[发明专利]一种CVD金刚石微细磨削工具及其制备方法

权利要求书

1.一种CVD金刚石微细磨削工具，其特征在于：所述CVD金刚石微细磨削工具为笔形磨削工具，所述工具包括基体，所述基体由圆柱形装夹部分、圆锥形过渡部分和微圆柱形磨削部分组成，三个部分依次连接；所述圆锥形过渡部分和微圆柱形磨削部分完全覆盖CVD金刚石镀层，所述微圆柱形磨削部分包括三种类型的微沟槽，分别是磨具圆周面CVD金刚石镀层表面上的A类微沟槽、磨具圆周面CVD金刚石镀层表面上的B类微沟槽和磨具底面CVD金刚石镀层表面上的C类微沟槽；所述C类微沟槽以底面中心为交叉点成360°均匀分布交叉设置，所述C类微沟槽与A类微沟槽和B类微沟槽在磨具底面边缘形成的交点的个数等于A类微沟槽与B类微沟槽条数的总和，每条C类微沟槽形成的两个交点连接同类型的A类微沟槽或B类微沟槽；

所述磨具圆周面CVD金刚石镀层表面上的A类微沟槽为磨削液导入槽，截面为U型，A类微沟槽为螺旋线，螺旋方向与磨削加工时工具转向相反，螺旋升角为15-45°，螺旋高度为磨削深度的120％，A类微沟槽宽度15-20μm，沟槽深度在5-10μm范围间；

A类微沟槽深度r_A：

其中，Q为流量，η为流体粘度，l为沟槽长度，Δp为微沟槽的两端的压力差。

2.根据权利要求1所述的磨削工具，其特征在于：所述圆柱形装夹部分根据实际装夹需求确定，圆锥形过渡部分长度为2-10mm，锥度范围1:1-1:2；微圆柱形磨削部分直径为0.1-1mm，微圆柱形磨削部分长度为0.2-2mm；圆锥形过渡部分和微圆柱形磨削部分直接为圆弧过渡，其过渡圆弧半径为0.3-0.5mm；所述CVD金刚石镀层厚度为10-20μm，CVD金刚石镀层为多晶正多面体结构金刚石，晶粒大小为2μm～5μm。

3.根据权利要求1所述的磨削工具，其特征在于：所述磨具圆周面CVD金刚石镀层表面上的B类微沟槽为磨屑导出槽，截面为U型，B类微沟槽为螺旋线，螺旋方向与磨削加工时工具转向相同，螺旋升角为45-60°，螺旋高度为磨削深度的120％，B类微沟槽宽度15-20μm，沟槽深度在10-15μm范围间；

B类微沟槽深度r_B：

其中，ρ为固液两相流的密度，R_e为微沟槽雷诺数，τ为流体与微沟槽壁之间的剪切应力，ΔF为固液两相流的附加阻力，f_m为固液两相流的阻力系数，V为微沟槽内的平均流速。

4.根据权利要求1所述的磨削工具，其特征在于：所述磨具底面CVD金刚石镀层表面上的C类微沟槽截面为U型，设置有2-4条，沟槽宽度10-15μm，沟槽深度在5-10μm范围间。