脉冲磁场多位向批量再制造高性能刀具的生产线及其方法
专利汇可以提供脉冲磁场多位向批量再制造高性能刀具的生产线及其方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种在保证刀具（高速 钢 、硬质 合金 、涂层刀具、 立方氮化 硼 、金刚石刀具等）外形尺寸不发生变化的情况下批量地显著提高刀具切削性能和服役寿命的脉冲 磁场 再制造生产线及方法。该生产线由以下几个模 块 构成：磁场发生器（双扼结构，包括动 铁 芯、固定铁芯、线圈），脉冲电源（产生可控交变磁场）、 机器人 手臂、传送带，数字磁场控制平台（控制系统和智能 软件 ）、退磁模块、冷却循环系统（ 冷却 水 箱、 泵 ）。该生产线涉及到将批量刀具置于脉冲磁场作用区域，通过调节脉冲磁场 频率 、强度大小以及刀具与磁场的相对位向，快速调控其 缺陷 和元素的 密度 和分布，再制造刀具组织，改善其切削性能，延长刀具服役寿命从而降低生产成本。，下面是脉冲磁场多位向批量再制造高性能刀具的生产线及其方法专利的具体信息内容。
1.本发明提供了一种脉冲磁场多位向批量再制造高性能刀具的生产线及其方法；其特征在于：该生产线由以下几个模块构成磁场发生器（4）（产生可控交变磁场）、机器人手臂（5）、传送带（2），数字磁场控制平台（6）、退磁模块（1）、冷却循环系统（3）（冷却水箱、泵）。
2.根据权利要求1所述的磁场发生器，其特征在于采用双扼结构（形成闭合磁路），由动铁芯（4-2）、固定铁芯（4-3）、线圈（4-1）组成，动、定铁芯组成磁场气隙由数字控制平台（6）调节，刀具由机器人手臂（5）拿起放置于磁极下方，刀具与磁场的相对位相由机器人手臂（5）的动作调控，磁场处理完成后，由机器人手臂放在传送带（2）上。
3.根据权利要求1所述的机器手臂（5），其特征在于机器人手臂（5）主要是完成磁场处理前后刀具的放置、取装及刀具与磁场方向相对位向的调控。
4.根据权利要求1所述的退磁模块（1），其特征在于退磁模块（1）主要是实现磁场处理后刀具磁性的消退。
5.根据权利要求1所述的冷却循环系统（3），其特征在于冷却循环系统（3）主要是对在脉冲磁场产生过程中，机构产生的热进行散热或冷却。
6.根据权利要求1所述的数字磁场控制平台（6），其特征在数字磁场控制平台包括控制系统和智能软件，能够精确控制动铁芯（4-2）的运动和传送带的启停及传送速度，控制动铁心（4-2）与样品（7）之间的距离。
7.根据权利要求1所述的脉冲磁场多位向批量再制造高性能刀具的生产线，生产线的主要特征示意图如图1所示，生产线流程的主要步骤如下：
I：装载刀具盒（7）由机械手臂（5）从样品框中取出
II：取出后的样品可直接放入传送带（2），由传送带（2）输送到动铁心（4-2）下方或由机械手臂夹持直接置于动铁芯下方，且样品与脉冲磁场的位相关系可有机械手臂调控
III: 通过控制系统设定和自动调节动铁心（4-2）与样品盒（7）之间的距离，然后施加脉冲磁场，按设定时间停留，处理完毕后样品盒（7）（直接或由机械人手臂放入传送带上）由传送带（2）输送到退磁区域（1），施加磁场对刀具进行退磁，退磁后样品盒（7）由传送带（2）输送到回收区；整个过程由数字控制平台智能控制，可以实现刀具批量再制造的流水作业。
8.本发明提出一种基于批量再制造刀具生产线的脉冲磁场多位向快速再制造刀具的
方法，其特征在于：通过调控刀具与磁场的位向关系、磁场频率及强度，可以实现刀具缺陷密度（位错、层错等）的增殖及合金元素的重排分布，并实现精确调控刀具微区缺陷密度、缺陷分布及合金元素的均匀化，且处理时间极短，通常在5分钟以内。
