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金刚石刀头配方设计依据

金刚石刀头配方设计依据

配方设计

金刚石刀头的性能, 主要取决于配方设计的结构参数配方的结构参数包括金刚石的品级、粒度、浓度和胎体材料组元的配比胎体组元的配比决定了胎体的强度、硬度、密度和耐磨性、韧性在配方设计的时候, 要依据加工对象的性质如岩石的硬度、强度、颗粒粗细、研磨性强弱, 加工方法的技术参数〔如切割速率走刀量、进刀量,线速度〕和加工质量要求如切割效率、使用寿命进行综合考虑, 合理地进行设计。

以加工对象的性质考虑配方设计:岩石硬度、强度大、颗粒细、研磨性强, 要用品级高、粒度细的金刚石和配制硬度、强度较高的胎体岩石较软, 颗粒粗、研磨性弱,可用品级较低、粒度较粗的金刚石和硬度、强度较低的胎体。

以加工方法的技术参数考虑配方:当线速度高、切割速率快, 金刚石和胎体以冲击磨损为主时, 要用品级高、强度高、粒度细的金刚石和强度高、韧性好的胎体当线速度低、切割速率较慢, 金刚石和胎体以磨削磨损为主时, 可用强度较低、粒度较粗的金刚石和用耐磨性较好的胎体。一般设备的转速是固定的, 锯片的线速度不变, 切割速率的快慢由操作者控制掌握, 当金刚石刀头所用的金刚石品级高、粒度细和胎体的强度、硬度较高时, 可允许切割速率加快。切割速率等于走刀量与进刀量的乘积, 在切割速率相同的情况下, 走刀量大, 进刀量小, 有利于金刚石刀头。

以加工质量要求考虑配方:要切割效率高, 采用品级高、粗粒度的金

刚石有利要使用寿命长, 配制较细粒的金刚石和较高的金刚石浓度以及耐磨性好、强度、韧性较高的胎体。

PCD刀具重要的制造技术

PCD刀具重要的制造技术 1、聚晶金刚石刀具(PCD)的制造过程主要包括两个阶段:①PCD复合片的制造:PCD复合片是由天然或人工合成的金刚石粉末与结合剂(其中含钴、镍等金属)按一定比例在高温(1000~2000℃)、高压(5~10万个大气压)下烧结而成。 在烧结过程中,由于结合剂的加入,使金刚石晶体间形成以TiC、SiC、Fe、Co、Ni等为主要成分的结合桥,金刚石晶体以共价键形式镶嵌于结合桥的骨架中。通常将复合片制成固定直径和厚度的圆盘,还需对烧结成的复合片进行研磨抛光及其它相应的物理、化学处理。②PCD刀片的加工:PCD刀片的加工主要包括复合片的切割、刀片的焊接、刀片刃磨等步骤。 2、PCD复合片的切割工艺 由于PCD复合片具有很高的硬度及耐磨性,因此必须采用特殊的加工工艺。目前,加工PCD复合片主要采用电火花线切割、激光加工、超声波加工、高压水射流等几种工艺方法,其工艺特点的比较如下。 PCD复合片切割工艺的比较: 工艺方法-工艺特点 电火花加工-高度集中的脉冲放电能量、强大的放电爆炸力使PCD材料中的金属融化,部分金刚石石墨化和氧化,部分金刚石脱落,工艺性好、效率高 超声波加工-加工效率低,金刚石微粉消耗大,粉尘污染大 激光加工-非接触加工,效率高、加工变形小、工艺性差 在上述加工方法中,电火花加工效果较佳。PCD中结合桥的存在使电火花加工复合片成为可能。在有工作液的条件下,利用脉冲电压使靠近电极金属处的工作液形成放电通道,并在局部产生放电火花,瞬间高温可使聚晶金刚石熔化、脱落,从而形成所要求的三角形、长方形或正方形的刀头毛坯。电火花加工PCD 复合片的效率及表面质量受到切削速度、PCD粒度、层厚和电极质量等因素的影响,其中切削速度的合理选择十分关键,实验表明,增大切削速度会降低加工表面质量,而切削速度过低则会产生“拱丝”现象,并降低切割效率。增加金刚石刀具(PCD)刀片厚度也会降低切割速度。 3、PCD刀片的焊接工艺 PCD复合片与刀体的结合方式除采用机械夹固和粘接方法外,大多是通过钎焊方式将PCD复合片压制在硬质合金基体上。焊接方法主要有激光焊接、真空扩散焊接、真空钎焊、高频感应钎焊等。目前,投资少、成本低的高频感应加热钎焊在PCD刀片焊接中得到广泛应用。在刀片焊接过程中,焊接温度、焊剂和焊接合金的选择将直接影响焊后刀具的性能。在焊接过程中,焊接温度的控制十分重要,如焊接温度过低,则焊接强度不够;如焊接温度过高,PCD容易石墨化,并可能导致“过烧”,影响PCD复合片与硬质合金基体的结合。 在实际加工过程中,可根据保温时间和PCD变红的深浅程度来控制焊接温度(一般应低于700℃)。国外的高频焊接多采用自动焊接工艺,焊接效率高、质量好,可实现连续生产;国内则多采用手工焊接,生产效率较低,质量也不够理想。 4、PCD刀片的刃磨工艺 PCD的高硬度使其材料去除率极低(甚至只有硬质合金去除率的万分之一)。目前,聚晶金刚石刀具(PCD)刃磨工艺主要采用树脂结合剂金刚石砂轮进行磨削。由于砂轮磨料与PCD之间的磨削是两种硬度相近的材料间的相互作用,因此其磨削规律比较复杂。对于高粒度、低转速砂轮,采用水溶性冷却液可

