用于汽車剎車片鉚釘孔加工的階梯鉆制作工藝，包括以下步驟：（1）將工具鋼的刀桿和YG6硬質合金的刀頭通過釬焊連接為一體的刀具；（2）把刀具放到鹽酸與硝酸的混合溶液中進行超聲清洗方式的預處理；（3）將預處理過的刀具放到反應室的工作臺上，刀桿豎直刀頭朝上放置，在刀頭兩側各布置兩根碳化處理過的鉭絲；（4）在反應室內對刀頭表面進行形核、生長處理，最后刀具的刀頭表面沉積一層金剛石薄膜。本發明專利技術涂層采用階梯平行布置鉭絲的方法，可以保證硬質合金階梯鉆不同切削刃部分都涂上金剛石薄膜，使得階梯鉆刀具壽命極大提高，可以廣泛應用于汽車剎車片鉚釘階梯孔的高效精密批量加工，極大的降低加工成本，加工效率極高。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種機加工刀具的制造工藝，尤其涉及一種用于汽車剎車片鉚釘孔加工的階梯鉆制作工藝。
技術介紹
汽車剎車片是指固定在與車輪旋轉的制動鼓或制動盤上的摩擦材料，其中的摩擦襯片及摩擦襯塊承受外來壓力，產生摩擦作用從而達到車輛減速的目的。汽車剎車片通過鉚釘鉚接在制動鼓，其鉚釘孔為帶沉頭的階梯孔。在實際加工汽車剎車片上的階梯孔，往往通過硬質合金鉆頭直接鉆削而成，而且由于剎車片的材料較硬，因此加工階梯孔時所采用的刀具很容易磨損，生產效率較低，不能實現批量生產。另一方面，在鉆孔過程中，由于刀具磨損，會使得孔的表面質量有所降低，造成加工誤差。由于頻繁的更換刀具，會大大增加生產加工成本，對企業的生產效益和加工效率都有很大的影響，因此亟需一種能多次連續加工這種剎車片的一種新型鉆孔刀具。近年來，利用鉭絲CVD金剛石技術可以使得刀具表面鍍上一層金剛石薄膜，這層薄膜具有高彈性模量，高硬度，高熱導率及良好的穩定性，但是現有的金剛石涂層技術，一般只適用于比較簡單的刀具形狀，對于階梯孔刀具還沒有可行的方法。國內外常用的金剛石涂層刀具有麻花鉆，但是此類刀具加工階梯孔效率低下，并且其涂層工藝也不適合復合階梯孔刀具。經過對現有技術文獻的檢索，中國專利申請號200310108306.0記載了一種“整體式硬質合金旋轉刀具金剛石涂層制備裝置”，該文獻公開了一種裝夾上刀具后利用涂層回轉工作臺回轉的方法來對刀具進行涂層；另外，中國專利申請號201110028846.2記載了一種“復雜形狀金剛石涂層刀具鉭絲化學氣相沉積批量制備方法”，該文獻公開了一種能旋轉90度工作臺的金剛石涂層裝置，其涂層的刀具是麻花鉆和銑刀。以上兩種涂層方法都是采用工作臺回轉的方法，經過鉭絲加熱來對刀具進行涂層，但是上述方法鉭絲極易變形，不易控制，且由于階梯孔直徑不一樣，這樣通過回轉的方法進行金剛石涂層，就會造成階梯復合鉆刀具部分切削刃不能涂上金剛石薄膜或者由于溫度不能有效控制造成碳化的現象，因此上述方法都不適用于階梯孔鉆頭工具的金剛石涂層。
技術實現思路
本專利技術為了解決現有技術中的不足之處，提供一種采用鉭絲階梯布置的方法在階梯鉆的鉆頭上沉積金剛石涂層、以提高刀具壽命及加工效率的用于汽車剎車片鉚釘孔加工的階梯鉆制作工藝。為解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案:用于汽車剎車片鉚釘孔加工的階梯鉆制作工藝，包括以下步驟: (I)、將工具鋼的刀桿和Y G6硬質合金的刀頭通過釬焊連接為一體的刀具，刀頭采用扁鉆形式，刀頭為階梯結構，刀頭上設有刀尖和刀肩；(2 )、把刀具放到鹽酸與硝酸的混合溶液中進行超聲清洗方式的預處理； (3)、將預處理過的刀具放到反應室的工作臺上，刀桿豎直刀頭朝上放置，在刀頭兩側各布置兩根碳化處理過的鉭絲，四根鉭絲兩兩平行，每側的兩根鉭絲分別上下布置，其中上層的兩根鉭絲高于刀尖5 8mm,間距為35mm ;下層的兩根鉭絲高出刀肩5 8mm,間距為38mm，每根鉭絲距離刀具切削刃距離均相同； (4)、在反應室內對刀頭表面進行形核、生長處理，其中形核時壓力為一99.6Kpa，電壓為18V，偏壓電流為0.3A，總功率維持在900 1100W，溫度維持在220 250°C，保持30分鐘；生長時壓力為一 98Kpa，電壓為22V，保持鉭絲功率維持在1700 1900W，溫度維持在300 330°C，保持五個小時；最后刀具的刀頭表面沉積一層金剛石薄膜。所述刀桿的直徑為10mm，刀具整體長度為80mm。所述步驟(2)中鹽酸和硝酸的體積比為1:1，超聲清洗時間為15min。所述形核時的總功率為1000W，溫度為235°C ;生長時鉭絲的功率為1800W，溫度為315。。。所述步驟(4)中在反應室進行形核前先將反應室內部壓力調到一 95.6Kpa，同時將鉭絲電壓升至5V、8V、10V、12V、14V，以上升壓過程各保持10分鐘，然后升至16V，保持5分鐘。