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技术应用

国内外金刚石砂轮机械刃磨金刚石刀具的机理研究

河南磨澳超硬材料有限公司 2016/4/30 21:12:46 15

陶瓷结合剂金刚石砂轮

金刚石砂轮机械刃磨金刚石刀具的机理比较复杂,国内外学者对此进行了大量研究,目前主要存在以下几种观点:

①德国学者M.Kenter认为,金刚石砂轮磨削金刚石刀具的过程中发生了刻划作用和滑动作用,材料的去除方式主要为粘结、刻划、摩擦化学反应和表面断裂。用扫描电子显微镜(SEM)观察3种被刃磨工件PCD-1(粒度2μm)、PCD-2(粒度10μm)和PCD-3(粒度25μm)的表面微观形貌时,在PCD-1上可观察到犁沟,而在其它两种PCD工件上观察不到犁沟。因此Kenter认为:在绝大多数情况下,PCD材料的去除是以摩擦化学反应和表面断裂为主。随着磨削的进行,金刚石磨粒逐渐钝化,即使在PCD-1上也不易观察到犁沟。由于PCD材料脆性大,在金刚石磨粒的挤压下容易诱发裂纹,裂纹在机械和热应力作用下扩展,最终导致小片PCD材料剥落,同时摩擦热会使PCD发生石墨化和其它摩擦化学反应。

②GE公司的K.J.Dunn等人用扫描电子显微镜对刃磨后的金刚石复合片的表面微观形貌进行观察后认为,PCD材料的破坏机理主要为微观脆性破碎和疲劳破损。

③我国艾兴院士等人用开槽的金刚石砂轮磨削PCD,同时用超声波振动和激光照射来模拟磨削时的机械冲击和热冲击,根据试验结果,将PCD材料的去除方式归纳如下:当砂轮与PCD接触的瞬间,磨削力突然增大,剧烈的机械冲击使PCD表面产生裂纹,甚至有碎片产生。在稳定磨削期,砂轮磨粒在PCD表面上进行挤压和摩擦,当压力达到一定程度,PCD表面上会形成裂纹;当摩擦温度达到一定程度,PCD会发生石墨化和其它化学反应。通过实验发现,用开槽的金刚石砂轮进行磨削时,由于磨削力不连续,加之冷却液的周期冷却作用,有利于裂纹扩展,从而使开槽砂轮比非开槽砂轮的磨削效率高1-2倍。

PCD材料的特性决定了对金刚石刀具刃磨机床的要求不同于普通工具磨床,即:①要求砂轮主轴及机床整体具有很高的刚性和稳定性,以保持刃磨时砂轮对PCD材料的恒定压力。②砂轮架可作横向摆动,以保证砂轮端面磨损均匀;砂轮架的摆动频率和摆动幅度可调。③机床上应配置光学投影装置和高精度回转工作台。④应采用专用金刚石砂轮。

河南磨澳超硬材料有限公司生产的陶瓷结合剂金刚石砂轮主要用于PCD、CVD、PCBN、硬质合金、陶瓷刀具以及其它刃具铣刀、钻头、铰刀等切削工具的研磨和快速高效低损伤磨削。并在国内外金刚石刀具加工领域取得了良好的社会反馈,如您有金刚石刀具、立方氮化硼刀具修磨的困惑可以致电河南磨澳超硬材料有限公司客服部咨询交流。

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