金刚石超精密切削技术探讨

金刚石超精密切削技术是超精密加工技术的重要组成部分,直接影响尖端技术和国防工业的发展。金刚石超精密切削技术涉及的方面有很多,文章对刀具的选用、刀具制造技术以及超精密加工切削用量、加工机床等是金刚石超精密切削的关键技术进行了研究与探讨。图2表1参10     

日本住友电工推出纳米多晶金刚石切削刀具

日本住友电工株式会社将于2012年2月开始销售一款新型微细加工用切削刀具,该刀具的刀头采用由几十纳米大小的微细粒子直接强固结合形成的纳米多晶金刚石SUMIDIABINDERLESS。同时,该公司旗下的AlliedMaterial株式会社也开始销售采用相同材料刀头的超精密加工用切削刀具。     

金刚石刀具化学磨损的预防

单晶金刚石刀具因其化学磨损严重,不适用于微切削加工铁基材料。为了保护金刚石刀具免受化学磨损,可将切削刀具沉积硬质涂层,以防止金刚石与工件材料直接接触。本研究则利用磁控溅射工艺在金刚石刀具上沉积T iN、T iA lN和A lN涂层。经过优化工艺参数,所沉积涂层的化学成分接近化学计量,表面非常光滑,晶粒很细,硬度高且附着强度大。虽然刃口半径因涂层略有增加,但对微切削加工来说仍可容忍。在试验切削条件下,与参比未涂层金刚石刀具相比,T iA lN涂层金刚石刀具磨损的减少高达50%。     

谈刀具与切削加工技术的发展

随着机床工业的飞速发展,难加工材料日益增多。多功能复合刀具、智能刀具、高速高效刀具逐渐成为现代制造技术的关键装备。刀具材料与刀具结构方面也有了新的发展。本文从工艺、性能、结构等方面对刀具与切削加工技术的发展现状进行分析,并对发展趋势进行展望。     

梯度硬质合金金刚石涂层刀具的切削性能研究

梯度硬质合金是金刚石涂层产品新的基体材料.现场切削实验可有效、直观地评价金刚石涂层刀具的性能。采用梯度硬质合金金刚石涂层可转位刀片车削硅铝合金,研究切削参数对加工面质量及刀具磨损的影响。结果表明,梯度硬质合金金刚石涂层刀具加工的工件面粗糙度低、光泽度好且不黏刀。切削20min后,加工面粗糙度最佳值为1.57μm,刀具后刀面磨损为0.1mm,远小于失效判据VB=0.30mm,是很好的金刚石涂层产品基体材料。     

木工机床应用金刚石刀具

金刚石刀具用于金属切削已经是比较普遍的了,但是金刚石刀具用于木工机床的概念人们还比较陌生。1979年,联邦德国汉诺威展览会上,第一次展出了木材加工用的聚晶金刚石刀具,1981年,在洛杉矶木材加工展览会上,美国第一次引入木材加工用的金刚石刀具,到目前为止,金刚石刀具可以用     

刀具与切削加工技术的发展现状与趋势

经济的不断发展与科技的日益进步,使社会生产过程中遇到的难以加工的生产材料越来越多,现代加工技术所需要的多个功能复合型加工刀具以及高效高速加工刀具、智能加工刀具也渐渐成为了机械加工机床生产中不可或缺的中坚力量。伴随着工业的发展,加工刀具材料的使用上和加工刀具的使用结构上也产生了更多的变化和发展。本文针对切削技术以及切削的刀具的制作工艺、刀具结构等方面进行详实的分析和阐述,并对未来的发展前景进行研究探讨。     

