[發明專利]一種帶有凹-凸結合型微結構的機加工刀具及其加工方法

有效

• 申請號: 202011609503.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112719320B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 付治波;蒙臻;倪敬
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: B23B27/00
• 分類號: B23B27/00;B23B27/14;B23D43/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

1.一種帶有凹-凸結合型微結構的機加工刀具，包括刀具主體（1）和開設在前刀面上的微結構陣列（2）；其特征在于：所述的微結構陣列（2）內的單個微結構單元包括同心且由外至內依次排列的外環槽（2-1）、內環槽（2-2）和中心錐凸起（2-3）；中心錐凸起（2-3）的尖端高于前刀面；所述的外環槽（2-1）和內環槽（2-2）的縱截面均呈等腰梯形；所述內環槽（2-2）和外環槽（2-1）的深度均為39~40μm；

該機加工刀具的制備過程如下：

步驟一、將被加工刀具（8）安裝到制備刀具（5）的下方，并使得前刀面朝上設置；制備刀具（5）的刀尖形狀與微結構單元軸截面的一半對應；制備刀具（5）的刀尖經毫米級觀察后呈一高一低的結構，其中高點回轉形成中間的圓錐，同時低點回轉形成了圓環，由于高點不在中心點，所以回轉時會形成中心圓錐；

步驟二、制備刀具（5）在被加工刀具（8）上依次旋轉壓印出微結構陣列（2）；制備刀具（5）以S形軌跡依序旋轉壓印出各微結構單元；

步驟三、對被加工刀具（8）進行研磨，使得中心錐凸起（2-3）高于周圍表面；對微結構陣列（2）進行尺寸檢驗。

2.根據權利要求1所述的一種帶有凹-凸結合型微結構的機加工刀具，其特征在于：所述的刀具主體（1）為車刀或拉刀。

3.根據權利要求1所述的一種帶有凹-凸結合型微結構的機加工刀具，其特征在于：所述內環槽（2-2）的大徑為250μm；外環槽（2-1）的大徑為500μm；相鄰兩個單個微結構單元的中心為L，取值為600μm。

4.根據權利要求1所述的一種帶有凹-凸結合型微結構的機加工刀具，其特征在于：所述制備刀具（5）的刀尖采用金剛石。

5.根據權利要求1所述的一種帶有凹-凸結合型微結構的機加工刀具，其特征在于：采用的加工裝置包括三軸運動滑臺裝置（3）、定點回轉裝置（4）、制備刀具（5）和加工載物臺（6）；加工載物臺（6）上安裝有夾具（7）；三軸運動滑臺裝置（3）包括X軸電動滑臺（3-1）、Y軸電動滑臺（3-2）和Z軸電動滑臺（3-3）；Z軸電動滑臺（3-3）上的滑移塊能夠沿三個方向移動；定點回轉裝置（4）安裝在Z軸電動滑臺（3-3）的滑移塊上，位于加工載物臺（6）的上方；定點回轉裝置（4）的主軸朝下設置，且安裝有制備刀具（5）；制備刀具（5）的形狀與微結構單元軸截面的一半的形狀相對應，且位于刀具回轉軸線的一側。