[发明专利]一种超硬磨料工具及其制造方法

权利要求书

1.一种超硬磨料工具，包括基体、超硬磨料和钎焊金属结合剂，其特征在于，所述基体的外周缘设有多个分齿段，相邻分齿段之间设有排屑槽，所述分齿段上有多个窄齿，每个分齿段上的窄齿高度在径向上周期性先逐级降低后升高，所述超硬磨料通过钎焊金属结合剂固定在分齿段的工作区域上且固定于窄齿外圆面上的超硬磨料呈阶梯式有序排列。

2.如权利要求1所述的超硬磨料工具，其特征在于，所述基体外径大小范围为60～200mm，基体宽度范围为0.6～100mm，所述分齿段个数为4～16个，所述排屑槽形状为钥匙槽或U型槽或鱼钩槽。

3.如权利要求1所述的超硬磨料工具，其特征在于，所述窄齿数范围为50～260个，窄齿宽度范围为1.5～2.5mm，相邻窄齿的径向高度之差均为Δh，Δh的大小范围为0.6d～d(d为超硬磨料的直径)。

4.如权利要求1所述的超硬磨料工具，其特征在于，所述窄齿在径向高度变化的一个周期内的个数为3或5或7或9。

5.如权利要求1所述的超硬磨料工具，其特征在于，所述超硬磨料为金刚石或CBN，所述钎焊金属结合剂材料为Ni基合金或Cu-Sn-Ti合金或Ag-Cu-Ti合金。

6.如权利要求1所述的超硬磨料工具，其特征在于，所述分齿段上工作区域的径向高度a范围为4～15mm。

7.该超硬磨料工具的制造方法，包括窄齿有序排列的优化设计方法和超硬磨料工具的制作方法，其特征在于，所述窄齿有序排列参数为窄齿在径向高度变化的一个周期内个数n、相邻窄齿的径向高度之差Δh以及窄齿外圆面上超硬磨料数m，所述窄齿有序排列的优化设计方法，即以工具在加工工件材料过程中的加工效率V最高、使用寿命S最高作为窄齿有序排列优化的目标函数：

V=V(a_p，w，D，h_e，k，Δh，n，P)

S＝S(a_p，w，D，b，k，m，σ_q，P)

并以σ_b≥[σ_b]，Q≥[Q]，q≤[q]，R_a≤[R_a]作为主要约束条件，求解上述数学模型，针对被加工材料的性质要求在给定的加工要求和加工条件下可获得窄齿的最佳有序排列参数，包括窄齿在径向高度变化的一个周期内个数n、相邻窄齿的径向高度之差Δh以及窄齿外圆面上超硬磨料数m；所述超硬磨料工具的制作方法依次包括基体的前处理、超硬磨料与钎料合金的涂布、高温钎焊以及后序处理等。