[发明专利]一种带有凹-凸结合型微结构的机加工刀具及其加工方法

权利要求书

1.一种带有凹-凸结合型微结构的机加工刀具，包括刀具主体（1）和开设在前刀面上的微结构阵列（2）；其特征在于：所述的微结构阵列（2）内的单个微结构单元包括同心且由外至内依次排列的外环槽（2-1）、内环槽（2-2）和中心锥凸起（2-3）；中心锥凸起（2-3）的尖端高于前刀面；所述的外环槽（2-1）和内环槽（2-2）的纵截面均呈等腰梯形；所述内环槽（2-2）和外环槽（2-1）的深度均为39~40μm；

该机加工刀具的制备过程如下：

步骤一、将被加工刀具（8）安装到制备刀具（5）的下方，并使得前刀面朝上设置；制备刀具（5）的刀尖形状与微结构单元轴截面的一半对应；制备刀具（5）的刀尖经毫米级观察后呈一高一低的结构，其中高点回转形成中间的圆锥，同时低点回转形成了圆环，由于高点不在中心点，所以回转时会形成中心圆锥；

步骤二、制备刀具（5）在被加工刀具（8）上依次旋转压印出微结构阵列（2）；制备刀具（5）以S形轨迹依序旋转压印出各微结构单元；

步骤三、对被加工刀具（8）进行研磨，使得中心锥凸起（2-3）高于周围表面；对微结构阵列（2）进行尺寸检验。

2.根据权利要求1所述的一种带有凹-凸结合型微结构的机加工刀具，其特征在于：所述的刀具主体（1）为车刀或拉刀。

3.根据权利要求1所述的一种带有凹-凸结合型微结构的机加工刀具，其特征在于：所述内环槽（2-2）的大径为250μm；外环槽（2-1）的大径为500μm；相邻两个单个微结构单元的中心为L，取值为600μm。

4.根据权利要求1所述的一种带有凹-凸结合型微结构的机加工刀具，其特征在于：所述制备刀具（5）的刀尖采用金刚石。

5.根据权利要求1所述的一种带有凹-凸结合型微结构的机加工刀具，其特征在于：采用的加工装置包括三轴运动滑台装置（3）、定点回转装置（4）、制备刀具（5）和加工载物台（6）；加工载物台（6）上安装有夹具（7）；三轴运动滑台装置（3）包括X轴电动滑台（3-1）、Y轴电动滑台（3-2）和Z轴电动滑台（3-3）；Z轴电动滑台（3-3）上的滑移块能够沿三个方向移动；定点回转装置（4）安装在Z轴电动滑台（3-3）的滑移块上，位于加工载物台（6）的上方；定点回转装置（4）的主轴朝下设置，且安装有制备刀具（5）；制备刀具（5）的形状与微结构单元轴截面的一半的形状相对应，且位于刀具回转轴线的一侧。