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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：本发明公开了一种分体式CVD金刚石磨削工具及其制造方法，包括基体、沿所述基体的周向间隔分布的多个磨块、以及盖板；所述磨块位于所述基体外周面一端为工作面，所述工作面具有CVD金刚石涂层；所述磨块位于所述基体内侧的一端为紧固端，所述磨块定位固定。本发明的磨削工具解决了CVD金刚石涂层在磨削工具圆周表面难以一次成型、分次涂层厚度不均匀的问题，采用分体设计的方法将磨削工具工作表面分成若干份，降低了CVD金刚石涂层的工艺难度，使其制造工艺更容易控制。

主权项：1.一种分体式CVD金刚石磨削工具，其特征在于，该磨削工具包括：基体（1），其被配置为圆盘结构；沿所述基体（1）的周向间隔分布的多个磨块（2），所述基体（1）沿其周向加工有多个插槽（102），所述磨块（2）嵌入所述插槽（102）内；以及位于所述基体（1）上部的盖板（3）；所述磨块（2）位于所述基体（1）外周面一端为工作面（202），所述工作面（202）具有CVD金刚石涂层（204）；所述磨块（2）位于所述基体（1）内侧的一端为紧固端（203），所述磨块（2）定位固定；所述基体（1）与磨削工具装配；所述基体（1）中心具有与磨削工具的磨轴装配的中心通孔（101）；所述基体（1）的直径Φ1为磨削工具直径ds的90%~99%，且磨削工具直径ds范围为30mm~200mm；所述基体（1）的厚度T为5~20mm；所述中心通孔（101）的直径Φ11为基体（1）的直径ds的10%~30%；所述插槽（102）沿所述基体（1）的外周面间隔分布，且所述插槽（102）的数量为2~36个；所述插槽（102）沿所述基体（1）的轴向的深度为3~15mm；所述插槽（102）沿所述基体（1）的径向的延伸长度为10~50mm；所述插槽（102）形成有插槽底面（10201）和两侧的插槽侧面（10202）；所述插槽（102）被配置为由所述基体（1）外周面一端至靠近所述基体（1）中心一端槽宽逐渐减小的结构；两个所述插槽（102）侧面所形成的夹角θ的为范围5°~40°；所述插槽（102）的插槽底面（10201）和插槽侧面（10202）的表面粗糙度为Ra1.6；所述磨块（2）包括：基于所述插槽（102）匹配的磨块基体（201），所述磨块基体（201）位于所述基体（1）的外周面一端为所述工作面（202）；以及形成于所述磨块基体（201）靠近所述基体（1）中心一端的所述紧固端（203）；所述紧固端（203）被配置为沿垂直于所述磨块基体（201）方向凸出的结构，所述紧固端（203）开设有磨块紧固孔（205）；所述工作面（202）的CVD金刚石涂层（204）的涂层厚度T2≥15μm，该CVD金刚石涂层（204）的金刚石晶粒尺寸为5~30μm；所述紧固端（203）的凸起高度为5~15mm；所述基体（1）靠近其外周面一侧具有环形沉槽（104）；所述环形沉槽（104）的公称直径Φ12为基体直径的Φ1的70%~80%；所述环形沉槽（104）的槽宽W1为5~20mm；所述环形沉槽（104）沿所述基体的轴向的下沉深度为2~14mm；所述环形沉槽（104）的槽内的表面粗糙度为Ra1.6；所述环形沉槽（104）内开设有沿所述基体（1）轴向延伸的第一通孔（105），且该第一通孔（105）位于相邻两个所述插槽（102）的轴线的角平分线处；所述第一通孔（105）的数量等于所述插槽（102）的数量、或所述第一通孔（105）的数量为所述插槽（102）数量的½；所述盖板（3）嵌入所述环形沉槽（104），所述盖板（3）的厚度为5~10mm；所述盖板（3）外圆周面均布有多个自锁螺纹孔（301），所述自锁螺纹孔（301）处加工有锪平面（303）；所述盖板（3）上表面沿其周向均布有多个位置与所述第一通孔（105）匹配的第二通孔（302）；所述盖板（3）嵌入所述环形沉槽（104）时，所述盖板（3）通过螺栓（5）与所述基体（1）装配固定于所述第一通孔（105）和所述第二通孔（302）处；所述磨块（2）通过紧定螺钉（4）与所述盖板（3）紧固连接于所述自锁螺纹孔（301）和所述磨块紧固孔（205）；所述CVD金刚石磨削工具的制造方法主要包括以下步骤：S101、将分体式CVD金刚石磨削工具各部分装配在一起；S102、将未涂层的分体式磨削工具通过夹具安装在磨削工具的磨轴上，利用金刚石滚轮与分体式磨削工具对滚以实现修整后的分体式磨削工具工作表面的圆跳动≤2μm；S103、拆分经过修整的未涂层的分体式磨削工具，依次卸下紧定螺钉（4）、螺母（6）、螺栓（5）以及盖板（3），将全部磨块（2）取出；S104、将磨块（2）放置于热丝化学气相沉积炉中处理；S105、金刚石涂层沉积，加热磨块（2）温度至850℃，通入流量为500sccm的H2和CH4混合气体，其中CH4占比范围为0.5~1.8%，沉积时间≥8h，在磨块（2）的圆周表面沉积出厚度均匀的CVD金刚石涂层（204），涂层厚度偏差为±2μm；S106、按组装顺序重新装配磨削工具，最终获得分体式CVD金刚石磨削工具。

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百度查询： 哈尔滨工业大学 一种分体式CVD金刚石磨削工具及其制造方法