[发明专利]一种加工异形PDC的方法

说明书

技术领域

本发明涉及超硬材料加工技术领域，特别是一种加工异形PDC的方法。

背景技术

随着聚晶金刚石复合片在石油、煤炭、冶金、地质勘探等方面的广泛应用，以往那种简单的圆柱体形的聚晶金刚石复合片已经不能完全满足市场的需要， PDC(聚晶金刚石复合片)需要被加工成各种不同的形状。目前，国内外对异形聚晶金刚石复合片的加工方式主要有两种：一是机械磨削，即用高速旋转的金刚石砂轮磨削PDC需要加工的面；二是电火花线切割加工。

由于PCD（聚晶金刚石）材料的可磨性很差，只有硬质合金的1／1000。采用机械磨削的方法必然会消耗大量的金刚石砂轮，成本高昂，加工效率也必然很低，难以适应当前激烈的竞争市场。同时聚晶金刚石复合片体积一般都比较小，在加工成异形PDC时，切削面又常常不平行或垂直复合片端面，而且磨削过程中还得克服较大的切削力，所以PDC的装夹必然非常困难，难以保证加工精度。

而电火花线切割的加工方式，虽然加工成本较低，但是在加工放电过程中，由于瞬时高温热源的多次作用，电火花加工后会在复合片加工表面形成厚度从数微米到数百微米的表面变质层，变质层的耐磨性不足正常组织的1/2，抗冲击性也成倍下降。表面变质层的存在，严重影响复合片的使用寿命。与此同时，因为聚晶金刚石复合片是由聚晶金刚石层和硬质合金层组成，两层物质的物理性能，如硬度、耐磨性和导电率都有很大的差异，所以在电火花线切割过程中，两层物质的界面处会出现一定深度的沟槽，降低了两层物质之间的结合强度。还因为聚晶金刚石层导电率低，结合强度高，在切割过程中，聚晶金刚石层的切割缝隙小于硬质合金层，所以切割完成后切割端面会出现台阶，聚晶金刚石层面一般会高出硬质合金面约0.05～0.10mm，严重影响了切割端面的外观尺寸。

如果可以将电火花加工和机械加工的优点结合起来，必然既可以降低加工成本又保证产品质量。可以考虑在加工异形PDC时，先采用电火花线切割加工技术，然后再对异形切割面进行少量的机械磨削加工。但是，在后续进行机械磨削时，如果单个工件磨削，必然效率低。如果批量的将不同切面的异形PDC固定到夹具上再一起磨削，又很难保证夹具上所有待加工端面固定在同一水平面上。所以目前还没有看到将机械磨削和电火花线切割两种方法结合起来加工异形PDC的报道。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种加工异形PDC的方法，旨在解决现有加工异形PDC技术中所存在的问题。

本发明的技术方案如下：

一种加工异形PDC的方法，其中，包括以下步骤：

先用电火花线切割技术将PDC加工出各种需要的形状，并预留后续加工尺寸，所述预留后续加工尺寸包括预留磨削量和预留偏转角度；

然后将异形PDC的切面倒扣于一水平面板上，四周用环状模具包围起来，再向环状模具中间注入粘接剂，直到粘接剂的液面与环状模具上边缘齐平；

待粘接剂冷却后固化，再从水平面板上取下含有异形PDC和粘接剂的环状模具；

再将含有异形PDC和粘接剂的环状模具放到磨削设备上，进行磨削加工。

所述的加工异形PDC的方法，其中，所述粘接剂的成分包括松香和石蜡，质量比为3~7：1。

所述的加工异形PDC的方法，其中，所述松香和石蜡的质量比为4~6：1。

所述的加工异形PDC的方法，其中，所述粘接剂的成分还包括辅助材料；所述辅助材料为黄油。

所述的加工异形PDC的方法，其中，所述粘接剂是将松香、石蜡、黄油按20~25:5:0.1~1的质量比混合装入坩埚内加热融化，搅拌均匀备用。

所述的加工异形PDC的方法，其中，所述预留后续加工尺寸中的预留磨削量要求切口比规定的标准值小0.10～0.20mm，预留偏转角度为切角比规定的标准值大0.5～1.0°。

所述的加工异形PDC的方法，其中，所述环状模具是由铁磁材料制作而成，环状模具的内壁带有锥度或凹槽。

所述的加工异形PDC的方法，其中，所述环状模具中添加钢条，将磨具分成多个小格。

所述的加工异形PDC的方法，其中，在所述环状模具与水平面板之间还垫有纸垫圈。

有益效果：本发明的加工异形PDC的方法将电火花加工和机械加工的优点结合起来，这样既可以降低加工成本又保证产品质量。

附图说明

图1为本发明实施例中异形PDC切面倒扣在水平面板上的示意图。

图2为本发明实施例中钢环的结构示意图。

图3为本发明实施例中带有格子的钢环的结构示意图。