申请人:沈阳工业大学
发明人:苑泽伟 韩晖 李强 张祎衡
摘要: 本发明涉及一种超硬材料表面金字塔结构化的制造方法,其特征在于:将刀具和被加工件装配到切割机上,对工件表面进行等间距切割,切割间距不大于刀具的厚度,切割深度不大于金刚石颗粒的刃高;第一刀切割工序完成后,调节载物盘方向,使切割片与前一工序切割方向垂直,将切割间距与切割深度均设定到与上一步切割相同,再进行同样工艺的切割;切割完毕后将得到被加工材料表面的金字塔结构;所述制造方法所使用的工具由划片、钎焊层和金刚石颗粒构成;制备所述制造方法的工具,需要经过钎焊、研磨、抛光和激光出刃等步骤。本发明具有刀刃切割、不容易磨损、制造成本低、制造简单和对超硬材料表面的金字塔结构加工快速高效的特点。 主权利要求:1.一种超硬材料表面金字塔结构化的制造方法,其特征在于:1).将刀具和被加工件装配到切割机的对应位置,将切割间距、切割深度以及切割刀数等参数输入到切割机内;2).对工件表面进行等间距切割,切割的间距不大于刀具的厚度,切割深度不大于金刚石颗粒的刃高;3).第一刀切割工序完成后,通过切割机指令使载物盘旋转90°,切割片与步骤(2)切割路径方向垂直;4).将切割间距与切割深度均与上一步切割设定相同,再进行同样工艺的切割;5).切割完毕后将工件从载物盘卸下,得到被加工材料表面的金字塔结构,每个金字塔相对三角面的夹角与V型刀刃的刃面夹角相等。
2.一种如权利要求1所述超硬材料表面金字塔结构化刀具,其特征在于:包括划片、钎焊层和金刚石颗粒,金刚石颗粒通过钎焊层均匀镶嵌在划片边缘处;所述划片边缘表面呈现V型结构。
3.根据权利要求2所述超硬材料表面金字塔结构化刀具,其特征在于:所述划片的厚度在10μm~500μm之间。
4.根据权利要求2所述超硬材料表面金字塔结构化刀具,其特征在于:所述径向外沿金刚石颗粒的刀刃呈V型结构,其两刃间的夹角为60°~120°。
5.一种如权利要求2所述超硬材料表面金字塔结构化刀具的制造方法,其特征在于:首先,采用钎焊的方法将金刚石颗粒均匀镶嵌在划片边缘处;然后将划片安装在旋转轴上,通过调节量角器的角度,使研磨平面与划片成一定的夹角,对其边缘进行研磨,之后将划片反向安装旋转轴上,保持研磨平面与划片之间的夹角不变,对划片另外一面进行研磨,研磨后划片边缘表面呈现V型结构;当精加工时,将研磨盘更换为抛光盘,并将划片装配到旋转轴上,保持研磨平面与划片之间的夹角不变,按要求对划片边缘V型结构一个侧面进行精抛;之后更换划片的安装方向,对划片边缘V型结构另一个侧面进行精抛,最后使用激光加工使划片V型结构表面的金刚石出刃制得刀具成品。