[发明专利]用于聚晶类金刚石刀具的机械抛光方法

权利要求书

1.一种用于聚晶类金刚石刀具的机械抛光方法，其特征在于，具体实施步骤如下：

S1、利用圆弧刃抛光机对聚晶类金刚石刀具的后刀面进行抛光，得到后刀面表面粗糙度Sa为1nm和刀具后角为10°的聚晶类金刚石刀具；

S2、根据聚晶类金刚石刀具中刃口半径的预测公式，选取抗压强度高的金属保护层，所述聚晶类金刚石刀具刃口半径的预测公式为：

式中，n为磨粒数量，m_g为单个磨粒质量，v_g为磨粒速度，b为金属保护层表面的最大塑性沟壑深度，[σ_t]为金属保护层材料的抗压强度，θ为磨粒顶角，R为刀具圆弧半径，γ为聚晶金刚石的断裂表面能；

S3、利用真空焊接机在聚晶类金刚石刀具的后刀面烧结一层金属保护层：

S31、在真空焊接机中按一定的烧结温度将金属保护层融化并完整覆盖在聚晶类金刚石刀具的后刀面；

S32、在800℃的温度下保持5-10min后并降温，使金属保护层由液态转为固态凝结在聚晶类金刚石刀具的后刀面；

S4、利用平面抛光机对聚晶类金刚石刀具的前刀面进行机械抛光：

S41、调整平面抛光机的转速和抛光压力，利用直径为5μm的磨粒对聚晶类金刚石刀具的前刀面进行粗抛光，在前刀面上抛光出完整的平面；

S42、利用直径为0.25μm的磨粒对聚晶类金刚石刀具的前刀面进行精抛光，直到金属保护层表面和聚晶类金刚石刀具前刀面趋于同一水平面且两者在竖直方向的距离为0-30nm时停止加工；

S5、利用化学溶解试剂对S3得到的聚晶类金刚石刀具后刀面上的金属保护层进行溶解，直到金属保护层从聚晶类金刚石刀具后刀面上完全脱落：

S51、配制溶解液，溶解液的比例按着稀硝酸：水：双氧水＝1：2：1的比例配置；

S52、将S4得到的带有金属保护层的聚晶类金刚石刀具夹持并竖直悬于溶解液的液面之上，再不断接近液面直到溶解液能够完整覆盖聚晶类金刚石刀具后刀面为止；

S53、将聚晶类金刚石刀具取下并在光学显微镜下观察聚晶类金刚石刀具后刀面表面是否还存在金属保护层，若存在，则重新操作S52，若不存在，则溶解完成。

2.根据权利要求1所述的用于聚晶类金刚石刀具的机械抛光方法，其特征在于，在步骤S1的抛光中，当所述金属保护层所受的冲击能量等于聚晶类金刚石刀具中切削刃钝圆圆弧表面的断裂起始能量时，金属保护层中圆弧表面所对应的圆弧半径即为聚晶类金刚石刀具刃口的半径。

3.根据权利要求1所述的用于聚晶类金刚石刀具的机械抛光方法，其特征在于，在步骤S3中，所述金属保护层为含有Ag、Cu和Ti纳米颗粒的金属混合物，所述金属保护层的维氏硬度为640Mpa，抗压强度为2.72Gpa。

4.根据权利要求1或者3所述的用于聚晶类金刚石刀具的机械抛光方法，其特征在于，在步骤S3中，所述金属保护层的厚度为0.2mm-0.5mm。

5.根据权利要求1或者3所述的用于聚晶类金刚石刀具的机械抛光方法，其特征在于，在步骤S31中，所述真空焊接机的烧结温度按200℃、400℃、600℃和800℃依次递增。

6.根据权利要求1或者3所述的用于聚晶类金刚石刀具的机械抛光方法，其特征在于，在步骤S41中，所述平面抛光机的转速为1500rpm，抛光压力为2.7N。

7.根据权利要求1所述的用于聚晶类金刚石刀具的机械抛光方法，其特征在于，在步骤S51中，所述稀硝酸溶液的浓度为0.5mol/L。

8.根据权利要求1或者7所述的用于聚晶类金刚石刀具的机械抛光方法，其特征在于，在步骤S52中，所述溶解液对聚晶类金刚石刀具后刀面的溶解时间为2h-3h。