金刚石锯片资料文章

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金刚石锯片资料文章 目录 金刚石(CBN)有序排列及择优取向工具的研发与应用 (5) 有序排列与择优取向技术现状 (5) 金刚石均匀分布/有序排列的性能 (6) 有序排列/均匀分布方法 (7) 金刚石有序排列/均匀分布的应用 (9) 展望 (12) 金刚石刀具在高速切削领域的优势分析 (12) 金刚石粒度 (18) 制造金刚石工具如何选择金刚石粒度 (19) 金刚石刀具使用注意事项 (20) 金刚石刀头烧结技巧 (21) 烧结机理简述 (21) 烧结因素对刀头质量的影响 (25) 烧结因素的检测 (26) 烧结因素的确定 (27) 金刚石刀头在锯切中常见故障的探讨(一) (27) 金刚石刀头在锯切过程中常见故障探讨(二) (28) 什么叫金刚石锯片? (29) 金刚石锯片反倾销之战 (30) 金刚石锯片能否反转 (31) 金刚石锯片相关专业知识 (32) 金刚石锯片对石材三大影响不可忽视 (35) 金刚石锯片寿命的主要因素 (36) 锯切参数 (36) 干切花岗岩的金刚石小锯片试验研究 (39) 透析金刚石锯片在销售过程中的“质量”现象 (39) 提高金刚石锯片质量的技术方案 (43) 优质金刚石锯片的研制方案 (45) 专家分析影响金刚石锯片寿命的因素 (46) 五金知识:金刚石锯片刀头的工艺选择摘要 (49) 影响金刚石锯切工具性能的主要因素分析 (50) 1、概述 (51) 1.1金刚石圆锯片定义及分类 (51) 1.2金刚石圆锯片的使用场所 (52)

铣床专用夹具设计

洛阳理工学院 课程设计说明书 课程名称机械制造装备设计 设计课程铣床专用夹具设计 专业机械设计制造及其自动化 姓名邱令恩 年月日

课程设计任务书 机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名邱令恩班级 B150231 学号 B15023120 课程名称:机械制造装备设计 设计题目:铣床专用夹具设计 设计内容: 1、铣床夹具装配图1张 2、铣床夹具零件图1张 3、课程设计说明书1份 设计要求: 1、在立式铣床上加工18H12的通槽。 2、夹具设计要求合理,有利提高加工精度,保证 加工质量降低加工成本,提高劳动生产率和降 低工人的劳动强度,便于批量生产。 设计(论文)开始日期年月日指导老师张洪涛 设计(论文)完成日期年月日 年月日

