[發明專利]用于聚晶類金剛石刀具的機械拋光方法在審
| 申請號： | 202310057561.4 | 申請日： | 2023-01-13 |
| 公開（公告）號： | CN116079360A | 公開（公告）日： | 2023-05-09 |
| 發明（設計）人： | 陳俊云;趙金鵬;靳田野 | 申請（專利權）人： | 燕山大學 |
| 主分類號： | B23P15/30 | 分類號： | B23P15/30;B24B3/34;B24B29/02 |
| 代理公司： | 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474 | 代理人： | 劉翠芹 |
| 地址： | 066004 河北*** | 國省代碼： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 用于 聚晶類 金剛石 刀具 機械拋光 方法 | ||
1.一種用于聚晶類金剛石刀具的機械拋光方法，其特征在于，具體實施步驟如下：
S1、利用圓弧刃拋光機對聚晶類金剛石刀具的后刀面進行拋光，得到后刀面表面粗糙度Sa為1nm和刀具后角為10°的聚晶類金剛石刀具；
S2、根據聚晶類金剛石刀具中刃口半徑的預測公式，選取抗壓強度高的金屬保護層，所述聚晶類金剛石刀具刃口半徑的預測公式為：
式中，n為磨粒數量，mg為單個磨粒質量，vg為磨粒速度，b為金屬保護層表面的最大塑性溝壑深度，[σt]為金屬保護層材料的抗壓強度，θ為磨粒頂角，R為刀具圓弧半徑，γ為聚晶金剛石的斷裂表面能；
S3、利用真空焊接機在聚晶類金剛石刀具的后刀面燒結一層金屬保護層：
S31、在真空焊接機中按一定的燒結溫度將金屬保護層融化并完整覆蓋在聚晶類金剛石刀具的后刀面；
S32、在800℃的溫度下保持5-10min后并降溫，使金屬保護層由液態轉為固態凝結在聚晶類金剛石刀具的后刀面；
S4、利用平面拋光機對聚晶類金剛石刀具的前刀面進行機械拋光：
S41、調整平面拋光機的轉速和拋光壓力，利用直徑為5μm的磨粒對聚晶類金剛石刀具的前刀面進行粗拋光，在前刀面上拋光出完整的平面；
S42、利用直徑為0.25μm的磨粒對聚晶類金剛石刀具的前刀面進行精拋光，直到金屬保護層表面和聚晶類金剛石刀具前刀面趨于同一水平面且兩者在豎直方向的距離為0-30nm時停止加工；
S5、利用化學溶解試劑對S3得到的聚晶類金剛石刀具后刀面上的金屬保護層進行溶解，直到金屬保護層從聚晶類金剛石刀具后刀面上完全脫落：
S51、配制溶解液，溶解液的比例按著稀硝酸：水：雙氧水＝1：2：1的比例配置；
S52、將S4得到的帶有金屬保護層的聚晶類金剛石刀具夾持并豎直懸于溶解液的液面之上，再不斷接近液面直到溶解液能夠完整覆蓋聚晶類金剛石刀具后刀面為止；
S53、將聚晶類金剛石刀具取下并在光學顯微鏡下觀察聚晶類金剛石刀具后刀面表面是否還存在金屬保護層，若存在，則重新操作S52，若不存在，則溶解完成。
2.根據權利要求1所述的用于聚晶類金剛石刀具的機械拋光方法，其特征在于，在步驟S1的拋光中，當所述金屬保護層所受的沖擊能量等于聚晶類金剛石刀具中切削刃鈍圓圓弧表面的斷裂起始能量時，金屬保護層中圓弧表面所對應的圓弧半徑即為聚晶類金剛石刀具刃口的半徑。
3.根據權利要求1所述的用于聚晶類金剛石刀具的機械拋光方法，其特征在于，在步驟S3中，所述金屬保護層為含有Ag、Cu和Ti納米顆粒的金屬混合物，所述金屬保護層的維氏硬度為640Mpa，抗壓強度為2.72Gpa。
4.根據權利要求1或者3所述的用于聚晶類金剛石刀具的機械拋光方法，其特征在于，在步驟S3中，所述金屬保護層的厚度為0.2mm-0.5mm。
5.根據權利要求1或者3所述的用于聚晶類金剛石刀具的機械拋光方法，其特征在于，在步驟S31中，所述真空焊接機的燒結溫度按200℃、400℃、600℃和800℃依次遞增。
6.根據權利要求1或者3所述的用于聚晶類金剛石刀具的機械拋光方法，其特征在于，在步驟S41中，所述平面拋光機的轉速為1500rpm，拋光壓力為2.7N。
7.根據權利要求1所述的用于聚晶類金剛石刀具的機械拋光方法，其特征在于，在步驟S51中，所述稀硝酸溶液的濃度為0.5mol/L。
8.根據權利要求1或者7所述的用于聚晶類金剛石刀具的機械拋光方法，其特征在于，在步驟S52中，所述溶解液對聚晶類金剛石刀具后刀面的溶解時間為2h-3h。
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