9.根据权利要求8所述的脉冲磁场多位向快速再制造刀具的方法，其特征在于：切削刀具的刀刃与脉冲磁场的相对位向可调控，可以实现刀具刃口微观区域缺陷密度的定向增殖、缺陷的定向生长以及元素的定向迁移，定向增强刀具刃口区域，再制造刀具组织，在加工工件时，能够减小切削力和刀具磨损，降低切削温度，提升刀具服役寿命。
10.根据权利要求8所述的脉冲磁场多位向快速再制造刀具的方法，其特征在于：所施加脉冲磁场的频率和磁场强度范围较宽，可通过调节磁场频率和强度的大小实现刀具表面或整体的再制造；由于“趋肤”效应，脉冲磁场倾向于分布于靠近刀具表面的区域，这一想象与脉冲磁场的频率和强度相关，且频率越大、强度越小，“趋肤”效应越明显，可实现刀具表面的再制造，通过设定中高频的脉冲频率，能够将脉冲磁场聚焦在刀具刃口的近表面区域，而对刀具内部组织影响较小，能够实现对刀具刃口近表面微观区域缺陷密度的增殖及元素重排，对刀具刃口及局部区域进行改性，强化刀具表面组织，而刀具内部组织基本不变，保持有良好的韧性；而当脉冲磁场频率越小、强度越大，“趋肤”效应越不显著，设定较低的脉冲频率可实现刀具整体的再制造。
脉冲磁场多位向批量再制造高性能刀具的生产线及其方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
2. 取YG8硬质合金铣刀，通过传送带输送到动铁心下方，并保证铣刀前端刀刃区域处于动铁心中部，施加脉冲磁场,磁场强度0.2T-3T, 脉冲频率为5-200HZ，脉冲时间5s-
10min, 磁场再制造处理后硬质合金铣刀具的硬度提高2%-10%；进行切削对比实验，切低碳合金钢，在保证工件同样精度的情况下，磁场再制造后的刀具比未经过磁场处理的刀具寿命提高了10-50%；
3. 取YT15硬质合金车刀，通过传送带输送到动铁心下方，施加脉冲磁场,磁场强度
0.2T-3T, 脉冲频率为5-200HZ，脉冲时间5s-15min, 磁场再制造处理后硬质合金车刀具的硬度提高2%-10%；进行切削对比实验，切削40Cr钢，在保证工件同样精度的情况下，磁场再制造后的刀具比未经过磁场处理的刀具寿命提高了10-200%；
4. 对于表面为TiAlN/Al2O3涂层的硬质合金（WC/Co）刀具，通过传送带输送到动铁心下方，施加脉冲磁场,磁场强度0.2T-4T, 脉冲频率为5-500HZ，脉冲时间5s-5min, 磁场再制造处理后刀具涂层的硬度提高2%-15%；进行切削对比实验，切削结构钢，在保证工件同样精度的情况下，磁场再制造后的刀具比未经过磁场处理的刀具寿命提高了10-200%，切削速度提高了20% 70%；
~
5.对于cBN刀具，通过传送带输送到动铁心下方，施加脉冲磁场,磁场强度0.5T-6T, 脉冲频率为5-200HZ，脉冲时间5s-5min, 磁场再制造处理后硬质合金铣刀具的硬度提高2%-
10%；进行切削对比实验，切削淬硬钢，在保证工件同样精度的情况下，磁场再制造后的刀具比未经过磁场处理的刀具寿命提高了10-200%；
6. 对于TiAlN/cBN刀具，通过传送带输送到动铁心下方，施加脉冲磁场,磁场强度
0.5T-6T, 脉冲频率为5-200HZ，脉冲时间5s-5min, 磁场再制造处理后刀具的硬度提高2%-
15%；进行切削对比实验，切削淬硬钢，在保证工件同样精度的情况下，磁场再制造后的刀具比未经过磁场处理的刀具寿命提高了10-250%；
7. 对于金刚石刀具，通过传送带输送到动铁心下方，施加脉冲磁场,磁场强度0.5T-
6T, 脉冲频率为5-200HZ，脉冲时间5s-5min, 磁场再制造处理后硬质合金铣刀具的硬度提高2%-10%；进行切削对比实验，切削淬硬钢，在保证工件同样精度的情况下，磁场再制造后的刀具比未经过磁场处理的刀具寿命提高了10-100%。
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