金刚石工具制造设备的发展现状

金刚石工具制造设备的发展现状您的查询字词都已标明如下：砂带磨弧机(点击查询词，可以跳到它在文中首次出现的位置)(百度和网页的作者无关，不对其内容负责。百度快照谨为网络故障时之索引，不代表被搜索网站的即时页面。)9AbrasivesNewsNO.5.2003金刚石工具制造设备的发展现状郑州磨料磨具磨削研究所曲茂章杨晓枫金刚石工具是将人工合成的金刚石与不同结合剂通过混料,成型,烧结等工艺方法,制造出具有一定形状的金刚石工具如:砂轮,磨轮,锯片,珩磨条,拉丝模等.是提高产品质量,提高工作效率,降低工人劳动强度,提高经济效益的有效工具.广泛用于机械,石材,建筑,交通,机场等行业.随着我国改革开放的深入及加入WTO后,我国超硬材料合成设备技术及工艺水平的大幅度提升,我国已成为金刚石生产大国.其价格也大为降低,使金刚石工具得以飞速发展.因此许多大专院校,研究院所及企业都自行研制出不少新型的金刚石工具和专用设备.使超硬材料的应用范围逐步扩大.现以我所为例简单介绍金刚石工具制造设备的发展状况.一,金刚石混料设备金刚石混料设备是将金刚石与结合剂(如:各种金属粉末,树脂)进行充分混合.使其分布均匀,以利于制造质量稳定的产品.1,摇摆式混料机J奎l一摇摆式混料机这种混料机(见图一)机构比较复杂,采用主动和从动的两组连杆机构,由电机经减速机构带动,形成三维空间的摇摆动作,使混料桶(瓶)一边旋转一边作上下,左右摆,整体摇摆的动作速度在100r/rain左右,并可进行无级调速,其运动轨迹象舞厅中的彩灯.由于该机构比较复杂,制作精度高,安装调整难度大,虽混料效果较理想,但只有一个混料装置,混料量较少,价格也比较高,一般常用于试验室或小批量生产中使用.主要性能指标为:1)电源:220V,50HZ2)电机功率:200W3)混料量:1Kg4)外形尺寸:600mmX600nllnx300ram5)重量:80kfg2,滚筒式混料机这种混料机构简单(见图--).它有两只与轴成45.布置的方桶,通过电机驱动作近似三维的旋转运动.将装有金刚石和金属粉末的塑料桶(一般为金属粉末的包装桶)放入方桶内,随其一起转动,为了不使物料在桶内产生有序滑动,桶内装有各种规格的搅拌物(如自行车链条)以造成混料物不时改变滑动的方向和位置.达到混料均匀的目的.这种混料机采用直流电机驱动,可控硅无级调速,并具有时间设定及自动正,反转功能.操作简单,装卸料方便,成本低廉,混料量大等特点.主要技术指标为:1)电源:2)电机功率:3)混料量:4)调速范围:5)外形尺寸:6)重量:380V.50HZ0.8KW3—4X2Kg20—10or/rain1200mmX500mmx400rainlOOkfg图二滚筒式混料机二,金刚石工具烧结压机1,概况烧结压机是一种金刚石工具制造专用压机,可以烧制妇00一奶500nun切割锯片金刚石刀头,小型整体金刚石切割片,金刚石珩磨油石,金刚石拉丝模等产品.烧结压机的规格,型号很多,但其工作原理都是一样.将在混料机中混合好的金刚石,结合剂等混合料,按一定的重量称好装入石墨模具中(见图三,以金刚石切割片刀头为例),放人带有电极维普资讯的上,下压头中通过液压系统对其施加一定的压力,然后接通加热电源,将低电压(4～6V),大电流(几千安至一万多安),通过电极压头传到受压工件模具上,由于石墨模具及含有金刚石金属粉料的工件是具有低内阻的导体,故大电流通过会使其内阻发热,而产生热量(Q热=o.2412r内田),最后可形成高达1000cI=左右的高温,使金属结合剂在高温下熔融,在压力下,经过一定的时间与金刚石紧密结合在一起,就产生出了所需产品.图三石墨模具在烧结压机中生产出的产品,是一次性加压,成型,烧结,因此,工艺简单,热效率高,质量好,周期短(一般一次烧结工艺15rain),因此是金刚石工具行业最广泛使用的生产设备.