超精密切削與金剛石刀具-wenkub.com
2025-04-29 04:50 本頁(yè)面
【正文】 ? 拋光 ： 除去磨痕 。 ? 磨料： 金剛石微粉 金剛石刀具的研磨 ? 粗研： 研磨時(shí)間一般很長(zhǎng) ， 主要參數(shù)： 研磨方向 、 速度 、 壓力 、 微粉的粒度等 。 ? 粉末冶金 — 將金剛石放在合金粉末中 ， 經(jīng)加壓在真空中燒結(jié) ， 使金剛石固定在小刀頭內(nèi) ， 國(guó)內(nèi)外使用較多， 但需要熱壓真空燒結(jié)爐 。 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(zhǎng) 。 國(guó)內(nèi)外均是秘密 ， 一般不會(huì)公布刀具前 、 后刀面選擇的資料 。 ? 修光刃 ：直線修光刃 (國(guó)內(nèi) )、 圓弧修光刃 (國(guó)外 ) 。 普通刀具前刀面 磨損 超精密切削刀具磨損形貌 普通刀具前刀面 磨損 普通刀具前刀面的破損 普通刀具后刀面 磨損 普通刀具粘結(jié)磨損 超精密切削刀具磨損與壽命 第十 節(jié) 金剛石晶體定向 ? 人工目測(cè) — 靠人工經(jīng)驗(yàn) ， 方便實(shí)用 ， 精度較低 ， 費(fèi)用低 。 ? (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。 ? 在高磨削率方向： (110)晶面磨削率最高 ， (111)晶面磨削率最低 。 ? 各晶面均有 好磨和難磨方向 。 ◎ 在兩個(gè)相鄰的 （ 111） 面之間劈開 ， 可得到很平的劈開面 ，稱之為 “ 解理 ” 。 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(duì)象分布 世界主要 PCD刀片商標(biāo)牌號(hào) 公司名稱 國(guó)別 牌號(hào) 平均粒徑尺寸 (?m) GE 美國(guó) COMPAX1600 COMPAX1300 5 10 De Beers 英國(guó) 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(guó) 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(duì)稱軸，四根 3次對(duì)稱軸和六根 2次對(duì)稱軸 . a） 4 次對(duì)稱軸和（ 100）晶面 L4 （ 100） （ 110） L2 L3 （ 111） b） 2 次對(duì)稱軸和（ 110）晶面 c） 3 次對(duì)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 。 ? 金剛石的熱穩(wěn)定性比較差，切削溫度達(dá)到 800℃ 時(shí)，就會(huì)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)。 ? 在加工硅含量較高的鋁合金時(shí)，除 PCD刀具外，其它所有的刀具都在很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損而不能繼續(xù)切削 。 ? 另一種是沉積厚度達(dá)到 1 mm的無(wú)襯底的金剛石厚膜， 即： CVD金剛石厚膜焊接刀具 ， 如果需要它可以釬焊在基體上 。 ? 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(guò) 110mm， 厚達(dá)毫米級(jí) ， 并日趨成熟 。 ? 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 。 ? 熱脹系數(shù)低 ：金剛石熱脹系數(shù)比硬質(zhì)合金小幾倍，約為高速鋼的 1/10。 金剛石刀具的性能特點(diǎn) ? 具有很低的摩擦系數(shù) ： 金剛石與一些有色金屬之間的摩擦系數(shù)比其它刀具都低，約為硬質(zhì)合金刀具的一半 。 1. 超精密加工對(duì)刀具材料的要求： ? 極高等硬度 、 極高得耐磨性能 、 極高的彈性模量 ? 極鋒利的刀刃 、 刃口半徑值極小 、 能實(shí)現(xiàn)超薄切削 ? 刀刃無(wú)缺陷 、 切削時(shí)將刃形復(fù)印到加工表面上 ， 能得到超光滑的鏡面 ? 與工件的抗粘結(jié)性好 、 化學(xué)親和性小 、 摩擦系數(shù)低 、 能得到極好的加工表面完整性 第七節(jié) 超精密切削對(duì)刀具的要求 及金剛石的性能和晶體結(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
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