加工光电零件模具用超精金刚石刀具

采用超精金刚石刀具的超精加工是一种能实现纳米级尺寸精度及表面粗糙度的加工技术。最近，超精加工技术已在光电、生物领域用精密模具的加工中得到了应用。超精金刚石刀具是实现模具超精加工的关键要素之一。     

河南黄河旋风股份有限公司金刚石聚晶复合片[PCD]刀具通过省级新产品鉴定

随着材料工业及精密机械工业的发展，精密切削、超精密切削和难切削材料使用的增多，超硬刀具材料的应用日益广泛。超硬材料刀具具有工效高、使用寿命长和加工质量好等特点，过去主要用于精加工，近几年来由于改进了人造超硬刀具材料的生产工艺，通过控制原料纯度和晶粒尺寸，采用复合材料和热压等新工艺，使合成出的金刚石聚晶复合片（PCD）除适于一般的精加工和半精加工外，还可用于粗加工，被国际上公认为是当代提高生产率最有希望的刀具材料之一。利用超硬材料加工钢、铸铁、有色金属及其合金等零件，其切削速度可比硬质合金高一个数量级，刀具寿命可比硬质合金高几十甚至几百倍。还使传统的工艺概念发生变化，利用超硬刀具常常可直接以车、铣代磨（或抛光），大大缩短了工艺流程。     

铝合金的镜面切削加工

有各种方法可以用来定性地和定量地测定金刚石刀具切削加工工件表面的质量,特别是表面的显微粗糙度和残余应力被用来作为工件表面质量的主要评价因素。也就是说,反射镜的可用性、磁盘的存储容量和金刚石刀具切削加工表面等其他性能都取决于表面质量。表面粗糙度和残余应力的大小取决于机加工过程的条件,在本研究的情况下,取决于单晶金刚石刀具切削的条件。根据上述各点,本文研究了在各种机加工条件下,单晶金刚石刀具的寿命、耐摩性能以及它们对工件表面层的显微粗糙度和残余应力的影响。     

金刚石涂层刀具加工石墨的切削性能

为充分对比不同类型金刚石涂层刀具的切削性能,定制几种不同类型金刚石涂层刀具进行等静压石墨切削加工,并与WC硬质合金刀具和TiAlN涂层刀具的切削情况对比,分析不同类型金刚石涂层刀具的涂层形貌、切削寿命、加工后的表面质量以及切削力。结果表明:制备的金刚石涂层刀具的涂层形貌主要为纳米晶和微晶,其寿命是硬质合金和TiAlN涂层刀具的10倍以上,且几种不同类型的金刚石涂层刀具寿命差异较小;金刚石涂层表面的晶粒细化可以降低加工表面的粗糙度和切削力,涂层脱落是金刚石刀具的主要磨损形式。      

CVD金刚石薄膜涂层刀具切削SiCp/Al的适应性及失效机理

用切削力实时测量，后刀面磨损量检测以及扫描电镜下检查刀面涂层等手段，研究了CVD金刚石薄膜涂层刀具对切削SiCp/Al复 适应性，并探索了金刚石薄膜刀具的磨损破及其影响因素，结果表明，金刚石薄膜脱落是这类刀具的主要失效形式，适当参数下沉积的金刚石薄膜涂层刀具对某些成分和组织结构的SiCp/Al精加工和半精加工具有较好的适应性。     

超精金刚石刀具的超精加工技术分析

超精金刚石刀具是实现模具超精加工的关键要素之一。本文对日本Allied Diamond株式会社生产的UPC（Ultra Precision Cutting Too1）超精金刚石刀具的性能、超精切削不同工件材料时刀具的磨损状态及加工实例作一介绍。     

