[发明专利]一种聚晶金刚石刀头加工刀具的制造工艺

说明书

本发明公开了聚晶金刚石刀头加工刀具的制造工艺，通过将聚晶金刚石刀头胚件与刀柄胚件采用焊接夹具对位固定，然后将聚晶金刚石刀头胚件与刀柄胚件的对应端涂覆焊接膏并进行真空焊接；将聚晶金刚石刀头胚件的另一端通过激光切割形成呈环形均匀分布的32‑36个切削刃，相邻切削刃之间形成排屑槽，每个切削刃的刃宽为0.06～0.2mm，每个切削刃的刃口表面粗糙度Ra为0.1～0.4μm，每个切削刃的螺旋角为35～55°。由此得到的聚晶金刚石刀头加工刀具具有耐磨性好，使用寿命长，为焊片pcd轮廓刀的寿命的至少一倍，其用于工件加工的效率更高，加工时间更短，用该聚晶金刚石刀头加工刀具加工出的产品尺寸稳定性好，减少检测频率，且废品率低。

技术领域

本发明涉及刀具加工技术领域，具体而言，涉及一种聚晶金刚石刀头 加工刀具的制造工艺。

背景技术

金刚石刀具具备极高硬度和耐磨性、高热导率、低热膨胀系数、低摩 擦系数、与非铁金属亲和力小等特点，使其在高速切削中获得很高的加工 精度和加工效率。金刚石刀具的加工特性是由金刚石的晶体结构所决定的， 在金刚石晶体中，每一个碳原子与四个相邻碳原子组成共价键，在空间上 呈正四面体结构，这种结构的碳原子间结合力极高，在宏观上表现出极高 的硬度。

目前，金刚石刀具主要有单晶金刚石(MCD)刀具、聚晶金刚石(PCD) 刀具和金刚石涂层刀具。由于金刚石结构的特性，其性能的方向性很强， 单晶金刚石易沿其解理面裂开；聚晶金刚石由取向不一的细金刚石晶粒烧 结而成，表现为各相同性，不易沿其解理面裂开；金刚石涂层刀具，通过 控制沉积工艺，也可获得各向同性的金刚石涂层，所以不易沿其解理面裂 开。

而聚晶金刚石刀具和金刚石涂层刀具相比较，金刚石涂层刀具存在金 刚石涂层与硬质合金基底结合力弱、涂层与基底间热膨胀系数差别较大而 产生内应力等问题，金刚石涂层刀具在高速铣削时易发生涂层剥落，导致 涂层失效。而传统的聚晶金刚石刀具是将聚晶金刚石切削刃直接焊接到硬 质合金刀片或刀体上而成，也叫焊片pcd轮廓刀，但存在刃数较多的复杂 形状的聚晶金刚石刀头加工刀具难以加工的问题，无法实现高精度和长寿 命的需求。目前针对刃数较多(刃数大于等于10)的复杂形状的聚晶金刚 石刀头加工刀具的加工方法报道较少。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种聚晶金刚石刀头加工刀具的制造工艺， 目的在于提高金刚石刀具的耐用性及满足多刃数的需求。

具体的，本发明提出了以下具体的实施方案：

一种聚晶金刚石刀头加工刀具的制造工艺，将所述聚晶金刚石刀头胚 件与所述刀柄胚件采用焊接夹具对位固定，然后将所述聚晶金刚石刀头胚 件与所述刀柄胚件的对应端涂覆焊接膏并进行真空焊接；

将所述聚晶金刚石刀头胚件的另一端通过激光切割形成呈环形均匀分 布的32-36个切削刃，相邻切削刃之间形成排屑槽，每个所述切削刃的刃宽 为0.06～0.2mm，每个所述切削刃的刃口表面粗糙度Ra为0.1～0.4μm，每 个所述切削刃的螺旋角为35～55°。

进一步地，在本发明中，所述排屑槽的深度为0.1～0.2mm；每个所述 切削刃的刃长均为1～3mm。

进一步地，在本发明中，所述真空焊接温度为600℃～700℃，所述真 空焊接时间为2～3h。

进一步地，在本发明中，所述聚晶金刚石刀头胚件通过将基底层和聚 晶金刚石层压制烧结而成；

所述基底层远离所述聚晶金刚石层的一端真空焊接于所述刀柄胚件 上，在聚晶金刚石层上通过激光加工形成呈环形均匀分布的36个切削刃。

进一步地，在本发明中，所述基底层和所述刀柄胚件均采用碳化钨基 硬质合金材质制成。

进一步地，在本发明中，所述聚晶金刚石层由人造金刚石微粉与功能 金属粉在所述基底层远离刀柄胚件的一端成型烧结而成。