其典型的总体结构(见图四).压机的压力规格一般都有150KN(15tf),250KN(20tf),1MN(1ootf)等,加热功率有30KVA,50KVA,60KVA,100KV,120KVA等.■图四烧结压机结构图当前国内较先进的烧结压机都采用了红外测温技术,PC可编程控制器智能化温控仪,可控硅功率元件,彩色显示等技术,实现温度,压力曲线的预设定,并适时显示,跟踪压力,温度曲线,具有自动化程度高,操作方便,控温精度高等特点.2,RYJ—D(E)型烧结压机RYJ—D(E)烧结压机(见图五)是我所为金刚石制品和其它超硬材料制品生产而设计制造的专用设备,具有设计合理,结构新颖,工作可靠,效率高,操作方便等优点.RYJ—D(E)烧结压机,可根据制品的生产工艺要求使压制和烧结同步进行,可按给的工艺过程对生产过程实行半自动化控制.RYJ—D(E)烧结压机分为液压主机和电器控制柜两部分,液压主机部分,为下压式四柱压机.具有刚性好,平行度高等特点,液压系统由专门设计的组合油泵,集成阀,高强度油缸组成,与电气控制配合可完成压机的快速前进,升压,回程等动作.具有高效,低耗,可靠性好等特点.电器柜中,安装有特种大电流变压器,测量及控制仪表.继电器控制电路,能可靠的完成动作程序,动作显示,及过载保护,同时与热电偶,温控仪及大功率接触器,电接点压力表组成的控温控压系统,能完成压力及温度的无级调节.主要技术参数为:图五RYJ—D(E)型烧结压机1)额定压力150KN2)加热功率50(30)KvA3)加热电流8000(6000)A4)电机0.75KW5)压头使用面积200×200咖n26)加热工件截面积80(50)cm2(≤1000~C)7)冷却水≥20L/rain(20℃)8)控制方式继电器9)保压补压自动定点控制lo)升温速度两挡可调11)保温控制自动定点控制,控温精度2%l2)保温时间0～99[tdn(0～99s)任意调整13)外形尺寸主机670×570×1700rmn电气柜780×780×1800rmn14)设备总重量1000(980)Kg3,RYJ一2000(2000A)型烧结压机RYJ一2000(2000A)烧结压机(见图六)是我所为金刚石制品和其它超硬材料制品生产而设计制造的高档专设备.具有设计合理,结构新颖,工作可靠,效率高,操作方便等特点.RYJ系列压机,可根据制品的生产工艺要求对压制和烧结同步进行,可按给定工艺过程对生产过程完成半自动化控制压机的主机部分为下压式四柱油压机,具维普资讯)cI3有刚性好,平行度高等特点.液压系统由专门设计的组合油泵,集成阀,高强度油缸组成,与电气控制配合可完成压机的前进,升压,保压,回程等动作.具有高效,低耗,可靠性好等特点.图六RYJ一2000(2000A)烧结压机电气柜中,安装有特种大电流变压器(2000型为50KVA,2000A型为60KvA),测量及控制用仪表.RYJ一2000(2000A)型烧结压机采用微电脑程序控制,可设定十条工艺曲线,每条曲线可予置十步温度,压力,时间值.能可靠地完成动作程序,动作显示,故障检测及保护,与装有微电脑的智能温控仪,远红外测温探头(热电偶),大功率可控硅控制系统及压力变送器,电液比例压力控制阀组成精密的温度,压力系统,使其生产过程中温度可按设定的曲线进行.压力由电液比例阀控制,按予置的不同的压力值,跟随温度自动转换.装有彩色显示屏,可适时显示压力和温度曲线,其较高的自动化程度使得操作方便,工艺稳定性更好.