【正文】 結(jié)構(gòu) ? 上述四項(xiàng)要求決定了超精密切削使用刀具的性能要求 。 ? 20世紀(jì) 70年代末至 80年代初 ， CVD金剛石在日本首先出現(xiàn) ， 目前， CVD金剛石膜產(chǎn)品直徑已超過 110mm， 厚達(dá)毫米級 ， 并日趨成熟 。 l 金剛石刀具的應(yīng)用 車削 鏜削 面銑 餃削 鉆削PCD刀具應(yīng)用領(lǐng)域分布 實(shí)木地板 強(qiáng)化復(fù)合板 刨花板纖維板 膠合板 其它板材PCD木工刀具主要加工對象分布 世界主要 PCD刀片商標(biāo)牌號 公司名稱 國別 牌號 平均粒徑尺寸 (?m) GE 美國 COMPAX1600 COMPAX1300 5 10 De Beers 英國 SYNDITE 002 SYNDITE 010 2 10 住友電工 日本 DA200 DA150 5 東名 日本 TDCFM TDCSM 8 京磁電子 日本 KPD002 KPD010 2 10 三菱 日本 MD230 MD220 微粒 中粒 +微粒 東芝 日本 TDLA DX120 TDLA DX140 細(xì)粒 中粒 Megadiamond 美國 MEGAPAX100 MEGAPAX300 2 8 常規(guī)切削加工刀片形狀 陶瓷刀片 PCD刀具 金剛石的晶體結(jié)構(gòu) 規(guī)整的單晶金剛石晶體有 八面體、十二面體和六面體 ，有三根 4次對稱軸，四根 3次對稱軸和六根 2次對稱軸 . a） 4 次對稱軸和（ 100）晶面 L4 （ 100） （ 110） L2 L3 （ 111） b） 2 次對稱軸和（ 110）晶面 c） 3 次對稱軸和（ 111）晶面 八面體的晶軸和鏡晶面 金剛石的晶體結(jié)構(gòu) 1. 在晶體中，各方位的原子面叫 晶面（面網(wǎng)） ，在晶體中，各方向的原子列叫 晶向 。 ? (100)晶面摩擦系數(shù)有 4個(gè)波峰和波谷 ? (110)晶面摩擦系數(shù)有 2個(gè)波峰和波谷 ? (111)晶面摩擦系數(shù)有 3個(gè)波峰和波谷 ? 可根據(jù)摩擦系數(shù)大小找出晶面的 好磨和難磨方向 ? 摩擦系數(shù)大 ， 磨削率高 —— 好磨方向 ? 摩擦系數(shù)小 ， 磨削率低 —— 難磨方向 第九節(jié) 金剛石刀具磨損和破損機(jī)理 ? 原因： ? 磨損： 刀刃處微觀解理的累積 ? 破損： （ 111） 晶面的解理 金剛石晶體的（ 111）晶面面網(wǎng)密度最大，耐磨性最好。 推薦選擇 (100)晶面 ， 理由如下： ? (100)晶面耐磨性能高于 (110)面 （ 圖 238） ， 刀具壽命長 。 ? 拋光 ： 除去磨痕 。 國內(nèi)外均是秘密 ， 一般不會公布刀具前 、 后刀面選擇的資料 。 ? 在高磨削率方向： (110)晶面磨削率最高 ， (111)晶面磨削率最低 。 ? 金剛石的熱穩(wěn)定性比較差，切削溫度達(dá)到 800℃ 時(shí)，就會失去其硬度， 金剛石刀具不適合于加工鋼鐵類材料，因?yàn)?，金剛石與鐵有很強(qiáng)的化學(xué)親合力，在高溫下鐵原子容易與碳原子相互作用使其轉(zhuǎn)化為石墨結(jié)構(gòu)。 ? PCD的硬度低于單晶金剛石 ， 但 PCD屬 各向同性材料； PCD具有 導(dǎo)電性 ， 便于切割成型 ， 成本遠(yuǎn)低于天然金剛石 。 切削變形和加工表面質(zhì)量受各向異性的影響 。 第六節(jié) 金剛石刀具超精密切削中的若干理論問題 一、超精密切削最小切削厚度 常規(guī)切削與超精密切削加工 常規(guī)切削與超精密切削加工 常規(guī)切削與超精密切削加工 超精密切削加工 2. 刃口半徑（鈍圓半徑） rn與最小切削厚度的關(guān)系 ? 可見 ， 最小切削厚度 與刀具鋒銳度 、 切削力 、 摩擦系數(shù)有關(guān) 。 ? 修光刃太長對加工表面粗糙度影響不大 。 ? 由于磨損極小 ， 刀具壽命高 ， 同一把刀具可以加工多個(gè)零件 ， 零件尺寸一致性極好 。 超精密切削刀具磨損與壽命 超精密切削刀具磨損與壽命 ? 實(shí)際生產(chǎn)中 ， 金剛石刀具的壽命達(dá)不到上述值 。 ? 圓弧修光刃刀具加工表面質(zhì)量較高 ， 但是 ， 制造 、 刃磨復(fù)雜 ， 成本高 。 舉例：金剛石刀具切削鋁合金 ? 我國現(xiàn)行金剛石刀具鋒銳度： nDxy rhFF 3 2 , m i n ??? ?nDxy rhFF 2 4 , m i n ??? ?nmrnmh nD 43,1m i n ???mr n ? ??? 可見 ， 如果要得到小的最小切削厚度 ， 就必須有小的刀具鋒銳度 ?（ 刃口半徑 ） 。 ? 沿 (110)晶面切削時(shí)： 切削力有 2個(gè)最大值 。 ? PCD原料來源豐富 ， 價(jià)格只有天然金剛石的十幾分之一 ， PCD應(yīng)用遠(yuǎn)比天然金剛石刀具廣泛 。 ? 可超精密加工許多零件 ， 如： 陀螺儀 、 激光反射鏡 、 天文望遠(yuǎn)鏡的反射鏡 、 紅外反射鏡和紅外透鏡 、 雷達(dá)的波導(dǎo)管內(nèi)腔 、 計(jì)算機(jī)磁盤 、 激光打印機(jī)的多面棱鏡 、 錄像機(jī)的磁頭 、 復(fù)印機(jī)的硒鼓 等 。 ? (100)晶面摩擦系數(shù)有 4個(gè) 好磨和難磨方向 ? (110)晶面摩擦系數(shù)有 2個(gè) 好磨和難磨方向 ? (111)晶面摩擦系數(shù)有 3個(gè) 好磨和難磨方向 2. 金剛石晶體各晶面的好磨和難磨方向 ? 高