采用上述技術方案，本專利技術針對現有刀具在加工汽車剎車片階梯孔存在耐磨度和耐用度的不足，研發了一種金剛石涂層階梯孔復合刀具。即在現有扁鉆的基礎上，刀頭材料采用YG6硬質合金，刀桿材料采用工具鋼，鉆頭刀頭和刀桿采用釬焊連接。刀頭進行金剛石涂層時，采用鉭絲階梯布置的方法，通過控制沉積溫度及功率，在刀具的刀頭上涂上一層金剛石薄膜，以此來強化刀具 的切削加工性，滿足汽車剎車片階梯孔批量加工時對刀具高質高效的要求。本專利技術的整體式階梯金剛石復合鉆頭，其刀具的刀頭(切削部分)采用階梯式整體結構，不開螺旋槽，提高了刀具的剛性，采用階梯形式可以一次鉆削，完成剎車片階梯孔的加工。刀頭外表面沉積金剛石涂層，提高了刀具的壽命及孔加工質量，采用階梯平行布置鉭絲的方法，可以保證硬質合金階梯鉆不同切削刃部分都涂上金剛石薄膜，并能在涂層過程中有效控制沉積溫度。本專利技術的刀頭采用不開螺旋槽的階梯鉆形式，用于提高刀具的剛性，涂層時，采用階梯平行布置鉭絲的方法，可以保證硬質合金階梯鉆不同切削刃部分都涂上金剛石薄膜。本專利技術所涉及的金剛石涂層復合階梯鉆，通過一次鉆削就可以完成汽車剎車片鉚釘階梯孔的加工，通過在階梯鉆切削刃涂上金剛石薄膜后，使得階梯鉆刀具壽命極大提高，可以廣泛應用于汽車剎車片鉚釘階梯孔的高效精密批量加工，極大的降低加工成本，加工效率極高。附圖說明圖1是本專利技術在進行沉積金剛石涂層所采用設備的結構示意 圖2是圖1反應室中鉭絲在刀具周圍的布置示意圖。具體實施例方式本專利技術的用于汽車剎車片鉚釘孔加工的階梯鉆制作工藝，如圖1和如圖2所示，包括以下步驟: (I)、將工具鋼的刀桿27和YG6硬質合金的刀頭30通過釬焊連接為一體的刀具，刀頭30采用扁鉆形式，刀頭30為階梯結構，刀頭30上設有刀尖26和刀肩29 ； (2 )、把刀具放到鹽酸與硝酸的混合溶液中進行超聲清洗方式的預處理； (3)、將預處理過的刀具放到反應室19中工作臺的支座31上，刀桿27豎直刀頭30朝上放置，在刀頭30兩側各布置兩根碳化處理過的鉭絲25，四根鉭絲25兩兩平行，每側的兩根鉭絲25分別上下布置，其中上層的兩根鉭絲25高于刀尖26上端面5 8mm，間距為35mm ；下層的兩根鉭絲25高出刀肩29上表面5 8mm，間距為38mm，每根鉭絲25距離刀具切削刃距離均相同。(4)、在反應室19內對刀頭30表面進行形核、生長處理，其中形核時壓力為一99.6Kpa，電壓為18V，偏壓電流為0.3A，總功率維持在900 1100W，溫度維持在220 250°C，保持30分鐘；生長時壓力為一 98Kpa，電壓為22V，保持鉭絲25功率維持在1700 1900W，溫度維持在300 330°C，保持五個小時；最后刀具的刀頭30表面沉積一層金剛石薄膜。所述刀桿27的直徑為10mm，刀具整體長度為80mm。所述步驟(2)中鹽酸和硝酸的體積比為1:1，超聲清洗時間為15min。所述形核時的總功率為1000W，溫度為235°C ;生長時鉭絲25的功率為1800W，溫度為315。。。 所述步驟(4)中在反應室19進行形核前先將反應室19內部壓力調到一 95.6Kpa，同時將鉭絲25電壓升至5V、8V、10V、12V、14V,以上升壓過程各保持10分鐘，然后升至16V，保持5分鐘。針對本專利技術的一種具體實施方式詳細本文檔來自技高網...
【技術保護點】
用于汽車剎車片鉚釘孔加工的階梯鉆制作工藝，其特征在于：包括以下步驟：（1）、將工具鋼的刀桿和YG6硬質合金的刀頭通過釬焊連接為一體的刀具，刀頭采用扁鉆形式，刀頭為階梯結構，刀頭上設有刀尖和刀肩；（2）、把刀具放到鹽酸與硝酸的混合溶液中進行超聲清洗方式的預處理；（3）、將預處理過的刀具放到反應室的工作臺上，刀桿豎直刀頭朝上放置，在刀頭兩側各布置兩根碳化處理過的鉭絲，四根鉭絲兩兩平行，每側的兩根鉭絲分別上下布置，其中上層的兩根鉭絲高于刀尖5～8mm，間距為35mm；下層的兩根鉭絲高出刀肩5～8mm，間距為38mm，每根鉭絲距離刀具切削刃距離均相同；（4）、在反應室內對刀頭表面進行形核、生長處理，其中形核時壓力為－99.6Kpa，電壓為18V，偏壓電流為0.3A，總功率維持在900～1100W，溫度維持在220～250℃，保持30分鐘；生長時壓力為－98Kpa，電壓為22V，保持鉭絲功率維持在1700～1900W，溫度維持在300～330℃，保持五個小時；最后刀具的刀頭表面沉積一層金剛石薄膜。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：向道輝，趙重陽，秦強，楊廣賓，梁松，王艷鳳，趙波，高國富，焦鋒，童景琳，
申請(專利權)人：河南理工大學，
類型：發明
國別省市：
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