技術領域

本發明涉及一種PCD刀具刃口的加工方法，屬于超硬材料加工領域。

背景技術

PCD刀具是通過把PCD復合片焊接到硬質合金或者鋼的刀體上制成的刀具。由于PCD復合片將單晶金剛石的高硬度、耐磨性、低摩擦系數和強度與碳化鎢硬質合金的高抗彎強度進行了結合，復合片的碳化鎢硬質合金層為金剛石層提供了機械支持，增加了它的抗彎強度，同時硬質合金層易于焊接，使制作成品刀具變得容易。

近年來隨著汽車制造業大量采用輕型材料，如鋁合金、復合材料等，金剛石刀具的應用也大量增加。采用PCD刀具加工鋁合金時，由于金剛石硬度高，表面與金屬親和力小，且刀具前刀面都拋光成鏡面，不易產生積屑瘤，加工尺寸穩定性以及表面質量都很好。采用PCD刀具加工各種規格鋁合金零件，刀具壽命可達幾千到幾萬件，尤其適合汽車、摩托車零件的大規模生產。在中國汽車制造業中，應用PCD刀具主要切削鋁合金發動機缸體、缸蓋、變速器的殼體、閥體、槽體、側蓋等零件。用PCD刀具加工汽車鋁合金件，能克服鋁合金中硬質點對刀尖的破壞，并最大可能的消除積屑瘤，能獲得滿意加工效果，且精度穩定。另外，PCD刀具還廣泛用于其它有色金屬和非金屬材料的高速加工，被廣泛應用于汽車、航空航天、電子和木材加工等領域。

今后鋁、錳和其他輕合金以及鈦合金、燒結合金及其他高強度合金將越來越多地用作汽車動力系統零部件的材料，能夠加工這些材料的金剛石工具預期將有非常大的增長。另外，由于PCD刀具具有高硬度、高耐熱性、長壽命、切屑刃鋒利性和良好的熱傳導性等，可以滿足汽車零部件加工對高速、高效、高精度、新材料和新形狀的要求，所以PCD刀具必將得到越來越廣泛的使用。

PCD刀具的制造工藝決定著其切削性能和使用壽命，是PCD刀具發展應用的關鍵，PCD刀片的加工，包括PCD復合片的切割、刀片的焊接及刃磨等步驟。PCD刀具刃口制造傳統的方法是采用砂輪磨削、電火花加工的方法。PCD刀具刃口制造中使用的刃磨砂輪都比較昂貴，并且PCD材質硬度高，磨削困難，無疑給PCD刀具加工帶來高昂的成本；電火花加工出來的PCD刀具刃口質量較差，崩缺情況嚴重，即使嚴格控制加工工藝，崩缺尺寸≥10μm，并且電火花加工的復合片表層損傷較輕，表面比較平整，對內部組織的影響很大，加工后刀具易出現各種使用缺陷。

因此，PCD刀具刃口利用傳統工藝已經不能達到使用要求，迫切需要一種新的加工技術來進行PCD刃口的加工，降低加工后刃口的崩缺，減小刃口內部加工造成的組織缺陷。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種PCD刀具刃口的加工方法，提高了PCD刀具材料的刃口加工速率，縮短刀具生產周期，降低PCD刀具的加工成本，并獲得良好的PCD刃口質量,經過激光切割刃口加工后的PCD刀具，刃口崩缺尺寸可控制在長2μm、寬2μm以內，并且崩缺數量很少，10mm內出現崩刃的數目≤5。同時，對鋁、錳和其他輕合金以及鈦合金、燒結合金及其他高強度合金加工后表面粗糙度Ra≤0.02μm。

實現本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到：

一種PCD刀具刃口的加工方法，其特征在于，包括以下步驟:

1)PCD復合片切割：利用線切割的方法將一整塊PCD復合片切割成若干塊PCD刀片；

2)刀片焊接:利用高頻感應焊接機將PCD刀片焊接在刀具基體上，得到PCD刀具；

3)PCD刀具的刃口處理:按照刀具形狀的設計要求，利用激光切割裝置對PCD刀具進行激光切割處理，得到具有平整刃口的PCD刀具；其中，激光切割處理的加工參數為：激光功率40-80％，激光寬度0.100-0.400mm，激光錐度0-10°，線速度50-500mm/min，切割步距0.01-0.5mm，切深0.01-0.2mm。

作為優選，在步驟2)中，在焊接前將PCD刀片放在真空干燥箱中450℃保溫處理1小時。

作為優選，在步驟2)中，在焊接后將PCD刀具放在真空干燥箱中450℃保溫處理1小時。

作為優選，在步驟3)中,激光切割處理的加工參數為以下參數組合中的任意一種:

參數組合1：激光功率40％，激光寬度0.1mm，激光錐度0°，線速度50mm/min，切割步距0.05mm，切深0.01mm；

參數組合2：激光功率50％，激光寬度0.1mm，激光錐度0°，線速度100mm/min，切割步距0.05mm，切深0.01mm；