[发明专利]一种内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法

权利要求书

1.一种内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）PCD复合片切割：利用线切割的方法分别将16P及12P的PCD复合片切割成若干块PCD刀片；

2）刀片焊接：将PCD刀片焊接在刀具基体上，得到PCD刀具；

3）PCD刀具后刀面的加工：按照内凹型复杂轮廓刀具后角的设计要求，利用电腐蚀加工装置对PCD刀具进行电腐蚀线切割处理，得到具有低粗糙度后刀面的PCD刀具；其中，电腐蚀加工参数为：电压160~180V，电流7~30A，脉宽6~12微秒，脉冲间隙80~140微秒；

4）PCD刃口及其第一后角的加工：按照内凹型复杂轮廓刀具刃口的设计要求，利用激光切割装置对PCD刀具进行激光切割处理，激光加工参数为以下参数：

第一后角开粗：切深0.3mm，上切宽0.07mm，下切宽0.06mm，焦距位置为0mm，入射角为6-10°，脉宽为0.6-2.5微秒，频率为100000/30HZ或者37037/30HZ，激光功率为80W；

第一后角精加工：切深0.5mm，上切宽0.04mm，下切宽0.04mm，焦距位置为0mm，入射角为10°，脉宽为0.8微秒，频率为100000/20HZ，激光功率为50W；

切削刃及第一后角超精加工：切深0.2-0.3mm，上切宽0.02-0.05mm，下切宽0.02-0.05mm，焦距位置为0mm，入射角为3-5°，脉宽为0.6-2.5微秒，频率为76923/30HZ或者35714/30HZ，激光功率为30W；

抛光处理：切深0.07mm，上切宽0.02mm，下切宽0.02mm，焦距位置为0mm，入射角为5°，脉宽为0.8微秒，频率为100000/50HZ或者37037/40HZ，激光功率为20W。

2.根据权利要求1所述的内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法，其特征在于：在步骤2）中，在焊接前对PCD复合片的硬质合金面进行喷砂处理，并依次进行倒角、锉削等工艺。

3.根据权利要求1所述的内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法，其特征在于：在步骤2）中，在焊接中控制焊接温度为700°C，焊接时间为5min。

4.根据权利要求1所述的内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法，其特征在于：在步骤2）中，在焊接后，将刀具放入真空炉进行缓慢冷却。

5.根据权利要求1所述的内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法，其特征在于：在步骤3）中，电腐蚀加工参数为以下参数组合：

GE1600材料：后刀面半精加工电压180V，电流28A，脉宽8微秒，脉冲间隙140微秒，后刀面精加工电压160V，电流7A，脉宽6微秒，脉冲间隙80微秒；

GE1200材料：后刀面半精加工电压180V，电流30A，脉宽12微秒，脉冲间隙140微秒，后刀面精加工电压170V，电流8A，脉宽8微秒，脉冲间隙80微秒。

6.根据权利要求1所述的内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法，其特征在于：在步骤1）中，所述PCD复合片分别为16P和12P材料，16P材料中金刚石的颗粒度为4微米，金刚石的体积含量为90％，PCD复合片中PCD厚度0.6mm；12P材料中金刚石的颗粒度为2微米，金刚石的体积含量为92％，PCD复合片中PCD厚度0.55mm。

7.根据权利要求1所述的内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法，其特征在于：在步骤2）中，所述刀具基体为WC/Co硬质合金。

8.根据权利要求1所述的内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法，其特征在于：在步骤1）中，所切割成的刀片具有内凹型的曲面轮廓。