[發(fā)明專利]加工具有螺旋角的金剛石刀具的方法及刀具

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110317560.X
• 申請(qǐng)日: 2021-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN115121850A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫思叡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海名古屋精密工具股份有限公司
• 主分類號(hào): B23C5/10
• 分類號(hào): B23C5/10
• 代理公司: 上海市海華永泰律師事務(wù)所 31302
• 代理人: 包文超

一種加工具有螺旋角的金剛石刀具的方法，包括在呈棒狀的基體材料上預(yù)先形成槽口，槽口沿著基體材料的軸向延伸形成第一槽體，第一槽體至少包括第一槽底面；接著，將金剛石復(fù)合片貼合于第一槽底面上，使得金剛石復(fù)合片的上表面傾斜于基體材料的軸線；最后，采用激光或電刻蝕對(duì)已經(jīng)貼合金剛石復(fù)合片的第一槽體連同金剛石復(fù)合片作為整體進(jìn)行加工，形成復(fù)合加工要求的成型槽體和前刀面，形成的前刀面呈螺旋狀，具有的螺旋角為10°～55°。本發(fā)明的方法制得的金剛石刀具，與普通PCD刀具相比，可以減少加工阻力30％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種材料的成型方法，尤其涉及一種對(duì)金剛石材料實(shí)施加工形成螺旋角的方法，以應(yīng)用于制造實(shí)施精密機(jī)加工的刀具。

背景技術(shù)

金剛石刀具即在基體材料(如：硬質(zhì)合金)上安裝金剛石片或金剛石涂層制得的機(jī)加工切削刀具。其具有極高的硬度和耐磨性、低摩擦系數(shù)、高彈性模量、高熱導(dǎo)、低熱膨脹系數(shù)，以及與非鐵金屬親和力小等優(yōu)點(diǎn)，用于非金屬硬脆材料如：石墨、高耐磨材料、復(fù)合材料、高硅鋁合金及其它韌性有色金屬材料的精密加工。

以鋁合金材料的加工為例，提高金剛石刀具的刃口鋒利性有利于提高加工效率和提高刀具壽命。提高鋒利性主要技術(shù)手段是增大切削刃的前角和后角，以及減小刀尖圓弧半徑，通過增大螺旋角是一種常見的達(dá)到增大前角的目的技術(shù)方法。

貼片PCD刀具是一種目前最主流的機(jī)加工刀具，其以刃傾角替代螺旋角，得到螺旋度5～7度的角，只能用于短小刀具，缺點(diǎn)在于難以制造大螺旋角(10度以上的螺旋角)的金剛石刀具。金剛石涂層刀具，是另一種常見的機(jī)加工刀具，先在硬質(zhì)合金基體形成螺旋角，再施以金剛石涂層的方法制造。制得的螺旋角角度雖然不受限制，但會(huì)導(dǎo)致刃口的圓弧半徑過大，降低刃口的鋒利性，且制造技術(shù)并不成熟，成品率較低。

為了解決上述技術(shù)問題，第三種方案即將PCD材料加工成整體呈現(xiàn)螺旋狀，雖克服了上述技術(shù)的缺陷，但制造成本太大，價(jià)格過高，難以廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種加工具有螺旋角的金剛石刀具的方法，減小金剛石刀具在金屬機(jī)加工切削中的加工阻力。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種加工具有螺旋角的金剛石刀具的方法，使得整個(gè)刃部具有的前角角度保持一致，部分刃口提前損壞。

本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供一種金剛石刀具，其上具有大角度的螺旋角，有效降低金剛石刀具在金屬機(jī)加工切削中的加工阻力，提高加工效率。

本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提供一種金剛石刀具，其上具有大角度的螺旋角，對(duì)金屬材料實(shí)施精密加工，提高刀具的使用壽命。

激光是一般采用脈沖或超快激光器，脈寬在100微秒～100飛秒。加工時(shí)能量會(huì)在脈沖周期內(nèi)以熱能或光能形式傳遞給材料的晶格引起材料氣化或刻蝕并實(shí)現(xiàn)去除材料的目的。

金屬系由屬于金屬元素組成，大多數(shù)為電和熱的優(yōu)良導(dǎo)體，有延展性，密度較大，熔點(diǎn)較高。在漢字中，這些元素的名稱大都具有“金字”偏旁(部首)。

有色合金屬于金屬，通常指除鐵、鉻和錳三種金屬以外的所有金屬，如：鋁、鎂、鉀、鈉、鈣、鍶、鋇、銅、鉛、鋅、錫、鈷、鎳、銻、汞、鎘、鉍、金、銀、鉑、釕、銠、鈀、鋨、銥、鈹、鋰、銣、銫、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鎢、鉬、鎵、銦、鉈、鍺、錸、鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔和釷，以及有色合金，如：但不限于鋁合金、銅合金、鎂合金、鎳合金、錫合金、鉭合金、鈦合金、鋅合金、鉬合金和鋯合金等。這些物質(zhì)單獨(dú)或組合應(yīng)用于本發(fā)明，是本發(fā)明技術(shù)方案所直接作用的對(duì)象。

金剛石(diamond)，它是一種由碳元素組成的礦物，是石墨的同素異形體，化學(xué)式為C，也是常見的鉆石的原身。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。金剛石硬度具有方向性，八面體晶面硬度大于菱形十二面體晶面硬度，菱形十二面體晶面硬度大于六面體晶面硬度。