[發明專利]一種超硬磨料工具及其制造方法

在審

• 申請號: 201610970484.1
• 申請日: 2016-10-27
• 公開（公告）號: CN106625294A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 段端志;吳斌
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: B24D3/06
• 分類號: B24D3/06;B24D18/00
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所36111
• 代理人: 劉凌峰

1.一種超硬磨料工具，包括基體、超硬磨料和釬焊金屬結合劑，其特征在于，所述基體的外周緣設有多個分齒段，相鄰分齒段之間設有排屑槽，所述分齒段上有多個窄齒，每個分齒段上的窄齒高度在徑向上周期性先逐級降低后升高，所述超硬磨料通過釬焊金屬結合劑固定在分齒段的工作區域上且固定于窄齒外圓面上的超硬磨料呈階梯式有序排列。

2.如權利要求1所述的超硬磨料工具，其特征在于，所述基體外徑大小范圍為60～200mm，基體寬度范圍為0.6～100mm，所述分齒段個數為4～16個，所述排屑槽形狀為鑰匙槽或U型槽或魚鉤槽。

3.如權利要求1所述的超硬磨料工具，其特征在于，所述窄齒數范圍為50～260個，窄齒寬度范圍為1.5～2.5mm，相鄰窄齒的徑向高度之差均為Δh，Δh的大小范圍為0.6d～d(d為超硬磨料的直徑)。

4.如權利要求1所述的超硬磨料工具，其特征在于，所述窄齒在徑向高度變化的一個周期內的個數為3或5或7或9。

5.如權利要求1所述的超硬磨料工具，其特征在于，所述超硬磨料為金剛石或CBN，所述釬焊金屬結合劑材料為Ni基合金或Cu-Sn-Ti合金或Ag-Cu-Ti合金。

6.如權利要求1所述的超硬磨料工具，其特征在于，所述分齒段上工作區域的徑向高度a范圍為4～15mm。

7.該超硬磨料工具的制造方法，包括窄齒有序排列的優化設計方法和超硬磨料工具的制作方法，其特征在于，所述窄齒有序排列參數為窄齒在徑向高度變化的一個周期內個數n、相鄰窄齒的徑向高度之差Δh以及窄齒外圓面上超硬磨料數m，所述窄齒有序排列的優化設計方法，即以工具在加工工件材料過程中的加工效率V最高、使用壽命S最高作為窄齒有序排列優化的目標函數：

V=V(a_p，w，D，h_e，k，Δh，n，P)

S＝S(a_p，w，D，b，k，m，σ_q，P)

并以σ_b≥[σ_b]，Q≥[Q]，q≤[q]，R_a≤[R_a]作為主要約束條件，求解上述數學模型，針對被加工材料的性質要求在給定的加工要求和加工條件下可獲得窄齒的最佳有序排列參數，包括窄齒在徑向高度變化的一個周期內個數n、相鄰窄齒的徑向高度之差Δh以及窄齒外圓面上超硬磨料數m；所述超硬磨料工具的制作方法依次包括基體的前處理、超硬磨料與釬料合金的涂布、高溫釬焊以及后序處理等。