合片放入丙酮溶液，在超声波清洗器中清洗，晾干备用。将刀具基体也做同样处理。先将低温焊剂涂在刀具刀槽内，然后放置PCD复合片。然后将刀具放入真空焊接机中，控制钎焊温度从室温升温到450°，然后保温30min ;升温到550°，然后保温3min ;升温到700°，然后保温5min ;降低温度到450°，然后保温30min。最后随炉缓慢冷却。
[0030]3) P⑶刀具后刀面的加工:按照内凹型复杂轮廓刀具后角的设计要求，利用电腐蚀加工装置对PCD刀具进行电腐蚀线切割处理，得到具有低粗糙度后刀面的PCD刀具；其中，GE 1600材料:后刀面半精加工电压180V，电流28A，脉宽8微秒，脉冲间隙140微秒。后刀面精加工电压160V，电流7A，脉冲间隙6微秒，脉冲间隙80微秒；GE1200材料:后刀面半精加工电压180V，电流30A，脉宽12微秒，脉冲间隙140微秒。后刀面精加工电压170V，电流8A，脉冲间隙8微秒，脉冲间隙80微秒。
[0031]4)P⑶刃口及其第一后角的加工:按照内凹型复杂轮廓刀具刃口的设计要求，利用激光切割装置对PCD刀具进行激光切割处理；其中，第一后角开粗:切深0.3mm，上切宽0.07mm，下切宽0.06mm，焦距位置为0mm，入射角为10°，脉宽为0.8微秒，频率为100000/45HZ，激光功率为67W。第一后角精加工:切深0.5mm，上切宽0.04mm，下切宽0.04mm，焦距位置为0mm，入射角为10°，脉宽为0.8微秒，频率为100000/32HZ，激光功率为70W。切削刃及第一后角超精加工:切深0.25mm，上切宽0.04mm，下切宽0.04mm，焦距位置为0mm，入射角为5°，脉宽为0.8微秒，频率为76923/50HZ，激光功率为27W。抛光处理:切深0.07mm，上切宽0.02mm，下切宽0.02mm，焦距位置为0mm，入射角为5°，脉宽为0.8微秒，频率为100000/40HZ，激光功率为25W。
[0032]实施例2:
一种内凹形复杂轮廓POT刀具及其超精密高效制备方法，包括以下步骤:
1)将一整块直径58mm的1.6-16P复合片，利用线切割慢走丝的方式进行切割，按照要求切成若干块P⑶刀片。1.6-12P也做同样处理。
[0033]2)刀片焊接:手持POT复合片，用绿色碳化硅砂轮磨削。然后，对复合片进行倒角，用锉刀沿着焊料的放置方向锉削PCD复合片，将复合片放入丙酮溶液，在超声波清洗器中清洗，晾干备用。将刀具基体也做同样处理。先将低温焊剂涂在刀具刀槽内，然后放置PCD复合片。然后将刀具放入真空焊接机中，控制钎焊温度从室温升温到450°，然后保温30min ;升温到550°，然后保温3min ;升温到700°，然后保温5min ;降低温度到450°，然后保温30min。最后随炉缓慢冷却。
[0034]3) P⑶刀具后刀面的加工:按照内凹型复杂轮廓刀具后角的设计要求，利用电腐蚀加工装置对PCD刀具进行电腐蚀线切割处理，得到具有低粗糙度后刀面的PCD刀具；其中，GE 1600材料:后刀面半精加工电压180V，电流28A，脉宽8微秒，脉冲间隙140微秒。后刀面精加工电压160V，电流7A，脉冲间隙6微秒，脉冲间隙80微秒；GE1200材料:后刀面半精加工电压180V，电流30A，脉宽12微秒，脉冲间隙140微秒。后刀面精加工电压170V，电流8A，脉冲间隙8微秒，脉冲间隙80微秒。
[0035]4) P⑶刃口及其第一后角的加工:按照内凹型复杂轮廓刀具刃口的设计要求，利用激光切割装置对PCD刀具进行激光切割处理；其中，第一后角开粗:切深0.3mm，上切宽0.07mm，下切宽0.06mm，焦距位置为0mm，入射角为6°，脉宽为2.4微秒，频率为37037/50HZ，激光功率为67W。第一后角精加工:切深0.5mm，上切宽0.04mm，下切宽0.04mm，焦距位置为0mm，入射角为10°，脉宽为0.8微秒，频率为100000/32HZ，激光功率为70W。切削刃及第一后角超精加工:切深0.3mm，上切宽0.02mm，下切宽0.02mm，焦距位置为0mm，入射角为4°，脉宽为2.4微秒，频率为35714/50HZ，激光功率为27W。抛光处理:切深0.07mm，上切宽0.02mm，下切宽0.02mm，焦距位置为0mm，入射角为5°，脉宽为0.8微秒，频率为37037/50HZ，激光功率为25W。
[0036]对比试验:
将电火花、激光分别既加工第一后角又加工第二后角后的PCD刀具与任意一种所述的经过电火花、激光分步加工的PCD刀具进行铣削7系的锌铝合金，在切削要素相同的前提下，作对比实验，每种刀具各取3支，共9支。单独用电火花加工一、二后角的PCD刀具加工成形面的件数为300件；单独用激光加工一、二后角的PCD刀具加工成形面的件数为800件；而用本发明制备出的刀具所加工成形面的件数为1500件。
