[發明專利]一種金剛石刀具的刃口定位方法

有效

• 申請號: 201711178342.2
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107984283B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 楊寧;黃文;雷大江;岳曉斌;趙舜;賈魯;唐雙林;韓長慶
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院機械制造工藝研究所
• 主分類號: B23Q3/18
• 分類號: B23Q3/18
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

本發明公開了一種金剛石刀具的刃口定位方法，該刃口定位方法包括選定金剛石刀具刃口區域，聚焦離子束在金剛石刀具刃口區域刻蝕標記，在位調整金剛石刀具，在工件表面涂一層粘膜，使用金剛石刀具試切粘膜，在位觀察金剛石刀具刃口粘附的粘膜物質，判斷粘膜物質與標記的相對位置是否滿足需要。本發明的金剛石刀具的刃口定位方法實現了金剛石刀具的準確重復定位裝夾，有益于解決金剛石刀具的使用和壽命管理問題。

技術領域

本發明屬于超精密機械加工技術領域，具體涉及一種金剛石刀具的刃口定位方法。

背景技術

超精密金剛石切削技術，因其具有可加工鏡面級光滑表面、超高精度、低表面損傷等質量特征的工件，是現代高技術發展所需裝備零部件加工的必要技術手段。該技術中金剛石刀具技術對最終實現工件材料的切削去除極為關鍵。

切削加工中刀具刃口與工件材料之間的相互作用導致金剛石刀具磨損。金剛石刀具磨損到一定的程度將不再能加工出合乎質量要求的工件。刀具的磨損程度與其切削加工的工件質量之間存在對應關系。掌握這種對應關系就能夠解決生產中有關刀具使用的三個關鍵問題：（1）刀具是否可用；（2）刀具能獲得何種切削質量；（3）刀具可用多久。掌握這種對應關系必須測量金剛石刀具刃口與工件接觸區域的磨損情況。因為金剛石刀具刃口及其鋒利（刃口鈍圓半徑達納米量級），目前一般借助原子力顯微鏡、掃面電子顯微鏡等儀器對刃口進行觀測表征，對金剛石刀具刃口磨損難以進行在位觀測，而必須離線觀測。離線觀測完畢的金剛石刀具必須重新裝夾，且必須保證重新裝夾后刀具與工件接觸的刃口區域在裝夾前后一致。尤其對于大圓弧金剛石刀具，通常刀具刃口總弧長可以達到約4mm，而與工件接觸的區域大小約為200μm，甚至更小，對局部刃口區域觀測完畢，目前難以實現刀具重復裝夾滿足上述一致性要求。這就導致不能掌握刀具的磨損程度與其切削加工的工件質量之間的對應關系，無法解決有關刀具使用的關鍵問題，阻礙了金剛石刀具的使用和壽命管理。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種金剛石刀具的刃口定位方法。

本發明的金剛石刀具的刃口定位方法包括以下步驟：

a.將金剛石刀具置于聚焦離子束刻蝕設備中，并選中刃口區域；

b.在選中的刃口區域附近，用聚焦離子束刻蝕標記；

c.將金剛石刀具安裝在機床上，調整金剛石刀具的裝夾姿態，使金剛石刀具的刃口接近工件表面；

d.在工件表面涂一層粘膜；

e.調整金剛石刀具進給量，試切粘膜；

f.在位觀測粘在金剛石刀具的刃口的粘膜是否與步驟b中的標記位置相符，若符合則完成刃口定位，若不符合則返回步驟c。

所述的步驟a中的聚焦離子束刻蝕設備帶有電子顯微鏡，能夠對金剛石刀具的刃口區域進行觀察。

所述的步驟d中的粘膜采用記號筆涂畫的方式形成膜層。

所述的步驟e中的金剛石刀具進給量為微米量級。

本發明的金剛石刀具的刃口定位方法的標記大小要適中，經顯微鏡放大后可以在成像中識別；粘膜的膜層不能損傷工件表面、厚度足夠小，濕潤和干燥狀態均可粘附在金剛石刀具的刃口表面，實踐中可以采用記號筆涂畫的方式形成該膜層。

本發明的金剛石刀具的刃口定位方法實現了金剛石刀具的準確重復定位裝夾，有益于解決金剛石刀具的使用和壽命管理問題。

附圖說明

圖1為本發明的金剛石刀具的刃口定位方法流程圖；

圖2為實施例1中金剛石刀具的刃口標記的光學顯微鏡照片；

圖3為實施例1中金剛石刀具切削粘膜后粘膜與標記的相對位置的光學顯微鏡照片；