课程设计评语 机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名邱令恩班级 B150231 学号 B15023120 课程名称:机械制造装备设计 设计题目:铣床专用夹具设计 课程设计片篇幅: 图纸共 2 张 说明书共 22 页 指导老师评语: 年月日指导老师

前言 机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节,也是机械设计与制造专业学生应该学习的一门主要专业课。其目的在于:(1〕学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力,为以后续的专业课程及毕业设计打好基础,做好准备。 〔2〕为了开阔视野,掌握执照技术最新发展,开阔专业视野,培养复合型人才,处进先进制造技术在我国的研究和应用,“先进制照技术”以作为许多学校的必修课程。为了提高学生综合运用机械设计基础及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力,通过课程设计训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 〔3〕使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。课程设计应该注意的问题: 1:注意与工艺规程设计的衔接,夹具设计应和工序设计统一。 2:所需设计的夹具绝大多数用于零件加工的某一特定工序,在工艺设计的具体内容应与工序设计程序一致,不能相互冲突。 3:设计时要有整体观念。 4:夹具设计有自身的特点:定位,夹紧等各种装置在设计前期是分开考虑的,设计后期通过夹具体的设计将各种元件联系为一个整体。在这个 过程中容易出现工件无法装卸,工件定位出现过定位或欠定位等问题, 因此设计时要考虑周全,整体观念强就会少出现差错,从而提高设计 质量与效率。 零件在工艺规程之后,就要按工艺规程顺序进行加工。在加工中除了需要机床、刀具、量具之外,成批生产时还要用机床夹具。它们是机床和工件之间的连接装置,使工件相对于机床获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程,称为定位。当工件定位后,为了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而使工件的既有位置遭到破坏,还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作,称为夹紧。将工件定位、夹紧的过程称为装夹。

单晶金刚石刀具项目策划方案

单晶金刚石刀具项目 策划方案 规划设计/投资方案/产业运营

单晶金刚石刀具项目策划方案 单晶金刚石刀具切削时不易黏刀及产生积屑瘤,加工表面质量好,是 超精密加工用具。单晶金刚石刀具的特殊性能使其在超精密切削加工中具 有不可替代的作用,其中的单晶金刚石尖刀刀具已广泛用于F-theta透镜、光纤接头的V型槽结构、透镜、光柵等光学自由曲面和复杂微结构功能表 面的超精加工中。 该单晶金刚石刀具项目计划总投资16223.06万元,其中:固定资产投 资12323.30万元,占项目总投资的75.96%;流动资金3899.76万元,占项目总投资的24.04%。 达产年营业收入34133.00万元,总成本费用26983.78万元,税金及 附加291.03万元,利润总额7149.22万元,利税总额8426.35万元,税后 净利润5361.91万元,达产年纳税总额3064.44万元;达产年投资利润率44.07%,投资利税率51.94%,投资回报率33.05%,全部投资回收期4.53年,提供就业职位717个。 提供初步了解项目建设区域范围、面积、工程地质状况、外围基础设 施等条件,对项目建设条件进行分析,提出项目工程建设方案,内容包括:场址选择、总图布置、土建工程、辅助工程、配套公用工程、环境保护工 程及安全卫生、消防工程等。

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单晶金刚石刀具项目策划方案目录 第一章申报单位及项目概况 一、项目申报单位概况 二、项目概况 第二章发展规划、产业政策和行业准入分析 一、发展规划分析 二、产业政策分析 三、行业准入分析 第三章资源开发及综合利用分析 一、资源开发方案。 二、资源利用方案 三、资源节约措施 第四章节能方案分析 一、用能标准和节能规范。 二、能耗状况和能耗指标分析 三、节能措施和节能效果分析 第五章建设用地、征地拆迁及移民安置分析 一、项目选址及用地方案

金刚石工具分类及属性

金刚石工具的分类及属性 Diamond Tools 金刚石工具是指用结合剂把金刚石(一般指人造金刚石)或者立方氮化硼制作成一定形状、结构、尺寸,并用于加工的工具产品。金刚石工具如果按照用途分,可以分为金刚石磨削工具、金刚石锯切工具、金刚石刀具、金刚石钻探工具、修整工具和拉丝模等。在上一篇《超硬磨具的分类及属性》中,这里把超硬磨具也就是金刚石磨削工具独立出来了,其余的归入本分类中。以下是详细的分类及属性。