美开发新型金刚石刀具材料

美国Kennametal公司开发的KD1405是一种纯金刚石刀具材料。它具有良好的韧性,可显著改善刀具的耐磨性,在用于连续车削及轻负荷断续车削、精铣和半精铣刀加工时,刀具寿命与PCD刀具相比,可提高100%~200%。KD1405材料是用来加工高耐磨的非铁族材料。金刚石材料采用CVD工艺制备,不含粘结剂。通过用等离子体焰矩法制造工艺,可获得纯金刚石的显微结构,其强韧性足以胜任铣削加工的要求。美开发新型金刚石刀具材料     

美国开发新型金刚石刀具材料

美国Kennametal公司开发的KD1405是一种纯金刚石刀具材料。它具有良好的韧性,可显著改善刀具的耐磨性,在用于连续车削及轻负荷断续车削、精铣和半精铣刀加工时,刀具寿命与PCD刀具相比,可提高100%~200%。KD1405材料是用来加工高耐磨的非铁族材料。金刚石材料采用CVD工艺制备,不含粘结剂。通过用等离子体焰矩法制造工艺,可获得纯金刚石的显微结构,其强韧性足以胜任铣削加工的要求。美国开发新型金刚石刀具材料     

刀具技术发展及应用

金属切削技术是一项应用极其广泛研究十分深入的技术领域。近年来,国内外在金属切削技术的研究中基本集中在切削机理、刀具材料、刀具磨损与耐用度,工件光洁度和材料加工性,切削条件最佳化及磨削加工等方面。刀具是切削加工的心脏,从历史上看加工工艺的最大进步取决于刀具切削刃的切削能力的增加。为适应切削速度的提高,     

超硬刀具现代切削加工中的重要手段

代表现代机械加工主流方向的高速切削加工，因顺应了21世纪机械加工高效率、高精度、柔性与绿色化的要求而迅速发展，这一技术主要应用于车削和铣削。高速干切削能消除切削液所带来的污染环境、危害工人健康的负面影响，是符合可持续发展要求的先进制造技术。精磨是轴承精加工中最常用的加工工艺，随着PCBN刀具的出现及数控机床等加工设备精度的提高，以硬态切削代替磨削来完成零件的最终加工已成为硬轴承钢的一个新的精加工途径。后继工序有超精加工或精度磨削要求时，硬态切削是最好的选择。要实现高速切削、干切削、硬态切削，精密和超精密切削，刀具材料是关键。而PCD、PCBN刀具为上述切削技术的实现提供了最基本的前提条件。     

金刚石刀具技术现状及在木材加工中的应用前景

本文主要介绍了金刚石木工刀具的发展过程及人造金刚石木工刀具的技术现状,分析了金刚石刀具在木材加工中的应用前景.     

激光升级金刚石刀具瞄准微电子加工领域

美国西密歇根大学的制造工程学教授JohnPatten博士开发了一种称为＂μ-LAM＂的微激光辅助加工技术,该方法将激光与金刚石刀具结合起来,对硅半导体和陶瓷材料进行加热软化和切削加工。JohnPatten介绍说,＂这些材料通常都非常脆,如果试图使它们变形或对其进行加工,它们往往很容易破碎。通过使这些材料软化,我们就能增大其柔性,使其更易于加工。”     

UPC-R超精金刚石刀具加工

UPC-T是一种采用三角切削刃的UPC超精金刚石刀具,主要用于菲涅尔透镜模具和液晶导光板等衍射光栅模具的超精加工。近年来,光学元件的高精密化、小型化和集成化发展迅速,从非球面透镜到能够实现薄型轻量化、集成化的菲涅尔透镜,对超精加工技术的要求越来越高。本加工模式是用1把UPC-T超精金刚石刀具超精加工微细光栅部分和非球面形状的实例,因此要求车刀刀尖切削刃R〈100nm并具有优异的切削性能。UPC-T的刀尖切削刃为50nm的微小切削刃,能够实现超精加工。     

