专利名称：刀具表面强化处理成套设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械加工成套设备，尤其是一种刀具制造设备，具体地说是一种刀具表面强化处理成套设备。
背景技术：
目前，我国的数控技术加工设备的研制越来越趋向成熟阶段，然而相对数控机床设备的发展，我国的数控机床刀具的发展相对落后，一些重要的零部件加工大多需从国外购买，费用相当昂贵。目前国内生产的刀具使用寿命低，且对难切削加工的材料切削时，刀具磨损大，蹦刃现象时常发生，随着刀具经常性的蹦刃或磨损，其刀具质量和尺寸都降低， 造成刀具的报废，造成刀具加工成本的增加，这将严重阻碍了我国的数控加工技术的发展。目前在造船业、汽车制造业、飞机飞船制造业、铁路运输业等领域使用的材料很多为难加工材料，其对刀具磨损较大，基于这种情况，就必须找出一种提高刀具性能的加工方法和设备，目前提高刀片性能的方法包括机械法和涂层法，机械方法中焊接方法是刀片和刀架焊接在一起，这本身就降低刀具性能，且熔化焊接方法造成的缺陷多，刀片和刀架的连接牢固度无法保证；涂层方法也有多种，有微弧氧化、激光熔覆等，这些方法存在涂层与母材结合是否牢固问题，在难加工材料加工时，或多或少涂层与刀具母材都会发生脱落，这不利于刀具的使用。
发明内容
本发明的目的是针对目前刀具制造过程中耗时长，周转多，影响和制约生产进度的问题，设计一种能快速制备合格高性能刀具的刀具表面强化处理成套设备。本发明的技术方案是
一种刀具表面强化处理成套设备，其特征是它包括
一真空炉体1，该真空炉体1主要用于在刀片表面渗入钴元素，它主要由真空炉底座 1-1、夹持机械手1-2、控制阀1-3、抽气孔1-4、导料管1-5、加热丝1_6、窗口 1_7、真空炉 1-10和扇门1-8组成，真空炉1-10安装在真空炉底座1-1上，刀片1-9安装在夹持机械手
1-2上，通过抽气孔1-4抽取空气，使炉体真空度达到98%以上，打开控制阀1-3将氧化钴通过导料管1-5喷洒在刀片1-9上，然后通过加热丝1-6加热真空炉1-10，氧化钴渗透结束后，打开窗口 1-7上的扇门1-8，通过夹持机械手1-2将刀片1-9送到皮带3-6上；
一盐浴共渗炉2，该盐浴共渗炉2主要用于在刀片表面渗入氧化铈，它主要由预热炉
2-1、盐浴炉2-2、氧化炉2-3、油炉2-4、取料机械手2_5和转轴组成，当刀片1_9从真空炉1 中送到皮带3-6上时，取料机械手2-5将刀片1-9从皮带3-6取出，先放入预热炉2_1中， 待预热至设定的温度后再通过取料机械手2-5将刀片1-9从预热炉2-1中取出放入盐浴炉 2-2中，待加热到设定的温度后，再将刀片1-9通过取料机械手2-5从盐浴炉2-2中取出，分别放入氧化炉2-3或油炉2-4中，待冷却后将刀片1-9通过取料机械手2-5从氧化炉2_3 或油炉2-4中取出放入皮带4-10上的工作台4-2，所述的预热炉2-1、盐浴炉2_2、氧化炉2-3和油炉2-4通过转轴2-6连接成一个能整体同步转动的结构；
一皮带运输机构3，该皮带运输机构3由第一滚筒3-1、第二滚筒3-2、第三滚筒3-3、 第一电机3-5、第一传感器3-4和皮带3-6组成，刀片1-9从真空炉体1送出，放在皮带3_6 上，通过第一电机3-5带动第三滚筒3-3转动，再通过第三滚筒3-3带动第一滚筒3-1和第二滚筒3-2滚动，电机13-5通过第一传感器3-4控制；
一修复机构4，该修复机构4主要由第四滚筒4-1、工作台4-2、探头4-3、第五滚筒4_4、 修磨机械手4-5、金刚石砂轮4-6、第六滚筒4-7、第二电机4-8、第二传感器4-9和皮带4_10 组成，刀片1-9送到工作台4-2上，通过第二电机4-8带动第六滚筒4-7滚动，第六滚筒4_7 又带动第四滚筒4-1和第五滚筒4-4滚动，最终带动皮带4-10运动，将工作台4-2逐渐移到探头4-3底下检测刀片1-9的刃磨情况，需要修磨就通过修磨机械手4-5上安装的金刚石砂轮4-6修磨达到使用要求，第二电机4-8是通过第二传感器4-9控制。一控制装置5，该控制装置5主要由控制器5-1、电脑5-2和数据线5_3组成，控制器5-1通过数据线5-3控制各执行部件的动作，并通过电脑5-2实时显示；
所述的盐浴炉2-2的加热温度为500-600°C，加入的氧化铈的含量占总盐浴配料的质量百分比为2 5%。所述的真空炉的真空度不小于98%，加热温度为120(Tl40(rC，保温时间为广5小时。本发明的有益效果
