[发明专利]一种金刚石刀具的精密切削方法

说明书

本发明公开了一种金刚石刀具的精密切削方法，包括以下步骤：S1：将工件固定并装夹在精密数控车床上；S2：将金刚石刀具安装到车床的进给箱上；S3：安装低温二氧化碳装置，调整第一喷嘴和第二喷嘴位置，开启低温二氧化碳储气罐；使第一喷嘴向金刚石刀具的前刀面喷射低温二氧化碳，第二喷嘴向金刚石刀具的后刀面喷射低温二氧化碳；S4：开启车床设备，调节金刚石刀具和工件的相对位置，完成对刀；S5：设置金刚石刀具车削加工工艺参数进行车削；S6：加工结束后，关闭二氧化碳储气罐，关闭主轴、电源和控制软件，拆卸金刚石刀具和工件。本发明能够提高刀具寿命，保持刃口锋利度，保证工件加工质量与精度。

技术领域

本发明涉及精密切削技术领域，特别是涉及一种金刚石刀具的精密切削方法。

背景技术

轴承套圈为轴承的三大零件之一，主要为薄壁环形结构，其加工质量对轴承成品的精度、性能和使用寿命都有直接的影响。传统的轴承套圈加工多采用以磨削为基础的加工工艺，近些年来，随着新型刀具材料与涂层技术的发展，硬车削技术在轴承套圈的加工中得到广泛应用。然而轴承钢为典型的难加工和耐磨材料，其切削加工性极差。淬硬轴承套圈集中了薄壁难加工结构及难加工材料特性。如何在“以车代磨”工艺中确保合理的刀具寿命、媲美磨削工艺的精度成为国内外研究的重点及难点。目前硬车削使用的刀具材料主要是PCBN、陶瓷和涂层硬质合金等，依然存在着切削刃口刚性差、切削不稳定等问题。与之相比金刚石刀具是自然界中最硬的材料之一，并且具有优良的刃口锋利性(可达几个nm)，可以实现较好的表面质量与加工精度。但金刚石刀具在切削轴承套圈类铁基材料时，由于摩擦产生高温，金刚石中的碳原子与工件表面的铁原子发生反应或扩散到工件材料中，导致金刚石材料的石墨化和氧化，对刀具寿命产生极大地危害，从而影响了加工质量与精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种金刚石刀具的精密切削方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高刀具寿命、工件加工质量与精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种金刚石刀具的精密切削方法，包括以下步骤：

S1：将工件固定并装夹在精密数控车床上；

S2：将金刚石刀具安装到车床的进给箱上；

S3：安装低温二氧化碳装置，调整第一喷嘴和第二喷嘴位置，开启低温二氧化碳储气罐；使第一喷嘴向金刚石刀具的前刀面喷射低温二氧化碳，第二喷嘴向金刚石刀具的后刀面喷射低温二氧化碳；

S4：开启车床设备，调节金刚石刀具和工件的相对位置，完成对刀；

S5：设置金刚石刀具车削加工工艺参数进行车削；

S6：加工结束后，关闭二氧化碳储气罐，关闭主轴、电源和控制软件，拆卸金刚石刀具和工件。

优选的，S3中的第一喷嘴喷射的低温二氧化碳的入射方向与金刚石刀具的切削刃之间的夹角α₁和第二喷嘴喷射的低温二氧化碳的入射方向与金刚石刀具的切削刃之间的夹角α₂均为10°-80°；S3中的第一喷嘴喷射的低温二氧化碳的入射角度与前刀面的偏置角度β₁和第二喷嘴喷射的低温二氧化碳的入射角度与后刀面的偏置角度β₂均为10°-80°。

优选的，S3中第一喷嘴和第二喷嘴分别与金刚石刀具刃口的距离为5mm-80mm。

优选的，S3中第一喷嘴和第二喷嘴喷射的低温二氧化碳的流量为1kg/min-10kg/min。

优选的，S3中开启低温二氧化碳储气罐后，保持低温二氧化碳作用于金刚石刀具的前刀面和后刀面一分钟以上，完成金刚石刀具的预冷。

优选的，所述工件为轴承套圈，S1中采用磁性吸盘或膨胀芯轴将所述轴承套圈固定并装夹在精密数控车床上。