可提高有色金属表面加工精度的新型细晶粒金刚石涂层工具

尽管金刚石涂层刀具具有许多独一无二的特性,但是由于金刚石晶粒粗大,容易造成刀具表面粗糙,所以阻碍了其在精细加工领域的应用。文章开发了一种金刚石晶粒细小的新型金刚石光滑涂层,刀具表面粗糙度最大值小于1um。采用这种涂层的立铣刀具进行了一系列有色金属切削测试,通过观察发现,精加工后的器件表面粗糙度最大值小于1um,获得了和使用无涂层硬质合金立铣刀表面粗糙度一样的加工效果。并且,没有对表面涂层的耐磨性和刀具使用寿命产生任何影响。     

UPC刀具加工不同工件材料的磨损状态差异

金刚石刀具的热化学磨损状态根据被加工材料种类的不同而有很大差异。在超精密车床上使用刀尖角130°的直线切削刃超精金刚石车刀对无氧铜和纯铝进行端面车削后,刀尖的磨损状态表明,切削无氧铜的刀具前刀面产生了月牙洼磨损,但切削刃棱线仍保持锋利状态;切削纯铝的刀具切削刃棱线磨损变为圆弧刃,但前刀面未发现月牙洼磨损。从这些磨损状态的差异可以看出各不相同的磨损机理：切削铜时,     

切削加工以及切削颤振简述

切削加工作为机械制造行业的传统生产加工工艺,是机械制造的流程中完成零件制作这一中心环节的重要生产技术,文章介绍了切削加工的基本方法,切削加工使用的刀具以及切削过程中产生的切削颤振和相应的控制方法。     

金刚石涂层木工刀具的研究——涂层刀具摩擦系数及切削力试验

1．引青高速工具钢和硬质合金是木材工业最受欢迎的刀具材料。随着木质复合材料的发展和难加工材料的出现，以上刀具材料的耐磨性不能满足生产的需要。在正常切削过程中，常常出现工件表面起毛、纤维援起、撕裂，甚至烧焦发黑等现象。这是因为刀具很快磨损变钝所致高温高压合成的聚晶金刚石是用来制造刀具的一种超硬材料。尽管其韧性很差，但硬度很高，红硬性好，耐磨性大约是碳化钨硬质合金刀具的IOO～250倍。金刚石涂层刀具是把金刚石的高硬度和抗磨性与传统刀具材料的韧性和抗冲击性结合起来，既具备良好的冲击韧性，又有极高的耐磨性…     

切削刃优化的高性能金刚石涂层钻头

近年来，在汽车工业中铝的加工量不断增加，相应地要求刀具能有效地完成这种加工。加工高硅铝合金需要金刚石涂层刀具这类高耐磨性切削刀具。高硅铝合金在铝基体中含有弥散的硅颗粒，从而造成刀具迅速磨损。但是，切削刃的金刚石涂层由于机械性碰撞硅颗粒而容易发生剥离．基于减少金刚石涂层中应力这一新理念，试图改变切削刃形状和金刚石膜厚，优化涂层钻头的结构。选择修磨形状和螺旋角作为优化钻头形状的参数。具有修磨负角和20。螺旋角的钻头表现出最好的耐用性能。根据上述结果，重新开发出一种结构优化的金刚石涂层钻头。对于钻削硅含量12～23％的高硅铝合金，其性能看来是令人满意的．     

高效切削加工对机床的要求

在木材加工中生产率的提高,降低制造成本,至今主要依靠数控技术减少辅助时间.高效切削加工的目标是减少加工时间同时没有舍弃质量要求.这方面初期研究工作可以追溯到20年代以前,60年代后高速切削开始发展,在80年代加工技术进步和更加坚硬的刀具材料使高速切削有重大进展.内容丰富的研究计划致力于高速切削的各种金属合金和纤维增强刀具材料.对于每一种工件材料,高速切削的概念必须有一个明确的定义范围.结果表明,加工时间的优化将比通常值有明显的改变,在改善表面质量的同时还可以达到大大降低加工成本的目标.部分仍然进行的木材加工研究计划希望有类似的有益结果.