如图1所示,金刚石工具目前在这里被分为9个二级分类和24个三级分类。针对产品数量众多的产品,比如金刚石锯片和,金刚石绳锯、线锯和金刚石刀具等添加了属性,对于数量少的目前只给出了商标和型号两个属性,具体如下: 一、Diamond Saw Blades 金刚石锯片 金刚石锯片一般是指金刚石圆锯片(Circular Saw Blades ),但金刚石带锯(Band Saw

Blades )和金刚石排锯(Gang Saw Blades )也应归属于金刚石锯片。金刚石锯片是一种切割工具,广泛应用于石材,陶瓷等硬脆材料的加工。金刚石锯片主要由两部分组成;基体与刀头。基体是粘结刀头的主要支撑部分,而刀头则是在使用过程中起切割的部分。金刚石锯片可以按照工艺分,也可按照外观或者应用分类。在本文,这些被作为属性来定义一款金刚石锯片。 Style 外观:Continuous Rim 连续式、Contour Blade 轮廓切割、Ring Saw 环锯片、Segmented 节块式、Turbo 涡轮形、Tuck Point 开槽片、Other; Weld Type 工艺:Sintered 烧结、Brazed 焊接、Laser Brazed 激光焊接、Electroplated 电镀、Other; Diameter 直径:收集了100mm-900mm的常见金刚石锯片直径供用户选择;Sawing Condition 应用环境:Dry 干切、Wet 湿切、Wet / Dry 干湿两用;Concentration 浓度:200%、150%、125%、100%、75%、50%、25% Materials Sawed 应用材料:Asphalt 沥青、Brick 砖块、Concrete 混凝土、Granite 花岗岩、Glass 玻璃、Marble 大理石、Porcelain 瓷器、Refractory 耐火材料、Stone 石头、Slate 石板、Tile 瓷砖、Universal 通用、Other 应用材料属性可以让供应商选择多个,但我们不建议每次都全选,可以根据实际情况选择,如果适用于多种材料,建议直接选择Universal 通用。 金刚石带锯和排锯目前没有太多的属性,我们会根据情况增加。 二、Diamond Wire 金刚石绳锯、线锯 金刚石绳锯和金刚石线锯的英语都是Diamond Wire,金刚石绳锯一般用于花岗岩、大理石等石材或是混凝土的切割;金刚石线锯也称为金刚线,是指利用电镀工艺或树脂结合的方法,将金刚石磨料固定在金属丝上。线锯一般用于晶体,比如单晶硅硅棒、蓝宝石晶棒开方

