[发明专利]一种金刚石刀具全激光制作方法

说明书

本发明提供一种金刚石刀具全激光制作方法，包括以下步骤，S1：金刚石复合片切割；采用激光方法将一整块金刚石复合片切割成若干块金刚石刀片；S2：加工刀具基体；在金刚石刀片焊接部位铲磨刀具基体后刀面，且保证刀具基体比金刚石刀片成型尺寸小0.1‑0.15mm；S3：将金刚石刀片和刀具基体固定到激光工作台上，并将金刚石刀片焊接到刀具基体上，制备金刚石刀具；S4：将步骤S3制备得到的金刚石刀具固定到激光工作台上，根据要求选择加工工艺，使激光在金刚石刀具上通过刻蚀作用去除多余的金刚石材料，加工出完整的金刚石刀具；S5：用工业酒精或者丙酮溶液清洗金刚石刀具表面；加工处理完成，本发明加工效率高，对人工技术水平要求不高，适合于大规模工业生产。

[技术领域]

本发明涉及金刚石刀具制作技术领域，尤其涉及一种充分利用激光能量高，定向性好，自动化程度高，稳定性好，可以满足多种技术要求的金刚石刀具全激光制作方法。

[背景技术]

近年来，随着科学技术的发展，通讯、航空航天等领域各项技术都得到了长足的发展。相应的，其对材料性能及加工技术的要求也日益提高。各种新型材料，如陶瓷、超硬玻璃材料、碳纤维增强塑料及颗粒增强金属基复合材料，得到了广泛的应用。这些材料具有许多良好的性能：如耐磨性极好、强度高、热膨胀系数小等，因而，也决定了对它们加工时要求刀具质量非常高。金刚石刀具高硬度、高耐磨性、高热导率、低摩擦系数、低热膨胀系数等优异特性，它是一种理想的新型材料加工工具。然而，也正是由于金刚石刀具的这种超硬特性，使得金刚石刀具的加工遭遇了极大的挑战。

目前金刚石刀具常规加工工艺中，首先是采用机械法将一整块金刚石复合片切割成若干块金刚石刀片，然后将切割好的金刚石刀片钎焊到基体上，最后采用机械刃磨法对刀具进行开刃。

但是该方法在机械法或者电火花在切割金刚石刀片过程中材料利用率低，机械法在切割过程中由于切缝过大，无法加工边界等缺点导致边界及材料浪费，而电火花在切割过程中容易出现切缝边缘炭化发黑等现象，切割边缘粗糙，进而降低材料的利用率，而目前金刚石本身的成本很高。

金刚石钎焊实际就是靠低温钎料熔化连接刀具与基体，但是钎焊时升温速度快，钎料熔化控制难度大，导致结合强度低，切割过程中承载能力差，在高速切削特别是干切时，刀头摩擦受热导致钎料熔化，容易造成刀头脱落，易造成意外事故。

机械刃磨方法本质是金刚石与金刚石的对研。从工业应用角度来说，机械刃磨方法工艺最简单，设备也比较低廉。金刚石刀具在传统的机械刃磨过程中，研磨盘转速高，研磨压力和研磨接触面的摩擦力大，故刀具刃磨效率高。但由于这种刃磨方法具有不连续的冲击作用，要得到刃口钝圆半径小于70-80nm的金刚石刀具比较困难。该方法对工人经验要求较高，不利于刀具的大规模生产。由于砂轮形状的限制无法加工出形状复杂的刀具。

基于上述问题，怎么才能提高生产效率，简化工艺流程，保证整个生产过程的安全，是本领域的技术人员经常考虑的问题，经过多次实验和长久的研发，也取得了较好的成绩。

[发明内容]

为克服现有技术所存在的问题，本发明提供一种充分利用激光能量高，定向性好，自动化程度高，稳定性好，可以满足多种技术要求的金刚石刀具全激光制作方法。

本发明解决技术问题的方案是提供一种金刚石刀具全激光制作方法，包括以下步骤，

S1：金刚石复合片切割；采用激光方法将一整块金刚石复合片切割成若干块金刚石刀片；

S2：加工刀具基体；在金刚石刀片焊接部位铲磨与金刚石刀片相吻合的刀具基体后刀面，且保证刀具基体比金刚石刀片成型尺寸小0.1-0.15mm，以便对金刚石刀片进行刃口加工时，不加工到刀具基体；

S3：将金刚石刀片和刀具基体固定到激光工作台上，并将金刚石刀片焊接到刀具基体上，制备得到金刚石刀具；