CN108655475B - 一种干刻下部电极表面涂层加工方法及其专用加工刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种干刻下部电极表面涂层加工方法，干刻下部电极的上表面和侧面使用刀具进行铣削加工，干刻下部电极的上表面铣削加工时，首先使用立铣刀在面铣削边界一圈进行铣削，再使用面铣刀加工整体表面。本发明改进后的工艺能够大大减少崩角、崩边、成片脱落等现象，降低了人力和时间等成本，提高了成品率，产品表面粗糙度在产品需求以内，符合客户的表面粗糙度使用要求。

Description

一种干刻下部电极表面涂层加工方法及其专用加工刀具
技术领域
本发明涉及干刻下部电极生产加工领域。
背景技术
在加工中心加工时，是通过加工工艺、加工程序控制设备运行，加工中心主轴装夹刀具在产品上做直线、圆弧铣削或钻削运动，对产品表面、侧面或孔进行加工。但是在加工干刻下部电极AL2O3涂层过程中，由于AL2O3涂层特性高硬度、韧性差，且AL2O3涂层是通过等离子喷涂依附在其它材料表面上，两种材料特性不一致。
传统加工方法存在以下问题：
1、传统进退刀方式是由刀具以线性或者圆弧方式直接接触工件(图1)，在与产品接触瞬间，刀具刀尖突然接触极硬的陶瓷层，刀具刀尖极易发生崩角，AL2O3涂层也容易发生成片脱落；
2、传统表面铣削加工是在产品表层依次往复线性运动(图3)，但由于AL2O3涂层特性高硬度、韧性差，在靠近边界处铣削时容易发生不同程度脱落；
3、传统侧面开粗铣削加工是用刀具侧刃恒定深度一次或多次加工侧面(图5)，这样加工时应力过大，容易在产品外形拐角处发生崩边，在进刀处容易抖刀发生啃刀在产品上产生过切刃纹，刀具使用寿命也会大大降低，随后导致整个产品(包括等离子喷涂等工序)返工或报废，刀具成本上升，浪费了大量的时间和成本；
4、由于AL2O3涂层特性高硬度，传统加工刀具加工效率差，且产品尺寸和表面粗糙度等极难达到使用要求，并且加工过后产品的整体外形也极易发生变形。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种能够有效提高干刻下部电极加工质量的工艺方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种干刻下部电极表面涂层加工方法，干刻下部电极的上表面和侧面使用刀具进行铣削加工，干刻下部电极的上表面铣削加工时，首先使用立铣刀在面铣削边界一圈进行铣削，再使用面铣刀加工整体表面。
所述使用面铣刀加工整体表面时，采用往复铣削的方式。
所述面铣削边界一圈进行的宽度为5mm-10mm，深度为5mm-10mm。
所述干刻下部电极的侧面使用立铣刀底刃以螺旋上升或下降的方式，依干刻下部电极外形逐渐加工侧面。
所述立铣刀底刃接触干刻下部电极的侧面时，所述立铣刀底刃进刀时使用螺旋渐进接触干刻下部电极的侧面。
一种用于干刻下部电极表面涂层加工方法的专用加工刀具，刀具包括刀头和连杆，所述刀头为圆柱形固定在连杆一端，所述刀头与连杆共轴，所述刀头外表面电镀金刚石颗粒。
本发明改进后的工艺能够大大减少崩角、崩边、成片脱落等现象，降低了人力和时间等成本，提高了成品率，产品表面粗糙度在产品需求以内，符合客户的表面粗糙度使用要求。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1(a)为圆弧方式直接接触工件示意图；
图1(b)为直线方式直接接触工件示意图；
图2为螺旋渐近进退刀接触工件示意图；
图3为工件表面处理示意图；
图4为改进后工件表面处理示意图；
图5为工件侧面处理示意图；
图6为改进后工件侧面处理示意图；
图7、8为刀具示意图；
上述图中的标记均为：1、刀头；2、连杆。
图1、2中虚圈圈为进退刀路径。
具体实施方式
使用立铣刀底刃以螺旋方式依外形逐渐加工侧面(图6)，即刀具以螺旋上升或下降的方式逐步的斜向加工工件侧面，逐步一次性完成整个工件侧面一圈的加工，这样加工应力均匀、稳定等使拐角处不会崩边，并且在进退刀处也基本无应力释放，不会因抖刀而发生产品侧面刃纹。
在刀具对工件侧面加工时，使用螺旋渐进接触工件进刀方式(图2)，即刀具以高度保持不变，刀具的轴线沿进刀方向匀速螺旋前进，使得刀具整体以螺旋的方式向工件方向运动，刀具是以较小的吃刀量，螺旋的方式接触工件，大大减少了瞬间应力，刀具不会发生崩角，从而使工件不会因刀具崩角而发生磕碰等；
先使用立铣刀在面铣削边界一圈铣进5mm-10mm(图4)，使边界一圈5mm-10mm表层处先行加工出来，再使用面铣刀加工整体表面，使边界无应力，避免成片脱落；
针对粗精加工定制不同类型的PCD刀具，使刀具在成本和效率上均衡；在光洁度使用要求高的区域采用机械磨削原理并在原有基础上改良，设计半精和精磨刀具(图7、8)把传统铣削改进成磨削加工，经过分析并实践符合客户的表面粗糙度使用要求。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种干刻下部电极表面涂层加工方法，干刻下部电极的上表面和侧面使用刀具进行铣削加工，其特征在于：干刻下部电极的上表面铣削加工时，首先使用立铣刀在面铣削边界一圈进行铣削，再使用面铣刀加工整体表面。
2.根据权利要求1所述的干刻下部电极表面涂层加工方法，其特征在于：所述使用面铣刀加工整体表面时，采用往复铣削的方式。
3.根据权利要求1或2所述的干刻下部电极表面涂层加工方法，其特征在于：所述面铣削边界一圈的宽度为5mm-10mm，深度为5mm-10mm。
4.根据权利要求3所述的干刻下部电极表面涂层加工方法，其特征在于：所述干刻下部电极的侧面使用立铣刀底刃以螺旋上升或下降的方式，依干刻下部电极外形逐渐加工侧面。
5.根据权利要求1或4所述的干刻下部电极表面涂层加工方法，其特征在于：所述立铣刀底刃接触干刻下部电极的侧面时，立铣刀底刃进刀使用螺旋渐进接触干刻下部电极的侧面。
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