CN109877551B - Pcd台阶倒角刀加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明为了解决激光焊接会造成PCD刀片变形，影响PCD刀片在碳纤维复合材料上的切削性能的技术问题，提供了一种钨钢衬垫的加工和金刚石钻头、倒角刀的加工的PCD台阶倒角刀加工工艺，在金刚石钻头、倒角刀加工工序中，包括在金刚石母料上激光切割出金刚石钻头、倒角刀坯料，切割间隙为单边+0.1mm，以砂轮打磨方式对金刚石钻头、倒角刀坯料进行表面处理这两个步骤；在钨钢坯料的安装槽内或者金刚石钻头、倒角刀坯料的安装面涂布焊膏，将金刚石钻头、倒角刀坯料放入对应的安装槽内后置于真空钎焊炉中焊接，可减小PCD刀具和衬垫的焊接变形量，保证了PCD刀片在碳纤维复合材料上的切削性能。

Description

PCD台阶倒角刀加工工艺

技术领域

本发明涉及CNC刀具技术领域，特别是指PCD台阶倒角刀加工工艺。

背景技术

金刚石作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史，二十世纪七十年代，人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石(PCD)，解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题，使金刚石刀具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。

PCD刀具的材料、形状、几何角度、制造工艺决定着刀具的切削性能，其中，制造工艺的好坏直接影响刀具的使用寿命。现阶段，PCD台阶倒角刀中的PCD刀片主要采用激光焊接在衬垫上。激光焊接形成的焊缝深而窄，深宽比大(可达2～10)，焊合单位面积所需能量小，热影响区小，焊接变形小。但用激光焊接时，要求PCD刀片与衬垫具有较高的装配精度，原始装配精度不能因焊接过程热变形而改变，且光斑应严格沿待焊缝扫描而不能有显著的偏移，否则将造成严重的焊接缺陷，但是PCD台阶倒角刀的焊缝弯曲复杂，特别是PCD倒角刀片在衬垫台阶处的焊缝，如果采用激光焊接会造成PCD刀片变形，影响了PCD刀片在碳纤维复合材料上的切削性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何防止PCD刀片在焊接时变形。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

PCD台阶倒角刀加工工艺，包括钨钢衬垫的加工和金刚石钻头、倒角刀的加工；

在钨钢衬垫加工工序中，包括以下步骤：

第一步，在钨钢坯料上采用车削或者外圆磨方式加工出台阶；

第二步，在钨钢坯料的外圆上开排屑槽和金刚石钻头、倒角刀的安装槽；

在金刚石钻头、倒角刀加工工序中，包括以下步骤：

第一步，在金刚石母料上激光切割出金刚石钻头、倒角刀坯料，切割间隙为单边+0.1mm；

第二步，以砂轮打磨方式对金刚石钻头、倒角刀坯料进行表面处理；

在钨钢坯料的安装槽内或者金刚石钻头、倒角刀坯料的安装面涂布焊膏，将金刚石钻头、倒角刀坯料放入对应的安装槽内后置于真空钎焊炉中焊接，焊接后对倒角刀进行表面处理，使刀具的表面粗糙度达到要求。

进一步的是，焊接后对排屑槽进行表面处理，包括三次放电，第一次为粗放电，第二次为精放电，第三次为超精细放电，其中，粗放电的放电间隙设定为0.01mm，进给量设定为0，精放电的放电间隙设定为0.004mm，进给量设定为0.03mm，超精细放电的放电间隙设定为0.003mm，进给量设定为0.01mm。

进一步的是，焊接后对倒角刀进行表面处理包括对金刚石钻头、倒角刀坯料的尺寸处理，采用砂轮打磨方式将坯料多余部分去除。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明将PCD刀具采用真空焊接工艺焊接于钨钢衬垫上，可减小PCD刀具和衬垫的焊接变形量，保证了PCD刀片在碳纤维复合材料上的切削性能；

2.本发明将金刚石钻头、倒角刀坯料预切割后再焊接到衬垫上，且衬垫在焊接之前已加工好排屑槽，如此便能减少金刚石坯料的使用；

3.本发明采用三次放电技术对PCD台阶倒角刀的外表面进行处理，使得刀具具有光滑的表面。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例

PCD台阶倒角刀加工工艺，包括钨钢衬垫的加工和金刚石钻头、倒角刀的加工和排屑槽表面处理工序；

在钨钢衬垫加工工序中，包括以下步骤：

第一步，在钨钢坯料上采用车削或者外圆磨方式加工出台阶；

第二步，在钨钢坯料的外圆上开排屑槽和金刚石钻头、倒角刀的安装槽；

在金刚石钻头、倒角刀加工工序中，包括以下步骤：

第一步，在金刚石母料上激光切割出金刚石钻头、倒角刀坯料，切割间隙为单边+0.1mm；

第二步，以砂轮打磨方式对金刚石钻头、倒角刀坯料进行表面处理；

在钨钢坯料的安装槽内或者金刚石钻头、倒角刀坯料的安装面涂布焊膏，将金刚石钻头、倒角刀坯料放入对应的安装槽内后置于真空钎焊炉中焊接，焊接后对倒角刀进行表面处理，使刀具的表面粗糙度达到要求。

在排屑槽表面处理工序中，包括三次放电，第一次为粗放电，第二次为精放电，第三次为超精细放电，三次放电的参数设置如下表：

在排屑槽表面处理之前，需要将金刚石钻头、倒角刀坯料修尺寸，采用砂轮打磨方式将坯料多余部分去除。

对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所动义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.PCD台阶倒角刀加工工艺，其特征在于，包括钨钢衬垫的加工和金刚石钻头、倒角刀的加工；

在钨钢衬垫加工工序中，包括以下步骤：

第一步，在钨钢坯料上采用车削或者外圆磨方式加工出台阶；

第二步，在钨钢坯料的外圆上开排屑槽和金刚石钻头、倒角刀的安装槽；

在金刚石钻头、倒角刀加工工序中，包括以下步骤：

第一步，在金刚石母料上激光切割出金刚石钻头、倒角刀坯料，切割间隙为单边+0.1mm；

第二步，以砂轮打磨方式对金刚石钻头、倒角刀坯料进行表面处理；

在钨钢坯料的安装槽内或者金刚石钻头、倒角刀坯料的安装面涂布焊膏，将金刚石钻头、倒角刀坯料放入对应的安装槽内后置于真空钎焊炉中焊接，焊接后对倒角刀进行表面处理，使刀具的表面粗糙度达到要求。

2.根据权利要求1所述的PCD台阶倒角刀加工工艺，其特征在于，焊接后对排屑槽进行表面处理，包括三次放电，第一次为粗放电，第二次为精放电，第三次为超精细放电，其中，粗放电的放电间隙设定为0.01mm，进给量设定为0，精放电的放电间隙设定为0.004mm，进给量设定为0.03mm，超精细放电的放电间隙设定为0.003mm，进给量设定为0.01mm。

3.根据权利要求1所述的PCD台阶倒角刀加工工艺，其特征在于，焊接后对倒角刀进行表面处理包括对金刚石钻头、倒角刀坯料的尺寸处理，采用砂轮打磨方式将坯料多余部分去除。