[发明专利]一种圆弧刃金刚石刀具刀尖材料的均匀去除方法

说明书

一种圆弧刃金刚石刀具刀尖材料的均匀去除方法，属于超精密制造装备技术领域。主要包括如下步骤：S1.建立圆弧刃金刚石刀具刀尖的研磨装置；S2.将刀柄水平安装在刀架上；S3.调整主轴部件的俯仰角度和刀具的高度；S4.操作粗进给部件带动刀具逼近砂轮研磨盘；S5.操作粗进给部件进给刀具完成粗磨工作；S6.控制微进给部件完成刀具精磨工作；S7.若微进给部件无法继续向砂轮研磨盘方向进给，重复S6；S8.观察刀具圆弧是否满足要求，选择重复S6和S7或者完成研磨工作。本发明以金刚石刀具性能和刀具研磨技术为基础，为解决圆弧刃金刚石刀具刀尖材料均匀去除问题，改善刀具圆弧刃的加工质量迈出了探究性的一步。

技术领域

本发明属于超精密制造装备技术领域，涉及一种金刚石刀具材料去除方法。

背景技术

单点金刚石刀具切削技术起源于上世纪中期的美国，现已发展成为超精密加工中一种不可缺少的技术手段，并广泛应用于超精密镜面零件、具有复杂微小表面结构零件、超精密光学零件等加工过程。其可以通过一次切削完成最终的加工，代替了传统的由粗到精再到超精的加工过程，可以避免工件多次装夹造成的误差，具有广阔的发展前景。

随着对超精密加工零件的质量要求越来越高，加工所需要的金刚石刀具的质量相应地也需要被提高，当要求被加工表面粗糙度小于5nm，需要使用切削刃钝圆半径小于70nm的圆弧刃金刚石刀具。对于圆弧刃金刚石刀具，其刀尖圆弧的波纹度也是零件加工表面质量的决定性因素，尤其是在加工曲面零件时，其圆弧刃上每段刀刃都要用于零件加工，因此刀尖圆弧曲率的高度均一性，可以保证零件表面的高精度。机械刃磨法是目前公认的，金刚石刀具加工工艺中高效率，低成本，操作简便且适用性最广的一种金刚石刀具加工方法，该方法要想加工出低波纹度的圆弧刃金刚石刀具，在研磨刀具刀尖圆弧的过程中，要尽量保证刀具材料随着时间被均匀去除。

由于金刚石晶体的各向异性，其不同晶面以及同一晶面不同晶向的机械性能差异明显。而在使用传统的机械刃磨法加工圆弧刃金刚石刀具的过程中，刀尖晶体与机械研磨盘之间接触方向的变化是不断发生且不可避免的，这会导致刀具的材料去除率随着研磨方向的改变而不断变化。然而，要想获得超低刀尖圆弧的波纹度的圆弧刃金刚石刀具，刀具刀尖材料的均匀去除是其加工过程的必要条件。目前国内外的研究人员普遍采用恒定的工艺参数研磨圆弧刃金刚石刀具，受到刀具材料去除不均匀性的制约，加工出的刀具的质量一直无法得到进一步的提高。如何解决这一问题，是突破圆弧刃金刚石刀具加工质量的关键，所以需要可以解决该问题的圆弧刃金刚石刀具刀尖材料的均匀去除方法。

发明内容

为了解决现有的技术空缺，本发明提供了一种圆弧刃金刚石刀具刀尖材料的均匀去除方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种圆弧刃金刚石刀具刀尖材料的均匀去除方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.建立圆弧刃金刚石刀具刀尖的研磨装置；

S2.将刀具焊接到刀柄上，并将刀柄水平安装在研磨装置的刀架上；

S3.调整研磨装置的主轴部件的俯仰角度与需要被研磨的刀具后角一致，并调整刀柄在刀架上的高度，使金刚石刀片与研磨装置的砂轮研磨盘的中心在同一水平线上；

S4.操作粗进给部件带动刀具逼近砂轮研磨盘；

S5.操作粗进给部件进给刀具完成粗磨工作；

S6.控制微进给部件完成刀具精磨工作；

S7.若微进给部件9无法继续向砂轮研磨盘5方向进给，重复S6的过程，直至完成金刚石刀具的精磨工作；

S8.观察刀具圆弧是否满足要求，若不满足，重复S6和S7，直到刀具精度达到要求，启动粗进给部件10完成刀具退刀工作，拆卸刀具，主轴停转。

本发明的有益效果在于：