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金剛石刀具有那幾種刃磨工藝方法

金剛石刀具有那幾種刃磨工藝方法

金剛石刀具刃磨工藝方法是獲得刃口鋒利、表面粗糙度值小、刃口鋸齒度小的金剛石刀具的關(guān)鍵。目前見諸于文獻的金剛石刀具刃磨工藝方法有如下5種
  1、機械研磨法
  傳統(tǒng)的機械研磨方法一般在直徑為30 ~ 40cm 的鑄鐵研磨盤上涂上一層混有尺寸為 1 ~ 50 Λ m 的金剛石粉末研磨膏進行預(yù)研,使金剛石粉末嵌入鑄鐵研磨盤微孔,然后采用50r/min典型轉(zhuǎn)速對金剛石刀具進行研磨,其本質(zhì)就是金剛石與金剛石的對研。
 
  傳統(tǒng)的機械研磨方法由于磨盤轉(zhuǎn)速高,正壓力大,研磨時的摩擦力大,故研磨效率高。但由于這種研磨方法具有不連續(xù)的沖擊作用,得到的金剛石刀具鋸齒度和變質(zhì)層厚度較大,表面粗糙度值也較大,一般為0.05 ~ 1μm 。
 
  據(jù)國外文獻報道,當(dāng)金剛石刀具切削刃鈍圓半徑達到納米級時,可采用金剛石刀具和研磨盤間距為幾十納米的零載荷空轉(zhuǎn),這種情況下也可以去除刀具材料。

  所以從理論上講,機械拋光法可以使表面粗糙度值達到幾個納米。
 
  2、離子束濺蝕法
  離子束濺蝕法是采用高能氬離子轟擊金剛石刀具表面的碳原子,使刀具碳原子逐個排除的微細加工方法,適用于加工微小金剛石刀具,所得到的金剛石刀具表面粗糙度值為幾個納米。
 
  3、熱化學(xué)拋光法
  熱化學(xué)拋光法一般是在流動氫氣中的碳原子與周圍的氫氣反應(yīng)生成甲烷并隨氣流排出。
  熱化學(xué)拋光效率取決于碳原子的擴散速率,影響因素有溫度、正壓力、磨盤轉(zhuǎn)速等。該方法可使金剛石刀具表面粗糙度值(Ra)達到幾個納米,表面變質(zhì)層較淺。
 
  4、無損傷機械化學(xué)拋光法
  此方法在NaOH溶液中加入適量的微細金剛石粉末和更加細的硅粉,通過強靜電作用使硅粉吸附在金剛石粉末之上 ,然后把它們涂覆在多孔制鑄鐵研磨盤上對金剛石刀具進行研磨,其實質(zhì)是微細硅粉和金剛石刀具表面碳原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),通過硅微粉的微磨削作用把反應(yīng)層刮掉。該方法的磨削效率極低 , 約每分鐘一個原子層。

 
  5、氧化刻蝕法

該方法采用高純度氧氣或含氧水蒸氣,使金剛石表面碳原子在高溫作用下(純氧1100℃,含氧水蒸氣600~900℃) 發(fā)生氧化反應(yīng)形成碳氧化物,并隨氧氣流或水蒸氣流一起排出。用此方法加工后的金剛石表面粗糙度值(Ra) 可達幾個納米。

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