[發(fā)明專利]一種多刃超硬刀具銑削加工硬脆材料的加工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010218341.1
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111376396A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王成勇;胡小月;林海生;鄭李娟
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B28D1/18
• 分類號: B28D1/18;B28D5/02;B28D7/04;B28D7/00
• 代理公司: 惠州市超越知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44349
• 代理人: 陳文福

本發(fā)明提供一種多刃超硬刀具銑削加工硬脆材料的加工方法；包括以下步驟：S1、將待加工材料裝夾于機床上;S2、將多刃超硬刀具安裝在刀柄上；S3、設(shè)置輔助加工；S4、開始銑削加工，設(shè)置銑削參數(shù)進行加工。本發(fā)明針對待加工材料的性能特點，采用無輔助干切削、常規(guī)潤滑、微量潤滑、低溫微量潤滑、超聲輔助、激光輔助、水輔助、油輔助等多種輔助加工方法，基于多刃超硬刀具結(jié)合銑削加工與磨削加工的特點，實現(xiàn)硬脆材料高速高效高精無損加工。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于硬脆材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多刃超硬刀具銑削加工硬脆材料的加工方法。

背景技術(shù)

藍(lán)寶石、玻璃、陶瓷等硬脆材料具有硬度高，脆性大，斷裂韌性低，材料彈性極限與強度接近的特點；這些特點使其加工中容易出現(xiàn)裂紋、表面破損等，是典型的難加工材料。硬脆材料的傳統(tǒng)加工方法是使用金剛石磨頭進行磨削。傳統(tǒng)磨削效率低，經(jīng)過長時間使用后磨粒破損、脫落，鋒利性下降，易導(dǎo)致零件加工后表面破損、產(chǎn)生劃痕及微裂紋。

以銑代磨是一種新型加工方法，主要是針對聚晶金剛石（PCD）刀具，通過增加銑刀刀刃數(shù)量（10-100刃），使傳統(tǒng)PCD刀具變成多刃PCD刀具，使單個刀刃的切削量減少為微米級別的去除，降低切削應(yīng)力與切削熱，同時PCD刀具是用金剛石微粉和結(jié)合劑在高溫高壓下燒結(jié)而成的，使用激光加工出多個刃口，在刃口上分布有微小的金剛石顆粒，這些金剛石顆粒在整體刀具進行銑削的過程中可以起到微量磨削的輔助作用。因此在提高加工效率的同時也可以保證加工質(zhì)量，實現(xiàn)整體以銑代磨加工。

輔助加工是指在加工過程中采用外界輔助的方式來進一步優(yōu)化加工質(zhì)量，輔助加工有常規(guī)潤滑、微量潤滑、低溫微量潤滑、超聲輔助、激光輔助、水輔助、油輔助等。常規(guī)潤滑是在加工過程中將潤滑液噴射到加工表面，降低刀具與工件間的摩擦力和切削溫度；是指將壓縮空氣與極微量的潤滑油混合汽化后形成含有微米級的液滴油霧再高速噴射到切削區(qū)域；低溫微量潤滑是將低溫切削與微量潤滑技術(shù)相結(jié)合的一種潤滑方式，可以大大控制切削溫度；超聲輔助是使用超聲頻使刀具作小振幅振動，在加工過程中提高工件表面質(zhì)量；激光輔助是在加工前或加工中使用激光對加工表面進行照射，使加工材料產(chǎn)生變化，易于后續(xù)切削加工；水輔助和油輔助加工是指將加工材料方式與水或者油下，可以降低加工溫度等。以上幾種輔助加工在切削加工中都比較常用，但現(xiàn)有技術(shù)中暫時還沒有輔助加工應(yīng)用于多刃PCD刀進行以銑代磨的加工的研究。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種多刃超硬刀具銑削加工硬脆材料的加工方法，本發(fā)明基于多刃超硬刀具以銑代磨的加工特點，對超硬材料進行加工，同時根據(jù)待加工材料及加工要求，采用合適的輔助加工方法，最終實現(xiàn)硬脆材料高效無損加工。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種多刃超硬刀具銑削加工硬脆材料的加工方法，其特征在于，包括以下具體步驟：

S1、將待加工材料裝夾于機床上;

S2、將多刃超硬刀具安裝在刀柄上；

S3、設(shè)置輔助加工；

S4、開始銑削加工，設(shè)置銑削參數(shù)進行加工。

本發(fā)明提出的多刃超硬刀具銑削加工，通過增大刀刃數(shù)量，減少單齒去除量，降低切削應(yīng)力與切削熱，同時刃口上的微小金剛石顆粒在銑削加工中對加工面進行微量磨削輔助，提高加工質(zhì)量，針對加工材料和加工要求，選擇合適的輔助加工方法，進一步提高加工效率與加工質(zhì)量，減小加工面由于切削力產(chǎn)生的微裂紋。

進一步的，所述步驟S1中所加工的材料為陶瓷、石墨、玻璃、藍(lán)寶石中的任一種硬脆材料且不限于以上幾種。

進一步的，所述步驟S1中所待加工材料可放置于空氣、水、油的任一種液體中，且不僅限于以上幾種液體。