单晶金刚石刀具的应用

在加工非铁材料(如硅铝合金)时，一般不采用单晶金刚石刀具(SCD)进行加工，而采用寿命高的聚晶金刚石刀具(PCD)进行加工。     

基于CAD/CAM集成的复杂型面高速铣编程策略

高速切削加工技术的引进，使切削速度和进给速度大幅提高，不仅可以缩短模具加工时间，而且通过合理选择半精加工及精加工参数，可使表面加工质量及刀具寿命都有较大提高。     

美国肯纳金属公司推出纯金刚石切削刀具

肯纳的新牌号KD140 5 ,作为第一种具有各种机械加工所需韧性的纯金刚石切削刀具材料 ,能够大大提高其耐磨性。与普通的聚晶金刚石 (PCD)刀具相比 ,新材料在连续到轻微断续车削、精铣和半精铣加工中可使刀具寿命提高 10 0 %到 2 0 0 %。KD140 5用来切削诸如具有中高硅含量的铝合金、金属基复合材料、碳复合材料、增强塑料和黄铜青铜等高度磨损的有色金属材料以及别的有色金属材料。“我们认为 ,从 2 5年前PCD刀具问世以来 ,这种新材料是金刚石刀具加工技术最令人激动的事情。”肯纳产品专家RandyStas说 ,“KD140 5为各种应用带来了极限…     

美国Kennametal公司开发出新型数控机床刀具

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、精铣和半精铣加工时，刀具寿命与PCD刀具相比，可提高100％～200％。     

金刚石涂层刀具铣削氧化锆义齿性能研究

氧化锆陶瓷义齿不论从材料的切削加工性,还是从义齿的结构特点上,对刀具的切削性能及寿命都有极高的要求。本文先对立铣刀加工预烧结氧化锆义齿的特点进行分析,得出义齿在加工中的失效主要是由切削冲击、过切和欠切引起的,然后通过刀具的寿命试验和磨损试验对金刚石涂层刀具和TiAlN涂层刀具进行了寿命、磨损的对比分析。在试验分析的过程中通过超景深显微镜对后刀面磨损带宽度和铣削距离进行记录,通过扫描电镜等仪器分析了两种不同涂层材料刀具加工后的前、后刀面磨损形貌和刀具的磨损机理。最终得出在磨钝标准:VB为0.1 mm的情况下,金刚石涂层刀具的寿命约是TiAlN涂层刀具的6.5倍,在切削过程中发生的主要磨损为磨粒磨损、化学磨损和冲蚀磨损。     

聚酰胺1212在印刷电路板刀具磨削用金刚石砂轮中的应用

选用微米级聚酰胺1212(PA1212)对聚酰亚胺树脂结合剂金刚石砂轮进行改性。通过磨削测试,对改性前后树脂砂轮的耐用度、寿命以及磨削PCB加工用刀具的表面质量等进行了研究。结果表明:PCB刀具磨削用金刚石砂轮经过PA1212改性,耐用度提升59.5%,寿命提升71.2%;使用该砂轮加工的刀具刃口崩口概率降低,表面纹路更加均匀。      

立方氮化硼刀具在加工硼铸铁气缸套中的应用

硼铸铁的切削加工存在刀具寿命低,表面粗糙度差等问题。本文从各种刀具材料入手,通过试验对比,证明立方氮化硼比金刚石和硬质合金刀具更适合加工硼铸铁,并对立方氯化硼刀具的切削性能进行了试验研究。     

我国金刚石木工刀具发展评述

人造板加工业，尤其强化木地板加工业的发展和木工机械的数控化趋势，使得传统的木工刀具越来越不适应，金刚石木工刀具得到迅速发展。金刚石(PCD)木工刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性等独特优点。刀具的寿命长，加工效率高，大大降低了综合成本。近年来，我国木工机械发展迅猛，对金刚石木工刀具的需求剧增，但由于设备条件的限制，国产金刚石木工刀具的发展较慢，仍无法取代进口刀具，以适应木材加工业的发展需求。     

人造金刚石刀具加工有色金属的研究

对人造金刚石刀具加工有色金属的切削性能进行了试验研究。结果表明，目前国产PCD金刚石刀具在加工铝硅合金时的切削性能与国外同类刀具相差不大，符合使用要求；并且得到了CVD金刚石刀具在加工某些有色金属时的切削性能优于硬质合金刀具的结论。     

