[发明专利]一种面向微纳结构加工的刀具及其制作方法

权利要求书

1.一种面向微纳结构加工的刀具，用于对工件表面进行加工，其特征在于，所述面向微纳结构加工的刀具具有朝向所述工件的前刀面、与所述前刀面相对设置的背刀面以及位于所述前刀面与所述背刀面之间的后刀面，所述后刀面沿所述面向微纳结构加工的刀具厚度方向布置并呈非平面设置，所述前刀面与所述后刀面的相交处形成用于切削所述工件的刀刃，所述后刀面上开设有多个间隔设置的第一结构槽，所述第一结构槽的尺寸范围为微米级或纳米级；各所述第一结构槽的一端位于所述后刀面，各所述结构槽的另一端均贯穿至所述前刀面，所述后刀面为弧形面或圆锥面，且所述后刀面上任意一点的曲率中心位于所述后刀面的内侧，所述面向微纳结构加工的刀具还包括位于两相邻的所述第一结构槽之间的刀齿，各所述第一结构槽的另一端未贯穿至所述背刀面，使得所述刀齿并未完全独立于所述后刀面，所述刀齿的一端与所述后刀面保持连接，使所述刀齿沿所述背刀面指向所述前刀面的方向其结构强度逐渐增强。

2.如权利要求1所述的面向微纳结构加工的刀具，其特征在于：各所述第一结构槽的槽深从位于所述后刀面的一端处往另一端逐渐增大设置。

3.如权利要求1所述的面向微纳结构加工的刀具，其特征在于：所述第一结构槽的各内壁与所述前刀面的夹角大于0度且小于或等于90度，各所述第一结构槽沿所述前刀面指向所述背刀面的方向呈外扩状设置。

4.如权利要求1-3任意一项所述的面向微纳结构加工的刀具，其特征在于：各所述第一结构槽等间距设置。

5.如权利要求1-3任意一项所述的面向微纳结构加工的刀具，其特征在于：各所述第一结构槽非等间距设置。

6.如权利要求1-3任意一项所述的面向微纳结构加工的刀具，其特征在于：所述第一结构槽的尺寸范围为微米级，所述面向微纳结构加工的刀具上开设有尺寸范围为纳米级的第二结构槽，所述第一结构槽与所述第二结构槽于所述后刀面上间隔设置。

7.如权利要求6所述的面向微纳结构加工的刀具，其特征在于：所述第一结构槽的内壁上开设有所述第二结构槽。

8.一种刀具的制作方法，用于制备如权利要求1-7任意一项所述的面向微纳结构加工的刀具，其特征在于，所述刀具的制作方法包括以下步骤：

准备待加工的刀本体，所述刀本体具有前刀面、与所述前刀面相对设置的背刀面，以及位于所述前刀面与所述背刀面之间且沿所述刀本体厚度方向布置并呈非平面设置的后刀面，所述前刀面与所述后刀面的相交处形成用于切削工件的刀刃；

通过表面改性的加工方法于所述后刀面上加工出多个第一结构槽，所述第一结构槽的尺寸范围为微米级或纳米级；各所述第一结构槽均于所述后刀面上间隔分布并沿所述刀本体的厚度方向延伸布置且一端均贯穿所述前刀面。

9.如权利要求8所述的刀具的制作方法，其特征在于：所述表面改性的加工方法包括电子束表面改性、离子束表面改性和激光束表面改性。