覆屏蔽层后，去除开孔器60的C段的屏蔽层；再对C段按C段的电镀工艺要求进行金属铬的电镀，此时由于屏蔽层的保护，除C段外的其余区段(包括已电镀的B段)不会被电镀；然后将电镀后的开孔器浸入碱性溶液中去除剩余的屏蔽层，清洗干净，即完成开孔器B、C两区段不同电镀工艺的分段电镀。
此外，本领域技术人员可知，按照本发明的方法可以实现不同区段相同电镀工艺不同厚度的分段电镀，在此不加以详细赘述。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。