金刚石刀具的选用

金刚石刀具的种类与选用 摘要:简要介绍了金刚石材料的的主要性能特点?并对近几年来正在迅速发展的金刚石切削刀具的特点、性能、种类及其选用方法作了较为详细的叙述。 关键词:天然金刚石聚晶金刚石PCI刀具CVD刀具切削性能刀具寿命 目前世界上金刚石的年耗量大约以8%——10%的速度增长?有人预言21世纪将是金刚石全面应用的时代,我国对人造金刚石的研究与应用始于20世纪70年代,并于1969年在贵阳建造了第1个人造金刚石及其制品的专业生产厂——第六砂轮厂。从1970——1990年,人造金刚石年产量从46万克拉增至3500万克拉。20世纪90年代前后,从国外引进了先进设备及金刚石生产技术,产量迅速增,1997年我国人造金刚石年产量已达到5亿克拉左,生产量位居世界首位。 金刚石是碳的同素异形体,是目前已知的最硬物质?其显微硬度可达HV10000,作为刀具材料,也是目前最硬的,并已得到广泛应用。在合适的切削加工条件下,金刚石刀具比高速钢、硬质合金、陶瓷和聚晶立方氮化硼等刀具的使用寿命都要长。特别是用金刚石刀具切削加工铜、铝等有色金属和非金属耐磨材料时特别有效?其切削速度可比硬质合金刀具高一个数量级,例如铣削铝合金的切削速度为3000——4000m/min,甚至可达到7000m/min,且这时的金刚石刀具使用寿命也比硬质合金刀具高几十、甚至几百倍。 金刚石刀具不但可用于一般的车、镗、铣削,还成功地用于精密孔的加工前保证光刻胶线宽与设计一致,并且在需要电铸的部位光刻胶显影干净,在电铸时调整电铸条件和参数得到最佳的电铸效果?只有满足以上工艺要求制备的微弹簧才能获得较好的力学性能。当微弹簧所受拉力增大,便脱离弹性阶段,此时拉力-伸长曲线进入第2段,变为非线形 金刚石刀具的种类较多,可分为:单晶金刚石刀具、聚晶金刚石(PCD)、聚晶金刚石复合片(PCD)、CVD金刚石刀具和电镀金刚石刀具。 单晶金刚石刀具 单晶金刚石有天然的(ND)和人工合成的2种(单晶金刚石用作切削刀具必须是大颗粒的,一般其质量要大于0.1g其最小直径和长度均不得小于3mm,单晶金刚石刀具主要用于对表面粗糙度、几何形状精度和尺寸精度有较高要求的精密加工领域。 天然单晶金刚石是金刚石中最耐磨的材料(它本身质地细密,经过精细研磨,切削刃的刃口圆弧半径可小到0.010——0.002um。但天然单晶金刚石较脆,其结晶各向异性,不同晶面或同一晶面不同方向的晶体硬度均有差异,在进行刃磨和使用时必须选择合适的方向,使用条件较为苛刻,且资源有限,价格十分昂贵(天然单晶金刚石刀具主要用于某些有色金属的超精密切削加工或用于黄金首饰的生产加工中。 人工合成单晶金刚石的尺寸、形状和性能都具有良好的一致性,目前由于高温、高压技术日趋成熟,能够制备一定尺寸的人工合成单晶金刚石,南非DC Boors公司和美国生产的合成单晶金刚石颗粒尺寸可达9——10mm,使人工合成单晶金刚石的应用在工业生产中得到了迅速的发展。尤其在加工高耐磨的层状木板时,其切削性能要优于PCD金刚石,不会引起刃口的过早钝化。 聚晶金刚石及其复合刀片(PCD/CC) PCD是在高温、高压下,利用钴等金属结合剂将许多金刚石单晶粉聚晶成多晶体材料。其硬度虽然稍低于单晶金刚石,但它是随机取向的金刚石晶粒的聚合,属各向同性,用作切

超硬刀具主要包括金刚石刀具和立方氮化硼刀具

1 概述 超硬刀具主要包括金刚石刀具和立方氮化硼刀具,其中以人造金刚石复合片(PCD)刀具及立方氮化硼复合片(PCBN)刀具占主导地位。随着现代制造业(尤其是汽车制造业)的快速发展,超硬 刀具的生产及应用也逐年快速增长。图1、图2分别为PCD刀具和PCBN 刀具近十几年来全球销售额的增长情况。至1997 年,PCD刀具年销售额已达2.3亿美元,PCBN刀具年销售额为1.7亿美元。 超硬刀具大部分用于汽车零部件的切削加工。图3、图4分别为1995年全球PCD刀具和PCBN 刀具在各应用领域的销量份额。其中,PCD刀具的60%用于汽车制造业,近30%用于木工刀具 (至九十年代末期PCD木工刀具的份额已占到40%);PCBN 刀具的1/2用于汽车制造业,约 20%用于重型设备(如轧辊等)的加工。 近年来,随着CNC加工技术的迅猛发展以及数控机床的普遍使用,可实现高效率、高稳定性、 长寿命加工的超硬刀具的应用也日渐普及,同时引入了许多先进的切削加工概念,如高速切削、硬态加工、高稳定性加工、以车代磨、干式切削等。超硬刀具已成为现代切削加工中不可缺少的重要手段。 2 超硬刀具的主要品种及特点 (1) PCD金属切削刀具 PCD金属切削刀具可利用PCD材料的高硬度、高耐磨性、高导热性及低摩擦系数实现有色金属及耐磨非金属材料的高精度、高效率、高稳定性和高表面光洁度加工。此类刀具从结构上主要可分为焊接式PCD刀具和可转位式PCD刀片。 近年来焊接式PCD刀具中发展较快的品种是带标准刀柄的PCD刀具,如带柄PCD铣刀、PCD镗刀、PCD铰刀等,刀柄型式主要为圆柱柄、锥柄和HSK柄。这种刀具(尤其是多齿刀具)的特点是切削刃对刀柄的跳动小(如刃长为30mm的HSK柄PCD铣刀的切削刃跳动仅为0.002mm),尤其适合于对各种有色金属零件的成形面、孔、阶梯孔等进行大批量高速加工。例如,采用铝基体刀盘的PCD高速铣刀(六刃,直径100mm),最高转速可达20,000R/MIN, 以上,切削速度可达7,000M/MIN,适合于汽车零部件的成形面加工。https://www.doczj.com/doc/ac3407632.html, 非标工装夹具设计CNC精密零件加工焊接工装夹具制