硬质合金CVD金刚石涂层最新进展

金刚石因具有优异的物理化学性能被认为是理想的刀具材料。硬质合金基底上涂覆CVD金刚石薄膜有利于改善刀具的加工性能和寿命,但涂层和基底之间存在热膨胀系数差异以及合金中Co对沉积有不利影响,使得薄膜附着力较差。本文综述了近几年来各种提高CVD金刚石涂层刀具切屑性能的方法,从提高薄膜附着力和改善金刚石膜的质量两个方面进行了讨论。并介绍了国外较先进的CVD金刚石涂层刀具的应用,随着技术的不断成熟,CVD金刚石涂层将会有更为广泛的应用。     

制备PCD刀具的关键工序简介

PCD刀具是通过把PCD复合片焊接到硬质合金或者钢的刀体上制成的。由于PCD复合片将单晶金刚石的高硬度、耐磨性、低摩擦系数和碳化钨硬质合金的高抗弯强度进行了结合,因此PCD复合片不仅增加了抗弯强度,同时硬质合金层易于焊接,使制作成品刀具变得容易。近年来随着汽车制造业大量采用轻型材料,如铝合金、复合材料等,PCD刀具的应用也大量增加。如在变速箱壳体的某些工序加工中,将原来采用的硬质合金镗刀改为金刚石刀具,刀具寿命可提高到数万件,其经济效益是非常明显的。采用PCD刀具加工铝合金时,     

酸浸＋等离子体刻蚀YC6微米-纳米金刚石复合涂层工具研究

金刚石涂层工具一直是金刚石膜工具应用研究的主流。制约其产业化的主要因素是涂层的附着力低和微晶金刚石涂层工具的加工精度差。通过对衬底的有效预处理和CVD沉积过程控制的研究，开发在硬质合金基体上沉积高结合强度、低粗糙度的金刚石涂层新技术，对于实现CVD金刚石涂层刀具高效、高精度切削加工具有重要意义。对旨在提高金刚石涂层附着力的预处理技术，本文探索了将酸蚀脱钴＋等离子体刻蚀处理衬底法。利用优化的沉积工艺，在酸浸＋等离子刻蚀处理的YG6刀片上沉积的两层金刚石复合膜表面粗糙度为0．13μm，附着力压痕测试临界载荷大于1500N。金刚百涂层工具的切削加工性能明显高予无涂层硬质合金工具。在加工ZAlSi12合金时，单层和两层金刚石涂层车刀片的切削寿命分别是无涂层车刀片切削寿命的21倍和28倍。     

立方氮化硼聚结体刀具

在苏《金刚石—75》专业展览会上展出了由立方氮化硼聚结体(定名为“康母波季特”)制造的刀具和这些刀具加工出的各种工件。立方氮化硼聚结体的特点是硬度高、耐用度高,从而使刀具尺寸能长久保持不变。这种刀具在精加工和半精加工淬火钢和铸铁时十分有效,在质量和效率方面能够代替磨削。立方氮化硼车刀加工淬火钢可以达到八至十级光洁度和一至二级精度。加工件的耐用度比磨削的高,因为工件不发热(热量被切屑带走)大大扩大了各种聚结体的使用范围。     

高性能涂层微钻在IC封装基板精密微孔加工应用研究

研究微钻不同涂层种类对IC封装基板加工性能及效率的影响。针对几种典型难加工IC封装基板，通过对IC封装基板机械钻孔加工难点、刀具失效机理、不同高性能涂层微钻的性能特点进行分析，设计不同高性能涂层微钻，获得了IC封装基板尤其是难加工封装基板的钻孔品质保障、效率提升、刀具寿命提高方面的有效解决方案。研究结果显示，针对刀具磨损极大的高填料封装基板，金刚石涂层可有效改善微钻的耐磨性能，相对于未涂层微钻和其他类型涂层微钻，刀具寿命显著提升。类金刚石涂层因其较低摩擦系数，有利于切屑的快速排出、降低了加工温度和减小了切削力。对厚径比大、排尘困难的封装基板，如FC-BGA用厚芯板的微孔加工，能有效改善孔壁粗糙度，提升孔位精度，降低断刀率，大幅提升钻孔品质；对于较薄的封装基板如CSP板的微孔加工，能够降低断刀率、增加叠板数量，提升加工效率。