本发明可大大提高刀具的力学性能，尤其是刀具的耐磨性得到了很大提高，在加工难加工材料时，磨损量小，刀片尺寸基本不发生变化。利用本发明的装置生产的刀片，其使用寿命长，大大降低了刀片生产成本，而且生产刀片的设备全自动化，大大降低了人工劳动力，在一定程度上也降低了刀片生产成本。利用本发明的设备生产的刀片能很好地完成对难加工材料的加工。本发明结构简单，制造方便。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。如图1所示。一种刀具表面强化处理成套设备，它包括真空炉体1、盐浴共渗炉2、皮带运输机构3、修复机构4和控制装置5，各部分之间的周转主要依靠皮带运输机构加以实现，如图1 所示，将刀具放在真空炉体1中渗入钴元素，然后冷却后通过皮带运输结构3放入盐浴共渗炉体2中进行盐浴共渗，经冷却后送到修复机构4中皮带运输机上的工作台进行检验修复， 整个过程采用自动化控制，其控制部分主要由控制系统5完成。其中真空炉体1主要用于在刀片表面渗入钴元素，真空炉的真空度不小于98%，加热温度为120(Tl40(rC，保温时间为广5小时。真空炉体1主要由真空炉底座1-1、夹持机械手1-2、控制阀1-3、抽气孔1-4、 导料管1-5、加热丝1-6、窗口 1-7、真空炉1-10和扇门1-8组成，真空炉1_10安装在真空炉底座1-1上，刀片1-9安装在夹持机械手1-2上，通过抽气孔1-4抽取空气，使炉体真空度达到98%以上，打开控制阀1-3将氧化钴通过导料管1-5喷洒在刀片1-9上，然后通过加热丝1-6加热真空炉1-10，氧化钴渗透结束后，打开窗口 1-7上的扇门1-8，通过夹持机械手1-2将刀片1-9送到皮带3-6上；盐浴共渗炉2主要用于在刀片表面渗入氧化铈，盐浴炉 2-2的加热温度为500-600°C，加入的氧化铈的含量占总盐浴配料的质量百分比为2飞％，盐浴共渗炉2它主要由预热炉2-1、盐浴炉2-2、氧化炉2-3、油炉2-4、取料机械手2_5和转轴组成，当刀片1-9从真空炉1中送到皮带3-6上时，取料机械手2-5将刀片1-9从皮带3_6 取出，先放入预热炉2-1中，待预热至设定的温度后再通过取料机械手2-5将刀片1-9从预热炉2-1中取出放入盐浴炉2-2中，待加热到设定的温度后，再将刀片1-9通过取料机械手 2-5从盐浴炉2-2中取出，分别放入氧化炉2-3或油炉2-4中，待冷却后将刀片1_9通过取料机械手2-5从氧化炉2-3或油炉2-4中取出放入皮带4-10上的工作台4_2，所述的预热炉2-1、盐浴炉2-2、氧化炉2-3和油炉2-4通过转轴2_6连接成一个能整体同步转动的结构；皮带运输机构3由第一滚筒3-1、第二滚筒3-2、第三滚筒3-3、第一电机3-5、第一传感器3-4和皮带3-6组成，刀片1-9从真空炉体1送出，放在皮带3-6上，通过第一电机3_5 带动第三滚筒3-3转动，再通过第三滚筒3-3带动第一滚筒3-1和第二滚筒3-2滚动，电机 13-5通过第一传感器3-4控制；修复机构4主要由第四滚筒4-1、工作台4_2、探头4_3、第五滚筒4-4、修磨机械手4-5、金刚石砂轮4-6、第六滚筒4-7、第二电机4_8、第二传感器4_9 和皮带4-10组成，刀片1-9送到工作台4-2上，通过第二电机4-8带动第六滚筒4_7滚动， 第六滚筒4-7又带动第四滚筒4-1和第五滚筒4-4滚动，最终带动皮带4-10运动，将工作台4-2逐渐移到探头4-3底下检测刀片1-9的刃磨情况，需要修磨就通过修磨机械手4-5上安装的金刚石砂轮4-6修磨达到使用要求，第二电机4-8是通过第二传感器4-9控制。控制装置5主要由控制器5-1、电脑5-2和数据线5-3组成，它全部可以采用现有的常规控制技术加以实现，控制器5-1通过数据线5-3控制各执行部件的动作，并通过电脑5-2实时显效果例1 采用本发明的装置制造刀片，其使用寿命为10 12小时，而普通刀片使用寿命2 3小时，通过本发明制造出的刀片使用寿命得到大大提高，是普通刀具使用寿命的3 4倍。其制造过程是全程自动化过程，降低了人工劳动力，这又提高了生产的安全性。效果例2 采用本发明装置生产的刀片，切削TC17材料得到的表面粗糙度达到 0.45，传统的刀片切削TC17材料的表面粗糙度为1.6左右。本发明制造的刀片可以降低表面粗糙度达71. 9%，这大大提高了切削加工表面质量，同时说明刀具耐磨性好。本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求