2020关于疫情复工最新消防培训心得总结5篇精选

随着疫情逐渐得到控制,很多公司企业也都开始复工上班,但复工上班还是需要注意消防安全问题。这里给大家分享一些关于复工复产消防安全培训心得总金额,供大家参考。 2020复工复产消防安全培训心得总结【篇1】 目前,在湖北省抗疫形势向好之下,湖北省鄂州市预计近期将迎来企业复工复产“热潮”,为了让企业能够在第一时间“安全”的过渡到生产阶段,鄂州市消防救援支队迅速成立“实地检查服务”、“云宣传指导”、“视频安全培训”、“生命通道排查”、“保供企业消杀”五支小分队,对鄂州市复工复产企业提供消防安全技术指导和场所消杀等各类服务。 “救急”设备助复产防控维保一手抓 鄂州市临空经济区的奥星非织造布有限公司,是一家小型防护服制造企业,疫情发生后,企业立即组织部分员工返岗生产支持防疫工作,日均生产防护服1500余件。“原材料储存车间是火灾防控的重点,在企业每日防火巡查中一定要细之又细,通道、器材、管理、电路都不能忽视。”3月9日,临空大队大队长肖飞带领“消防检查服务队”来到奥星非织造布有限公司,为企业提供上门指导服务,一边检查企业消防安全,一边为企业员工讲解消防器材的用法。服务队针对企业的生产车间、原材料布匹堆放仓库、员工宿舍等重点部位的消防安全进行检查时,发现有部分消防设施需要维修更换。 “现在交通管制没有解除,我们找不到配件和人员来维修”企业负责人解释到。得知情况后,大队立即联系辖区就近单位帮助调配部分消防器材和维修配件为单位“救急”,待设备到场后,实地检查服务队将迅速为该企业维修和更换消防设施。 “我们生产防护服的企业最怕火灾,有你们给我们单位培训消防安全管理知识,还来现场帮着检查设备,消防安全保障到位了,复工后我们就有信心撒开膀子干了,到时候每天差不多能生产4500多件防护服。”企业负责人激动地说到。 消防知识开网课培训管理两不误 鄂信钻石新材料股份有限公司是一家金刚石刀头生产企业,疫情期间,全市防护保障物资生产线压力增大,该企业准备将厂房改造,增设两条口罩生产线,并将复工申请上报到当地政府。为了让企业能第一时间顺利安全复工,临空大队服务队立即上门对生产线的选址和消防设施配备问题提供咨询服务。 “口罩生产我是外行,幸好你们主动告诉我应该如何选址、有哪些安全要求、配什么消防设施,还每天在网上为我们单位开展消防安全培训,让我少走弯路”。企业负责人说到。每次实地检查服务队为复工企业开展实地上门服务指导工作后,都会让企业消防安全负责人加入到支队的“消防安全网课微信群”,由“视频安全培训队”负责每日通过网络视频直播等形式,提前对复工企业消防安全管理人开展消防安全知识和消防安全工作管理培训。 生命通道堵不得安全宣教停不得 与此同时,“生命通道排查队”负责每日排查因防疫私自在农村、厂房等路口设置卡点的