其主要技术参数为:1)额定压力:150(250)KN2)额定油压:20MPa3)压头面积:200×200(250×250)mm24)加热工件截面积:80em2,加热温度超过1000℃5)加热功率:50(60)KVA380V,50HZ6)加热电流:8OO0(10000)A7)电机功率:0.75KW8)测温元件:热电偶K号及远红外测温探头9)冷却水:≥20升/分(30℃)10)控制方式:可编程控制器控制工作程序,进口电脑智能温控仪,可控制10段温度曲线,三级压力预置,自动切换11)外形尺寸:750×1300X1700(1100×1360×1750)mill12)设备净重:1000(1200)l(g4,RYJ一2000K型真空烧结压机RYJ一2000K型真空烧结压机(见图七)采用单片机控制,具有予置十条工艺曲线的功能,每条曲线可予设十段温度,压力,时间值.能可靠地完成动作程序,动作显示,故障检测及保护,与智能温控仪,远红外测温探头及大功率可控硅组成精确的控温控压系统,使其生产过程中温度曲线可按设定的曲线进行,压力由电液比例阀控制,可分档设定,跟随温度自动转换.配有远程通讯接口及监控软件可将生产过程工艺参数及热压烧结曲线送达微机记录备案,为分析工艺过程,调整修改工艺参数提供依据.配有真空泵可对加热区进行抽真空,还可以按照工艺要求通入保护气体,以保证工件的烧结质量.主要技术参数为:图七RYJ一2000K型真空烧结压机1)额定真空度10-1托2)额定压力250l(N3)额定油压20MPa4)活塞直径×行程,b125×260mm5)压头尺寸250×250mm6)最小模具高度120ram(压制后)7)最大模具高度180mm8)加热功率60KVA9)测温元件红外测温10)电机功率0.75KW三,金刚石锯片刀头磨弧机磨弧是对金刚石锯片刀头的圆弧面进行磨削加工,是生产金刚石锯片生产工艺流程中一项重要的工序,目的是使金刚石锯片基体和刀头的两个弧面尽可能一致,使焊接面积达到最大限度,特别是激光焊接的金刚石锯片对刀头的圆弧面要求更高,其加工质量好坏直接影响锯片的焊接强度,进而影响锯片的使用性能和寿命.良好的圆弧面可以提高焊接强度,防止脱齿,提高锯片的几何形状和尺寸精度,降低锯片的偏摆.1,MHR—I型砂轮磨弧机MHR—I型砂轮磨弧机(见图八)将金刚石锯维普资讯次/rain的速度摆动,另一电机驱动砂轮旋转可对刀头的内圆弧面进行磨削,使其内弧面与锯片基体的外弧面尽可能一致.通过调整摆杆的长度可实现对不同弧面的加工.其主要技术指标为:1)刀头加工半径范围R150—800mm2)一次装夹工件6—10个3)砂轮转速1400r/rain4)摆杆速度25次/min5)进给速度手动6)电机功率0.75KW+0.55KW7)电压380V,50HZ8)外型尺寸1600mm×600mln×1450mm9)重量llOOkgf图八MHR—I型砂轮磨弧机2,SJ系列砂带磨弧机sJ系列激光焊金刚石锯片刀头砂带磨弧机(见图九)是生产高档金刚石锯片的必备设备,该机采用高档全树脂砂带作为磨削工具,依靠改变接触轮的大小可以对不同直径的金刚石锯片刀头的内圆弧进行磨削,以达到其与金刚石锯片基体外圆弧吻合的目的.该机由电机直接驱动砂带旋转,通过接触轮,张紧轮将砂带张紧.具有结构简单,运转平稳,操作方便等特点.SJ一105型激光焊金刚石锯片砂带磨弧机的技术参数为:图九SJ—lO5型砂带磨弧机1)加工锯片刀头范围:夺l05600mm2)电机功率:2.2KW,50HZ3)砂带规格(两种):2400×50mmA60(夺340以下)2850×50mmA60(夺390以上)4)砂带速度:23m/s5)驱动轮直径:~150mm6)调偏轮直径:~160mm7)接触轮直径:0一~590mm8)外型尺寸:24O0×800×800mm9)机器重量:500kg四,便携式高频焊机XGP型高频感应加热焊机(见图十)是我所开发出的一种超小型便携式晶体管高频焊机,目前有15KVA和20KVA两种规格.该机专为金刚石锯片刀头的高频焊接而设计,同时也可用于硬质合金锯片锯齿焊接;普通硬质合金刀