[发明专利]刃口的加工方法

说明书

一种刃口的加工方法，对切削部施以激光至少1次，所用激光的脉宽范围为81ns‑650ns。本发明提供的快速刃口的加工方法，不仅使以硬质材料(如：PCD)为刀头的刃口光洁度得到显著提高，还大大缩短了单件刀具的加工工时，提高了生产效率，降低了单件刀具的加工成本。

技术领域

本发明涉及一种具有切削功能的部位的加工方法，尤其涉及一种刃口的加工方法，对具有切削功能的部位或物料(含有硬质材料)进行加工以制作刃口的方法。

背景技术

工业制造和加工领域，在制造产品的过程中，通常需要对原材料进行打磨、磨削或切割的方式进行造型加工。当材质具有较高的硬度时，普通的加工方法不仅难以实现，在工时上也并不经济。

在微观尺寸上，由磨削或放电线切割等手段获得的刃部，其呈现含宽度与深度在3μm以上的锯齿线状。此一方面使得刃部容易在加工中出现崩落、碎裂并降低刀具寿命，另一方面会在被加工工件表面留下微观凹凸从而留下加工刀痕，影响加工效果。

为了提高刃口质量，一般会通过粒度较细的砂轮进行前后刀面的精磨或者以较低效率加工参数进行放电线切割精加工，前者只能加工简单形状，后者将大大延长刀具的加工时间。

激光自上个世纪起就被广泛应用于诸多领域，主要分为：切割、焊接、标记和热处理(激光与光电子学进展[J]，2002，39(1)，53-6)。激光切割是一种经聚焦的最少直径可小于0.1mm的高能量密度的光束，焦点处的功率密度大于10⁷W/cm²～10⁸W/cm²。当激光照射在被切割材料表面，光能转变成热能，使得光斑区的温度迅速升高到材料的熔点或沸点，而被迅速融化或汽化。对激光的移动路径进行设定，使得聚焦点与材料不断地相互作用，进而实现材料的切割。在此过程中，还以辅助气体进行助切、吹去熔渣和冷却。此外，激光功率、激光束模式、偏振和切割速度决定了切割的质量(激光与光电子学进展[J]，2002，39(1)，53-6)。

由于激光具有对材料进行无接触切割加工的特点，其已被广泛应用于物料的分割加工领域(CN1386606A，CN1768998A和CN101804551A)，尤其是硬质材料(超硬材料)加工领域，如：用于加工具有硬质材料(超硬材料)表面的刀具。

为了提高刀具的耐磨性和耐腐蚀性，通常在刀头表面通过烧结、焊接、贴片或镀层等方式施以硬质(超硬)材料，如：金刚石、石英、单晶钻石和二氧化锆等(CN102581587A和CN101380751A)。覆有硬质(超硬)材料的刀头仍需要进一步加工以产生适应于切削的刃口，但是硬质(超硬)材料的应用使得无法用常规打磨方法对刃口进行加工，使得此类刀头后期的刃口(如：前角或后角)加工的难度陡然增加。

放电线切割方法被用以解决该技术问题。该方法首先在硬质(超硬)材料的刀头上打一个通孔，然后在孔内置入电导线，其两端与外接电源接通后，通过化学电腐蚀的方式制造刃口。该方法的缺陷在于，刃口边缘的直线度较低，光洁度也较差，致使无法实现物件精加工切削的需要。