[发明专利]一种具有液滴自吸型表面形貌的拉刀及其制备方法

权利要求书

1.一种具有液滴自吸型表面形貌的拉刀，包括刀柄和加工刀体；其特征在于：加工刀体上设置有依次排列的n个加工刀齿；所述的加工刀齿上开设有m个或m+1个分屑槽，m≥5；相邻的两个加工刀齿上分屑槽的数量不相等；分屑槽将一个加工刀齿的后刀面分隔为m+1个或m+2个分刀面；

所述加工刀齿的前刀面及所有分刀面上均开设有依次排列的多个细微槽；所有细微槽的两侧面均垂直于刀尖；细微槽的槽深为a，20μm≤a≤100μm；相邻两个细微槽的间距为b，0.2mm≤b≤1mm；所述细微槽靠近刀尖的那端与刀尖的距离为c，0.08mm≤c≤0.2mm；所述加工刀齿的每个分刀面上均开设有储液槽；分刀面上所有细微槽远离刀尖的那端均与该分刀面上的储液槽连通。

2.根据权利要求1所述的一种具有液滴自吸型表面形貌的拉刀，其特征在于：所述的储液槽位于分刀面上远离刀尖的那一侧；所述储液槽的内壁与后刀面各边缘的距离均大于x，0.1mm≤x≤1mm；所述的储液槽横截面面积与分刀面面积的比值为d，1/4≤d≤2/5。

3.根据权利要求1所述的一种具有液滴自吸型表面形貌的拉刀，其特征在于：所述储液槽横截面的形状为椭圆形、菱形、矩形或圆角矩形；所述细微槽形状的横截面为矩形或梯形。

4.根据权利要求1所述的一种具有液滴自吸型表面形貌的拉刀，其特征在于：还包括精修刀体；所述的精修刀体上设置有依次排列的多个精修刀齿。

5.如权利要求1所述的一种具有液滴自吸型表面形貌的拉刀的制备方法，其特征在于：采用的制备装置包括脉冲电源和微细电火花加工台架；所述的微细电火花加工台架包括水平工作滑台、绝缘垫块、工作液箱、立柱、导轨、第一丝杆、支撑件、第一螺母、第一电机、底板、电火花加工组件和竖直工作滑台；所述的水平工作滑台包括工作底架、工作光轴、第二丝杆、第二电机和工作滑块；所述工作底架的底面与底板的顶面固定；平行设置的两根工作光轴均与工作底架固定；第二丝杆支承在工作底架上；所述的工作滑块与两根工作光轴构成滑动副；固定在工作滑块上的第二螺母与第二丝杆构成螺旋副；所述的第二丝杆由第二电机驱动；所述工作滑块的顶面与工作液箱底面固定；所述工作液箱内壁的底部固定有绝缘垫块；待加工拉刀组放置在绝缘垫块上；待加工拉刀组由并排设置的q把拉刀组成；

两根立柱均固定在底板上；所述第一丝杆的两端分别支承在两个立柱上；导轨的两端与两个立柱分别固定；所述的支撑件与导轨构成滑动副；固定在支撑件上的第一螺母与第一丝杆构成螺旋副；所述的第一丝杆由第一电机驱动；

所述的竖直工作滑台包括竖直滑块、竖支架、第三丝杆和第三电机；所述竖支架的顶端与支撑件固定；所述的第三丝杆支承在竖支架上；所述的竖直滑块与竖支架构成滑动副；固定在竖直滑块上的第三螺母与第三丝杆构成螺旋副；所述的第三丝杆由第三电机驱动；

所述的电火花加工组件包括驱动组件、连接块、固定板和电极板；所述的连接块与竖直滑块固定；所述连接块底部的两端与两块固定板的顶端分别固定；电极板的两端分别支承在两块固定板的底端；所述的电极板由第四电机驱动；

