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浅谈单晶金刚石刀具刃磨试验

   “刀具刃磨质量是影响零件加工质量的重要因素之一，为提高单晶金刚石刀具刃磨质量，现有采用铜盘、铜基碳化钨盘和铝基碳化硅盘四种不同的磨盘进行刃磨试验。观测分析刃磨后磨盘的表面形貌、材料去除率和刀具的刃口形貌、圆弧半径。结果发现，铜盘和铁盘刃磨过程中不能保证单晶金刚石的完整性，铜基碳化钨盘和铝基碳化硅盘加工可以获得较好的刀具质量。而铜基碳化钨盘通过促进单晶金刚石的氧化反应，在刃磨后获得的刀具刃口圆弧半径稳定在1μm以内。”
   随着我国军事、航天航空、汽车制造、医疗、生活用品等领域对微小产品零件的功能、结构复杂程度及可靠性的要求越来越高，微小型刀具在加工精密三维微小零件领域的应用愈来愈广泛。目前，许多材料已经应用于微小型刀具的制造，比如高速钢、硬质合金、陶瓷以及金刚石等。其中我们都知道金刚石是硬度最高的材料，摩擦系数小且有良好的耐磨性。金刚石几乎综合了其他材料的所有优良特性，也是最理想的刀具材料之一。人造金刚石分为单晶金刚石和聚晶金刚石，单晶金刚石刀具与聚晶金刚石刀具相比可加工出更为锋利的刃口，在超精密加工领域有着难以替代的地位。然而，单晶金刚石高硬度和高耐磨性也增加了单晶金刚石刀具加工的困难，使得单晶金刚石刀具的应用发展受到了限制，因此，需要探寻新方法来获得稳定优良的加工质量。
   单晶金刚石的刃磨工艺种类繁多，包括机械刃磨、离子束抛光、热化学抛光、等离子刻蚀以及激光刻蚀等。除了机械刃磨，其他加工方法过程较为复杂且成本较高，机械刃磨是最简单且加工成本最低的加工方法。单晶金刚石刀具在机械刃磨中，磨盘是最影响刃磨质量的因素之一，选择合适的磨盘能获得更好的刃口质量。Ueganmi等选用铸铁盘、铁盘和金刚石砂轮研磨单晶金刚石，研究了不同磨盘研究下磨削去除深度与磨削力之间的关系。

   用现有试验为：铜盘、铁盘、铜集碳化钨盘和铝基碳化硅盘等四种不同的磨盘对单晶金刚石进行刃磨试验，对比分析不同磨盘刃磨后刀具的刃口形貌、刃口圆弧半径及材料去除率，优选出适合刃磨单晶金刚石的最佳磨盘材料。


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