PCD刀具磨削機(jī)理及刃磨工藝研究.pdf

1、聚晶金剛石(Polycrystalline Diamond)是一種理想的刀具材料，自上世紀(jì)70年代出現(xiàn)以來，用其制作的刀具憑借極高的硬度和出色的耐磨性，迅速在汽車、航空和木材加工領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，在切削技術(shù)的發(fā)展過程中起著重要的推動作用。目前，金剛石砂輪磨削加工依然是PCD刀具的主要成型方法，但是該工藝同樣存在磨削效率低、刃磨質(zhì)量相對較差、加工成本高等缺陷，尤其是刃磨質(zhì)量相對較差，已成為其在精密和超精密加工領(lǐng)域進(jìn)一步推廣應(yīng)用的一大障

2、礙。鑒于此，本論文以晶體結(jié)構(gòu)學(xué)和材料斷裂性能為理論基礎(chǔ)，基于PCD刀具的微觀磨削形貌，對其磨削機(jī)理和刃磨質(zhì)量影響因素進(jìn)行了深入的研究，研究結(jié)果對全面了解PCD的去除形式、改進(jìn)PCD刀具的磨削工藝和提高PCD刀具的刃磨質(zhì)量具有一定的指導(dǎo)意義。 首先，本文采用合理的腐蝕清洗方法，去除了覆蓋在磨削表面的粘結(jié)物和粘結(jié)劑Co，獲得了清晰真實的PCD磨削表面形貌。在此基礎(chǔ)上，通過對不同磨削條件下PCD磨削表面微觀形貌的分析，按產(chǎn)生機(jī)理的不同

3、將PCD的去除形式分為微細(xì)破碎、沿晶破碎、疲勞去除、刻劃作用、滑擦作用和機(jī)械熱化學(xué)去除六種。進(jìn)而結(jié)合磨削參數(shù)，詳細(xì)介紹了每種去除形式的典型形貌、形成機(jī)理及產(chǎn)生條件。最后，以磨削機(jī)理為理論依據(jù)，通過對PCD刀具后刀面和刃口形貌的對比分析，系統(tǒng)研究了磨削液、砂輪轉(zhuǎn)速及磨削壓力對PCD刀具刃磨質(zhì)量的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：磨削液和磨削壓力對PCD刀具刃磨質(zhì)量的影響規(guī)律相似，當(dāng)去除形式以微細(xì)破碎為主時，磨削液和較大的磨削壓力會增大磨削表面的粗糙