[0037]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种内凹形复杂轮廓POT刀具的超精密高效制备工艺方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)PCD复合片切割:利用线切割的方法分别将16P及12P的PCD复合片切割成若干块PCD刀片； 2)刀片焊接:将PCD刀片焊接在刀具基体上，得到PCD刀具； 3)PCD刀具后刀面的加工:按照内凹型复杂轮廓刀具后角的设计要求，利用电腐蚀加工装置对PCD刀具进行电腐蚀线切割处理，得到具有低粗糙度后刀面的PCD刀具；其中，电腐蚀加工参数为:电压160~180V，电流7~30A，脉宽6~12微秒，脉冲间隙80~140微秒； 4)P⑶刃口及其第一后角的加工:按照内凹型复杂轮廓刀具刃口的设计要求，利用激光切割装置对P⑶刀具进行激光切割处理；其中，切深0.07-0.5mm，切宽0.02-0.07mm，焦距位置为0mm，入射角为5~10°，脉宽为0.8微秒，频率为1538~3125HZ，激光功率为25~70W。2.根据权利要求1所述的内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法，其特征在于:在步骤2)中，在焊接前对PCD复合片的硬质合金面进行喷砂处理，并依次进行倒角、锉削等工艺。3.根据权利要求1所述的内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法，其特征在于:在步骤2)中，在焊接中控制焊接温度为700° C，焊接时间为5min。4.根据权利要求1所述的内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法，其特征在于:在步骤2)中，在焊接后，将刀具放入真空炉进行缓慢冷却。5.根据权利要求1所述的内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法，其特征在于:在步骤3)中，电腐蚀加工参数为以下参数组合: GE1600材料:后刀面半精加工电压180V，电流28A，脉宽8微秒，脉冲间隙140微秒，后刀面精加工电压160V，电流7A，脉冲间隙6微秒，脉冲间隙80微秒； GE1200材料:后刀面半精加工电压180V，电流30A，脉宽12微秒，脉冲间隙140微秒，后刀面精加工电压170V，电流8A，脉冲间隙8微秒，脉冲间隙80微秒。6.根据权利要求1所述的内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法，其特征在于:在步骤4)中，激光加工参数为以下参数: 第一后角开粗:切深0.3mm，上切宽0.07mm,下切宽0.06mm，焦距位置为0mm，入射角为6-10°，脉宽为0.6-2.5微秒，频率为100000/30HZ或者37037/30HZ，激光功率为80W ； 第一后角精加工:切深0.5mm，上切宽0.04mm，下切宽0.04mm，焦距位置为0mm，入射角为10。，脉宽为0.8微秒，频率为100000/20HZ，激光功率为50W ； 切削刃及第一后角超精加工:切深0.2-0.3mm，上切宽0.02-0.05mm，下切宽0.02-0.05mm，焦距位置为0mm，入射角为3_5°，脉宽为0.6-2.5微秒，频率为76923/30HZ或者35714/30HZ，激光功率为30W ； 抛光处理:切深0.07mm，上切宽0.02mm，下切宽0.02mm，焦距位置为0mm，入射角为5°，脉宽为0.8微秒，频率为100000/50HZ或者37037/40HZ，激光功率为20W。7.根据权利要求1所述的内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法，其特征在于:在步骤1)中，所述PCD复合片分别为16P和12P材料，16P材料中金刚石的颗粒度为4微米，金刚石的体积含量为90%，POT复合片中POT厚度0.6mm ;12P材料中金刚石的颗粒度为2微米，金刚石的体积含量为92%，POT复合片中POT厚度0.55mm。8.根据权利要求1所述的内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法，其特征在于:在步骤2)中，所述刀具基体为WC/Co硬质合金。9.根据权利要求1所述的内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法，其特征在于:在步骤1)中，所切割成的刀片具有内凹型的曲面轮廓。
【专利摘要】本发明公开了一种内凹形复杂轮廓PCD刀具的超精密高效制备工艺方法，包括以下步骤：1）PCD复合片切割：利用线切割的方法将一圆盘型PCD复合片切割成若干块PCD刀片；2）刀片焊接：将PCD刀片焊接在刀具基体上，得到PCD刀具；3）PCD刀具后刀面的加工：利用电腐蚀加工装置对PCD刀具进行电腐蚀线切割处理，得到具有低粗糙度的后刀面的PCD刀具；4）PCD刃口及其第一后角的加工：按照内凹型复杂轮廓刀具刃口的设计要求，利用激光切割装置对PCD刀具进行激光切割处理。通过上述方式，本发明能够解决内凹型复杂轮廓刀具刃口难以磨削加工的难题，刃口崩刃尺寸可控制在2微米以内，齿形轮廓一致性好。
【IPC分类】B23P15/28, B23H5/06
【公开号】CN105269284
【申请号】CN201510569099
【发明人】王必永
【申请人】无锡国宏硬质合金模具刃具有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月9日