[发明专利]金刚石涂层刀具表面处理方法

说明书

本发明提供一种金刚石涂层刀具表面处理方法，具体步骤包括首先采用丙酮溶液清洗待处理的金刚石涂层刀具表面，得到洁净金刚石涂层刀具；然后以铁系材料为待切削工件，采用所述洁净金刚石涂层刀具对所述待切削工件进行旋转切削，得到金刚石涂层刀具半成品；其中，在旋转切削过程中，控制所述待切削工件的转速为400 r/min～800 r/min、所述洁净金刚石涂层刀具的进给量为0.1 mm/r～0.3 mm/r、所述洁净金刚石涂层刀具的切深为0.1 mm～2 mm、所述洁净金刚石涂层刀具的总加工距离为300 m～1500 m；最后再次采用丙酮溶液清洗所述金刚石涂层刀具半成品，得到金刚石涂层刀具成品。该处理方法操作简单，适用性强，便于批量化生产。

技术领域

本发明涉及刀具加工领域，具体的说，涉及了一种金刚石涂层刀具表面处理方法。

背景技术

目前，金刚石涂层刀具广泛应用于加工铝合金、陶瓷、碳纤维等复合材料，相比于未涂层的硬质合金刀具，金刚石涂层刀具具有硬度高、耐磨性强、使用寿命长等优势，然而金刚石涂层刀具应用在精加工领域时，采用气相沉积等方法制得的金刚石晶粒较粗，表面通常会存在较多的凸点碳原子，导致金刚石涂层表面粗糙，晶粒的尖点在工件表面划下与它高度相同的深度的划痕，其加工精度无法满足工件表面粗糙度要求。

现有技术中通常采用强流脉冲电子束对金刚石涂层刀具表面进行后处理，来提高涂层和硬质合金基体的结合状态，但此技术主要针对涂层组织的改善，对涂层刀具加工精度没有明显的改善效果。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种简单实用、显著改善涂层表面粗糙度的金刚石涂层刀具表面处理方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种金刚石涂层刀具表面处理方法，其包括以下步骤：

表面清洗：采用丙酮溶液清洗待处理的金刚石涂层刀具表面，得到洁净金刚石涂层刀具；

切削研磨：以铁系材料为待切削工件，采用所述洁净金刚石涂层刀具对所述待切削工件进行旋转切削，得到金刚石涂层刀具半成品；其中，在旋转切削过程中，控制所述待切削工件的转速为400 r/min～800 r/min、所述洁净金刚石涂层刀具的进给量为0.1 mm/r～0.3 mm/r、所述洁净金刚石涂层刀具的切深为0.1 mm～2 mm、所述洁净金刚石涂层刀具的总加工距离为300 m～1500 m；

后处理：再次采用丙酮溶液清洗所述金刚石涂层刀具半成品，得到金刚石涂层刀具成品。

基于上述，在所述切削研磨步骤中，控制所述待切削工件的转速为500 r/min、所述洁净金刚石涂层刀具的进给量为0.2 mm/r、所述洁净金刚石涂层刀具的切深为1 mm、所述洁净金刚石涂层刀具的总 加工距离为1500 m。

基于上述，所述铁系材料为304不锈钢、45号钢或铸铁。

基于上述，所述铁系材料为304不锈钢。

需要说明的是：现有技术中通常认为金刚石刀具或金刚石涂层刀具是不能够加工铁系材料的，因为一般铁系材料主要包括钢铁类，这类材料中均有碳元素存大，可以说铁系材料是亲碳系材料，金刚石的成分也是碳元素，若用金刚石刀具加工铁系材料，金刚石表面碳元素易与切屑、切割表面发生粘附，导致刀具不锋利，引起加工区域温度升高，温度一高，加之有空气中的氧存大，金刚石就容易发元素碳化，宏观表现为金刚石石墨化。

而本发明则是反其道而行之，采用洁净金刚石涂层刀具对铁系材料进行旋转切削，将位于该洁净金刚石涂层刀具表面的凸点碳原子首先与铁系材料相接触，并在旋转切削过程中利用凸点碳原子与铁系材料发生粘附、扩散磨损，并结合特定的加工参数来控制涂层表面磨损情况，来平衡涂层磨损与抛光，达到旋转切削抛光的目的，进而提高了金刚石涂层刀具的加工精度。