[发明专利]切削刀具以及该切削刀具的制造方法和制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及由切削刀具材料例如金刚石制成的切削刀具，以及，涉及该切削刀具的制造方法和制造装置。

背景技术

使用具有高硬度和良好耐磨性的切削刀具材料例如金刚石，制造进行精密切割的切削刀具。这种切削刀具具有刀具的侧面(flank face)、刀具的前倾面(rake face)、以及切削刃脊线，切削刃脊线是刀具的侧面与刀具的前倾面相交所沿的脊线。通过激光切割的方式切割切削刀具材料，制造这种切削刀具(例如，参见专利文献1至专利文献3)。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本未经审查的专利申请公开No.2003-25118

专利文献2：日本未经审查的专利申请公开No.2004-344957

专利文献3：日本未经审查的专利申请公开No.2008-229810

发明内容

技术问题

然而，存在的问题在于，采用相关技术的制造方法所制造的切削刀具，其切割面表面的光滑度不够，并且其表面粗糙度不均匀，而且，作为一种切削刀具来说，该切削刀具的性能不稳定。

所以，需要一种制造切削刀具的技术，能提供这样的切削刀具，其具有表面均匀光滑的切割面，并且具有稳定的性能。

技术方案

本发明的发明人研究了相关技术切削刀具切割面表面光滑度不够以及表面粗糙度不均匀的原因。经研究发现，在相关技术采用激光切割的情况下，切割期间激光束的扫描方向与激光束的偏振方向之间的关系影响了切割面的表面粗糙度。

具体而言，在相关技术中，在硬质材料(诸如金刚石、立方晶氮化硼(cBN))或超硬材料上进行激光切割时，使用了输出为线偏振激光束的激光束。然而，由于没有在考虑激光束扫描方向与激光束偏振方向之间关系的情况下进行切割，激光束的扫描方向影响了切割面的表面粗糙度。

因此，本发明的发明人进行了进一步研究，结果发现，能提供一种切削刀具，其具有表面均匀光滑的切割面并具有稳定的性能，并且提出了本发明。

根据本发明，提供了一种切削刀具制造方法，用于通过使激光束扫描切削刀具材料，将切削刀具材料切割成预定形状来制造切削刀具，其中，作为前述激光束，使用通过合束两个线偏振激光束使得两个线偏振激光束的偏振方向彼此成直角所形成的激光束，对切削刀具材料进行切割。

在相关技术中，通过用激光束在和线偏振光偏振方向相同的方向扫描工件来加工工件的情况，以及，通过用激光束在和线偏振光偏振方向垂直的方向扫描工件来加工工件的情况，这两种情况之间存在加工精度方面的差异。然而，如上所述，通过将两个线偏振激光束合束使得两个线偏振激光束的偏振方向彼此成直角所形成的激光束照射到工件上时，在工件的扫描及加工过程中，就加工精度而言，偏振方向彼此成直角的偏振光激光束彼此互补。结果，能得到一定等级的加工精度，并且不需要考虑激光束关于工件的扫描方向。通过用激光束在360度范围的任何方向进行扫描，都能以一定等级的加工精度加工工件。

例如，通过使两个线偏振激光束之一通过λ/2波片，使线偏振激光束的偏振方向旋转90度，之后，使该线偏振激光束与另一线偏振激光束合束，能得到上述复合的激光束。

根据本发明，提供了一种切削刀具制造方法，用于通过使激光束扫描切削刀具材料，将切削刀具材料切割成预定形状来制造切削刀具，其中，使用圆偏振激光束作为激光束。

不同于线偏振激光束以及通过线偏振激光束合束所形成的激光束，圆偏振激光束不具有特定的偏振方向，因而能容易地调整激光束的扫描方向。另外，能制造一种切削刀具，其切割面具有适当均匀的光滑度。

例如，通过使合束激光束通过λ/4波片，能得到上述圆偏振激光束。

根据本发明，提供了一种切削刀具制造方法，用于通过使激光束扫描切削刀具材料，将切削刀具材料切割成预定形状来制造切削刀具，其中，使用随机偏振激光束作为激光束。

不同于线偏振激光束以及通过线偏振激光束合束所形成的激光束，随机偏振激光束不具有特定的偏振方向，因而能容易地调整激光束的扫描方向。另外，能制造一种切削刀具，其切割面具有适当均匀的光滑度。

例如，通过使激光束进入光纤(fiber)并通过该光纤，之后，使该激光束通过准直透镜输出，能得到上述随机偏振激光束。

在本发明中，优选地，该激光束具有的波长为532纳米或355纳米。