高细密度新型外咬合轮材电镀技艺的新进展

落砂法的显著优势是砂层薄、镀液流通性好、砂层对液相传质和导电过程影响小，因此可以使用较大的电流密度，故生产效率较高。但用落砂法制造外啮合齿轮状珩齿刀时，每次落砂只能覆盖少数轮齿。为使基体所有轮齿都均匀地镀上磨粒，必须对基体进行合理分度、分步电镀上砂。由于上砂轮齿与未上砂轮齿同时电镀，这使得后上砂的轮齿获得了较厚的底镍。根据不同的电镀工艺参数，相邻两次上砂轮齿的底镍厚度差一般在10m～25m之间，严重地影响了相邻两次上砂镀层中磨粒对基体齿面的等高性，使制出的刀具丧失精度。经金刚石修形、砂轮修形后可使刀具精度满足要求，但修形后珩齿刀寿命会明显降低，所以应尽量控制好磨粒的等高性，避免刀具修形。

齿轮状珩齿刀镀层质量问题形成原因较为复杂，分析得出其主要成因是阴极析氢引起的针孔和氢脆。析氢情况与镀液配方及电镀工艺参数的选择关系密切，可以通过正交试验找到佳镀液配方及电镀工艺参数。

卸砂之后的加厚镀和电铸的镀层质量对珩齿刀的寿命起决定性作用。为了保证电镀镍层的力学性能，加厚镀和电铸时推荐使用上砂工序电镀工艺参数。在CBN磨粒全部被镍覆盖之后，为缩短电铸时间，可以提高电流密度。电铸厚度根据珩齿刀齿厚确定，一般为2mm～5mm.电铸金属根据浇芯金属来确定，如果选用45钢浇芯，电铸金属可选铋，浇芯时通过铋的熔化降低高温对CBN的冲击，同时利用铋由液态转为固态时体积增大及镍、铁冷却体积收缩过程产生的内应力，将CBN磨粒压出镍层贴到阴模表面，同时促使镍镀层与阴模分离，这将利于脱模;如选用低温合金如青铜浇芯，电铸金属可用镍。由于钢、镍和青铜在相同温度下具有不同的线膨胀系数，此差异在冷却后将有利于脱模。

机加工以阴模外圆为基准，加工钢芯的内孔和两端面。内孔加工要在高精度内圆磨床上进行。先将刀具找正，端面跳动在1.5m以内，外圆偏摆在1.5m以内。以阴模外圆为基准，磨钢芯内孔，留研磨余量0.01mm。研磨时必须保证钢芯内孔与阴模外圆的同轴度，以确保刀具的各项精度。端面加工可在外圆磨床上进行，加工时保证端面与孔的垂直度。机加工后，就可进行脱模、检验修整工序，后得到成品。

内镀铸造工艺分析内镀铸造工艺上砂工序中采用的埋砂法解决了落砂法中磨粒等高性、均匀性对刀具精度的影响，避免了电镀中的边缘效应对刀具精度的影响。此外，磨粒没入镀层后刀具寿命比外镀法提高2倍～3倍，成品刀具加工精度等级可达GB10095-2002标准的4级～5级。但内镀法生产工艺流程长、投入大，故成本高、效率低。