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　　申请号：201410022598

　　申请人：华南理工大学

　　摘要：本发明公开了一种具有微切削刃阵列结构的球形铣刀的制造方法。该方法将球形铣刀的中心点移动到金刚石砂轮的V形尖端的正下方，金刚石砂轮沿着水平的切削方向往复运动且往下进给，不断对旋转的铣刀球面进行切削，切削出V形，球形铣刀的旋转在铣刀球面上加工出圆环形微沟槽，在相邻的位置上加工出另一个V形槽，两相邻V形槽交叉处形成微切削刃；利用金刚石砂轮的V形尖端形状及其两侧面上的微金刚石磨粒逐渐将微切削刃修锐成尖角；应用本发明的具有微切削刃阵列结构的球形铣刀，可一次成型在铝合金、钛合金、铜、模具钢等工件表面上直接铣削加工出微沟槽结构表面，极大提高加工效率，降低加工成本，避免二次装夹和更换刀具等问题。

　　独立权利要求：1.一种具有微切削刃阵列结构的球形铣刀的制造方法，其特征在于包括如下步骤：1）将金刚石砂轮修整出V形尖端，并将金刚石砂轮安装在高速旋转的砂轮轴上，再将球形铣刀装夹在夹具上，夹具固定在水平工作台面上，球形铣刀绕球形铣刀的旋转轴心线旋转，将球形铣刀的旋转轴中心线与砂轮的轴心线保持同一个垂直于水平面的截面上，利用与夹具连接的分度器使形铣刀的旋转轴心线与砂轮轴心线成一个安装夹角β，安装夹度β为30～90度；2）将球形铣刀的中心点移动到金刚石砂轮的V形尖端的正下方，金刚石砂轮沿着水平的切削方向往复运动且往下进给，不断对旋转的铣刀球面进行切削，利用旋转的砂轮V形尖端沿着球形铣刀球面的切点出切削出V形，球形铣刀的旋转在铣刀球面上加工出圆环形微沟槽，再提起金刚石砂轮的V形尖端，利用分度器调整装置夹角β和水平移动，将球形铣刀绕中心旋转3～15°，然后在相邻的位置上加工出另一个V形槽，两相邻V形槽交叉处形成微切削刃；利用金刚石砂轮的V形尖端形状及其两侧面上的微金刚石磨粒逐渐将微切削刃修锐成尖角；3）重复步骤2），逐渐在铣刀球面上加工出微切削刃阵列结构，制备具有微切削刃阵列结构的球形铣刀。

　　2.根据权利要求1所述的具有微切削刃阵列结构的球形铣刀的制造方法，其特征在于：所述金刚石砂轮V形尖端角度为30～120°，角度误差为±0.5度。 

　　3.根据权利要求1所述的具有微切削刃阵列结构的球形铣刀的制造方法，其特征在于：所述金刚石砂轮转速为2000～10000转/分，进给速度为1～500毫米/分，进给深度为20～900微米/行程。 

　　4.根据权利要求1所述的具有微切削刃阵列结构的球形铣刀的制造方法，其特征在于：所述铣刀转速为100～500转/分。 

　　5.根据权利要求1所述的具有微切削刃阵列结构的球形铣刀的制造方法，其特征在于：所述球形铣刀直径2～100毫米，球形铣刀的微切削刃尖端半径修磨成0.5～10微米，高度为3～900微米，尖角为30～90度，分度为3～15度。

　　6.根据权利要求1所述的具有微切削刃阵列结构的球形铣刀的制造方法，其特征在于：所述球形铣刀的材料为钨钢硬质合金、CBN或PCD；所述金刚石砂轮由青铜结合剂和金刚 石磨粒组成，金刚石磨粒粒度为240～3000目。 

　　7.根据权利要求1所述的具有微切削刃阵列结构的球形铣刀的制造方法，其特征在于：所述微阵列结构的微沟槽深度为50～900微米，微沟槽角度为30～120度，微阵列间距为50～500微米。