1.一种刀具表面强化处理成套设备，其特征是它包括一真空炉体(1 )，该真空炉体(1)主要用于在刀片表面渗入钴元素，它主要由真空炉底座(1-1)、夹持机械手(1-2)、控制阀(1-3)、抽气孔(1-4)、导料管(1-5)、加热丝(1-6)、窗口( 1-7)、真空炉(1-10)和扇门(1-8)组成，真空炉(1-10)安装在真空炉底座(1-1)上，刀片(1-9)安装在夹持机械手(1-2)上，通过抽气孔(1-4)抽取空气，使炉体真空度达到98% 以上，打开控制阀(1-3)将氧化钴通过导料管(1-5)喷洒在刀片(1-9)上，然后通过加热丝 (1-6)加热真空炉(1-10)，氧化钴渗透结束后，打开窗口( 1-7)上的扇门(1-8)，通过夹持机械手(1-2)将刀片(1-9)送到皮带(3-6)上;一盐浴共渗炉(2)，该盐浴共渗炉(2)主要用于在刀片表面渗入氧化铈，它主要由预热炉(2-1)、盐浴炉(2-2)、氧化炉(2-3)、油炉(2-4)、取料机械手(2-5)和转轴组成，当刀片 (1-9)从真空炉(1)中送到皮带(3-6)上时，取料机械手(2-5)将刀片(1-9)从皮带(3-6)取出，先放入预热炉(2-1)中，待预热至设定的温度后再通过取料机械手(2-5)将刀片(1-9) 从预热炉(2-1)中取出放入盐浴炉(2-2)中，待加热到设定的温度后，再将刀片(1-9)通过取料机械手(2-5)从盐浴炉(2-2)中取出，分别放入氧化炉(2-3)或油炉(2-4)中，待冷却后将刀片(1-9)通过取料机械手(2-5)从氧化炉(2-3)或油炉(2-4)中取出放入皮带(4-10) 上的工作台(4-2)，所述的预热炉(2-1)、盐浴炉(2-2)、氧化炉(2-3)和油炉(2-4)通过转轴 (2-6)连接成一个能整体同步转动的结构；一皮带运输机构(3)，该皮带运输机构(3)由第一滚筒(3-1)、第二滚筒(3-2)、第三滚筒(3-3)、第一电机(3-5)、第一传感器(3-4)和皮带(3-6)组成，刀片(1-9)从真空炉体(1) 送出，放在皮带(3-6)上，通过第一电机(3-5)带动第三滚筒(3-3)转动，再通过第三滚筒 (3-3)带动第一滚筒(3-1)和第二滚筒(3-2)滚动，电机1 (3-5)通过第一传感器(3_4)控制；一修复机构(4)，该修复机构(4)主要由第四滚筒(4-1)、工作台(4-2)、探头(4-3)、第五滚筒(4-4)、修磨机械手(4-5)、金刚石砂轮(4-6)、第六滚筒(4-7)、第二电机(4-8)、第二传感器(4-9)和皮带(4-10)组成，刀片(1-9)送到工作台(4-2)上，通过第二电机(4_8)带动第六滚筒(4-7)滚动，第六滚筒(4-7)又带动第四滚筒(4-1)和第五滚筒(4-4)滚动，最终带动皮带(4-10)运动，将工作台(4-2)逐渐移到探头(4-3)底下检测刀片(1-9)的刃磨情况，需要修磨就通过修磨机械手(4-5)上安装的金刚石砂轮(4-6)修磨达到使用要求，第二电机(4-8)是通过第二传感器(4-9)控制；一控制装置(5)，该控制装置(5)主要由控制器(5-1)、电脑(5-2)和数据线(5-3)组成， 控制器(5-1)通过数据线(5-3)控制各执行部件的动作，并通过电脑(5-2)实时显示。
2.根据权利要求1所述的刀具表面强化处理成套设备，其特征是所述的盐浴炉(2-2) 的加热温度为500-600°C，加入的氧化铈的含量占总盐浴配料的质量百分比为2 5%。
3.根据权利要求1所述的刀具表面强化处理成套设备，其特征是所述的真空炉的真空度不小于98%，加热温度为120(Tl40(TC，保温时间为广5小时。
全文摘要
一种刀具表面强化处理成套设备，其特征是它包括真空炉体(1)、盐浴共渗炉体(2)、皮带运输机构(3)、修复机构(4)和控制器(5)，通过将刀具放在真空炉体(1)中渗入钴元素，然后冷却后通过皮带运输结构(3)放入盐浴共渗炉体(2)中进行盐浴共渗，经冷却后送到修复机构(4)中皮带运输机上的工作台进行检验修复，整个过程采用自动化控制，其控制部分主要由控制系统(5)完成。利用本发明装置生产的刀片具有使用寿命长，生产成本低的优点，生产刀片的设备全自动化，大大降低了人工劳动强度。
文档编号C23C10/00GK102312187SQ20111029847
公开日2012年1月11日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者修磊, 方淼晖, 段杏林, 汪建利, 汪洪峰 申请人:黄山学院