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淺談單晶金剛石刀具刃磨試驗
“刀具刃磨質(zhì)量是影響零件加工質(zhì)量的重要因素之一，為提高單晶金剛石刀具刃磨質(zhì)量，現(xiàn)有采用銅盤、銅基碳化鎢盤和鋁基碳化硅盤四種不同的磨盤進行刃磨試驗。觀測分析刃磨后磨盤的表面形貌、材料去除率和刀具的刃口形貌、圓弧半徑。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，銅盤和鐵盤刃磨過程中不能保證單晶金剛石的完整性，銅基碳化鎢盤和鋁基碳化硅盤加工可以獲得較好的刀具質(zhì)量。而銅基碳化鎢盤通過促進單晶金剛石的氧化反應(yīng)，在刃磨后獲得的刀具刃口圓弧半徑穩(wěn)定在1μm以內(nèi)?！?/span>
隨著我國軍事、航天航空、汽車制造、醫(yī)療、生活用品等領(lǐng)域?qū)ξ⑿‘a(chǎn)品零件的功能、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及可靠性的要求越來越高，微小型刀具在加工精密三維微小零件領(lǐng)域的應(yīng)用愈來愈廣泛。目前，許多材料已經(jīng)應(yīng)用于微小型刀具的制造，比如高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷以及金剛石等。其中我們都知道金剛石是硬度最高的材料，摩擦系數(shù)小且有良好的耐磨性。金剛石幾乎綜合了其他材料的所有優(yōu)良特性，也是最理想的刀具材料之一。人造金剛石分為單晶金剛石和聚晶金剛石，單晶金剛石刀具與聚晶金剛石刀具相比可加工出更為鋒利的刃口，在超精密加工領(lǐng)域有著難以替代的地位。然而，單晶金剛石高硬度和高耐磨性也增加了單晶金剛石刀具加工的困難，使得單晶金剛石刀具的應(yīng)用發(fā)展受到了限制，因此，需要探尋新方法來獲得穩(wěn)定優(yōu)良的加工質(zhì)量。
單晶金剛石的刃磨工藝種類繁多，包括機械刃磨、離子束拋光、熱化學(xué)拋光、等離子刻蝕以及激光刻蝕等。除了機械刃磨，其他加工方法過程較為復(fù)雜且成本較高，機械刃磨是最簡單且加工成本最低的加工方法。單晶金剛石刀具在機械刃磨中，磨盤是最影響刃磨質(zhì)量的因素之一，選擇合適的磨盤能獲得更好的刃口質(zhì)量。Ueganmi等選用鑄鐵盤、鐵盤和金剛石砂輪研磨單晶金剛石，研究了不同磨盤研究下磨削去除深度與磨削力之間的關(guān)系。
用現(xiàn)有試驗為：銅盤、鐵盤、銅集碳化鎢盤和鋁基碳化硅盤等四種不同的磨盤對單晶金剛石進行刃磨試驗，對比分析不同磨盤刃磨后刀具的刃口形貌、刃口圓弧半徑及材料去除率，優(yōu)選出適合刃磨單晶金剛石的最佳磨盤材料。
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