[发明专利]一种具有金刚石磨粒层的涂层刀轴及其制造方法

权利要求书

1.一种具有金刚石磨粒层的涂层刀轴，其特征在于，包括：刀轴本体(1)和设置于所述刀轴本体(1)表面的金刚石磨粒层(2)，所述金刚石磨粒层(2)包括钎焊于刀轴本体(1)上的钎焊子层(21)、通过物理气相沉积法设置于所述钎焊子层(21)上的碳化钛子层(22)以及镶嵌于所述钎焊子层(21)和所述碳化钛子层(22)中的金刚石磨粒(23)，所述金刚石磨粒(23)的外端伸出所述碳化钛子层(22)。

2.根据权利要求1所述的涂层刀轴，其特征在于，所述金刚石磨粒(23)的粒径为5～50μm，粒径公差范围为±2μm，所述金刚石磨粒(23)伸出所述钎焊子层(21)的长度L1为金刚石磨粒层(2)厚度D的40％～60％，所述金刚石磨粒层(2)的厚度D为金刚石磨粒(23)外端至钎焊子层(21)靠近刀轴本体(1)一侧之间距离。

3.根据权利要求1或2所述的涂层刀轴，其特征在于，涂层刀轴的外径为0.77～0.79mm，其中，所述涂层刀轴的外径以金刚石磨粒外端所在最大外接圆的直径计。

4.根据权利要求1至3任一项所述的涂层刀轴，其特征在于，所述用于制造钎焊子层(21)的钎焊料选自含有活性元素的铜基合金焊料，含有活性元素的银基合金焊料，含有活性元素的镍基合金焊料中的一种，所述活性元素包括钛元素、铬元素。

5.根据权利要求1至3任一项所述的涂层刀轴，其特征在于，在刀轴本体(1)表面设置有多层所述金刚石磨粒层(2)。

6.一种制造权利要求1至5任一项所述涂层刀轴的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，对刀轴本体(1)进行预处理，除去表面油脂及其它污垢，将金刚石磨粒与钎焊料混合均匀，制得混合料；

步骤2，将步骤1处理后的刀轴本体(1)安装于钎焊模具中，刀轴本体(1)与钎焊模具之间存在空隙，向所述空隙中加入步骤1制得的混合料；

步骤3，在有氧环境中，使步骤2获得的安装有刀轴本体(1)以及钎焊料的模具升温；

步骤4，在无氧环境中，使步骤3获得的工件继续升温；

步骤5，使用物理气相沉积法在步骤4获得的工件表面制造碳化钛子层；

步骤6，除去步骤5获得的工件中金刚石磨粒表面沉积的碳化钛，使金刚石磨粒伸出碳化钛子层的部分裸露，并且，使制得的涂层刀轴外径均匀。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，金刚石磨粒与钎焊料的重量比为1:(3～30)。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，步骤3中，使步骤2获得的安装有刀轴本体(1)以及钎焊料的模具升温至50℃～150℃，并在此温度下保温5～10min。

9.根据权利要求6至8任一项所述的方法，其特征在于，步骤4中，使步骤3获得的工件继续升温至800℃～1100℃，并在此温度下保温10s～60s。

10.根据权利要求6至9任一项所述的方法，其特征在于，在完成步骤1～步骤6后，在金刚石磨粒层表面继续进行步骤1～6，获得具有多层金刚石磨粒层的涂层刀轴。