所述的电极板沿电极板长度方向均布有多个电极棒；电极棒的直径为D，0.02mm≤D≤0.1mm；相邻两个电极棒的间距为d＝p×b，3≤p≤6，p为整数；所述脉冲电源的正极、负极与待加工拉刀组、电极板分别连接；

该具有液滴自吸型表面形貌的拉刀的制备方法具体如下：

步骤一、取q把待加工拉刀用丙酮、铬酸溶液、水、无水乙醇依次洗涤；

步骤二、用激光打标机在q把待加工拉刀上加工出储液槽；

步骤三、依次用蒸馏水、无水乙醇清洗步骤二得到的待加工拉刀；

步骤四、将步骤三清洗后的q把待加工拉刀并排放置到微细电火花加工台架内的绝缘垫块上；该q把待加工拉刀作为待加工拉刀组；在工作液箱中加入工作液至漫过待加工拉刀组的所有刀齿；

步骤五、驱动第一电机，使电极板到达最靠近刀柄的容屑槽正上方；驱动第二电机，使得待加工拉刀组的一个侧面与其中一块固定板内侧面的间距达到f，2mm≤f≤5mm；驱动第四电机，使得电极棒轴线垂直于拉刀前刀面；驱动第一电机及第三电机，使得电极板下降至与待加工拉刀容屑槽底部的间距达到e，e≥0.1mm，且电极棒外端与待加工拉刀前刀面的间距达到g，0.5D≤g≤D；

步骤六、启动脉冲电源，同时驱动第一电机及第三电机，使得电极板以k的速度沿前刀面倾斜向上运动至电极棒轴线与拉刀刀尖的距离达到h，其中，0.05mm≤h≤0.1mm，k＝s/t，s＝0.5D，t为脉冲电源释放相邻两次脉冲的时间差；

步骤七、关闭脉冲电源，同时驱动第一电机及第三电机，使得电极板运动至容屑槽外部；

步骤八、驱动第一电机，使得电极板向远离刀柄的方向移动r，r为待加工拉刀相邻两个刀尖的间距；

步骤九、重复执行n-1次步骤六、七和八；

步骤十、驱动第一电机，使电极板到达最靠近刀柄的容屑槽的正上方；驱动第二电机，使待加工拉刀组沿待加工拉刀组宽度方向移动0.5mm；

步骤十一、重复执行p-1次步骤六、七、八、九和十；每次执行步骤十时，待加工拉刀组的移动方向相同；

步骤十二、驱动第四电机，使得电极板旋转至电极棒轴线垂直于拉刀后刀面的状态；驱动第一电机，使电极板到达最靠近刀柄的工作刀齿的正上方，且电极棒轴线与该工作刀齿刀尖的距离达到h；驱动第二电机，使得待加工拉刀组的一个侧面与其中一块固定板内侧面的间距达到f；

步骤十三、驱动第三电机，使电极板下降至电极棒外端端面与该工作刀齿后刀面的距离达到g；

步骤十四、启动脉冲电源，同时驱动第一电机及第三电机，使得电极板沿后刀面运动至储液槽处；

步骤十五、驱动第三电机，使得电极板向上运动超过3mm；

步骤十六、驱动第一电机，使得电极板向远离刀柄的方向移动r-w；r为待加工拉刀相邻的两个刀尖的间距，w为步骤十四中电极板移动的水平距离；

步骤十七、重复执行n-1次步骤十三、十四、十五和十六；

步骤十八、驱动第一电机，使电极板到达最靠近刀柄的工作刀齿的正上方，且电极棒轴线与该工作刀齿刀尖的距离达到h；驱动第二电机，使待加工拉刀组沿待加工拉刀组宽度方向移动0.5mm；

步骤十九、重复执行p-1次步骤十三、十四、十五、十六、十七和十八；每次执行步骤十八时，待加工拉刀组的移动方向相同；

步骤二十、关闭脉冲电源，取出待加工拉刀并干燥。