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聚晶金刚石刀具做刃磨工艺的特性有什么

来源:http://www.dmidiamond.com/news463741.html发布时间:2020/9/15 9:46:00

        聚晶金刚石刀具做刃磨工艺的特性

        聚晶金刚石(PCD)是将粒度为微米级的金刚石微粉与少量金属粉末(如CO)混合后在高温(1400℃)、高压(6000MPa)下烧结而成的聚晶体。与其它刀具材料相比,聚晶金刚石具有如下性能特点:①极高的硬度和耐磨性;②高导热性和低热膨胀系数,切削时散热快,切削温度低,热变形小;③摩擦系数小,可降低加工表面粗糙度。但由于聚晶金刚石与铁族元素有很强亲和力,因此不适合加工黑色金属及其合金。已实现商品化供货的PCD复合片是将0.5~0.7mm厚的PCD层烧结在硬质合金基体上制备而成,因此兼具了PCD的高硬度、高耐磨性和硬质合金的良好强度与韧性。


       PCD刀具在有色金属及其合金、非金属材料的高速切削中体现出优良的切削性能,因此已广泛应用于汽车、航空、航天、建材等工业领域。但是,PCD的高硬度、高耐磨性使刀具的刃磨相当困难,主要体现在材料磨除率小、砂轮损耗大、刃磨效率低、刃口呈锯齿状。PCD刀具的刃磨工艺性已成为其推广应用的障碍之一。为了突破这一工艺瓶颈,国内外学者进行了大量研究开发工作。

       放电刃磨原理与传统的磨料磨削原理有根本区别,也不同于电解刃磨原理(既有磨料机械作用又有电化学作用)。放电刃磨是通过在电介质分离的砂轮电极与刀具电极间放电产生瞬时高温,将刀具材料熔化和气化。刃磨PCD刀具时,由于金刚石不导电,所以刀具电极即为PCD中的金属相构成的导电网络,由此可见,放电刃磨是一种热蚀加工过程。由于电火花放电的温度可高达8000~12000℃,因此PCD刀具刃磨时可能引起热损和石墨化,尤其在PCD与硬质合金基底的界面处侵蚀速度更快,可在表面形成深约0.05mm的微裂纹,这是放电刃磨加工方法的主要缺陷。由于放电刃磨是一种非接触刃磨过程,磨削力小到可忽略不计,故刃磨效率很高。R.Wyss等人在一定实验条件下得到的磨除率达4mm3/min,磨耗比为0.2mm3/mm3;而V.Baar等人在实验中则得到了1.0mm3/mm3的磨耗比。

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