铣床夹具设计示例

铣床夹具设计示例 如图3-60所示,要求铣一车床尾座顶尖套上的键槽和油槽,试设计大批生产时所用的铣床夹具。 图3-60 铣顶尖套双槽工序图 根据工艺规程,在铣双槽之前,其它表面均已加工好,本工序的加工要求是:1) 键槽宽12h11。槽侧面对φ70.8h6轴线的对称度为0.1o mm,平行度为0.08mm。槽深控制尺寸64.8mm。键槽长度60士0.4mm。 2) 油槽半径3mm,圆心在轴的圆柱面上。油槽长度170mm。 3) 键槽与油槽的对称面应在同一平面内。 1、定位方案 若先铣键槽后铣油槽,按加工要求,铣键槽时应限制五个自由度,铣油槽时应限制六个自由度。 因为是大批生产,为了提高生产率,可在铣床主轴上安装两把直径相等的铣刀,同时对两个工件铣键槽和油槽,每进给一次,即能得到一个键槽和油槽均已加工好的工件,这类夹具称多工位加工铣床夹具。图5—20所示为顶尖套铣双槽的两种定位方案。

图3-61顶尖套铣双槽定位方案 方案l:工件以φ70.8h6外圆在两个互相垂直的平面上定位,端面加止推销,如图3-61a所示。 方案ⅱ:工件以φ70.8h6外圆在v形块上定位,端面加止推销,如图3-61b所示。 为保证油槽和键槽的对称面在同一平面内,两方案中的第二工位(铣油槽工位)都需用一短销与已铣好的键槽配合,限制工件绕轴线的角度自由度。由于键槽和油槽的长度不等,要同时进给完毕,需将两个止推销沿工件轴线方向错开适当的距离。 比较以上两种方案,方案i使加工尺寸为64.8mm的定位误差为零,方案ⅱ则使对称度的定位误差为零。由于64.8mm未注公差,加工要求低,而对称度的公差较小,故选用方案ⅱ较好,从承受切削力的角度看,方案ⅱ也较可靠。 2、夹紧方案 根据夹紧力的方向应朝向主要限位面以及作用点应落在定位元件的支承范围内的原则, 如图3-62所示,夹紧力的作用线应落在β区域内(n′为接触点),夹紧力与垂直方向的夹角应尽量小,以保证夹紧稳定可靠。铰链压板的两个弧形面的曲率半径应大于工件的最大半径。 由于顶尖套较长,须用两块压板在两处夹紧。如果采用手动夹紧,工件装卸所花时间较多,不能适应大批生产的要求;若用气动夹紧,则夹具体积太大,不便安装在铣床工作台上,

金刚石刀具

金刚石刀具 金刚石刀具具有极高的硬度和耐磨性、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、低热膨胀系数,以及与非铁金属亲和力小等优点。可以用于非金属硬脆材料如石墨、高耐磨材料、复合材料、高硅铝合金及其它韧性有色金属材料的精密加工。金刚石刀具类型繁多,性能差异显著,不同类型金刚石刀具的结构、制备方法和应用领域有较大区别。 天然金刚石刀具目前主要用于紫铜及铜合金和金、银、铑等贵重有色金属,以及特殊零件的超精密镜面加工,如录相机磁盘、光学平面镜、多面镜和二次曲面镜等。但其结晶各向异性,刀具价格昂贵。PCD的性能取决于金刚石晶粒及钴的含量,刀具寿命为硬质合金(WC基体)刀具的10~500倍。主要用于车削加工各种有色金属如铝、铜、镁及其合金、硬质合金和耐磨性极强的纤维增塑材料、金属基复合材料、木材等非金属材料。切削加工时切削速度、进给速度和切削深度加工条件取决于工件材料以及硬度。人造聚晶金刚石复合片(PDC)性能和应用接近PCD刀具,主要用在有色金属、硬质合金、陶瓷、非金属材料(塑料、硬质橡胶、碳棒、木材、水泥制品等)、复合材料等切削加工,逐渐替代硬质合金刀具。由于金刚石颗粒问有部分残余粘结金属和石墨,其中粘结金属以聚结态或呈叶脉状分布会减低刀具耐磨性和寿命。此外存在溶媒金属残留量,溶媒金属与金刚石表面直接接触。降低(PDC)的抗氧化能力和刀具耐热温度,故刀具切削性能不够稳定。金刚石厚膜刀具制备过程复杂,因金刚石与低熔点金属及其合金之间具有很高的界面能。金刚石很难被一般的低熔点焊料合金所浸润。可焊性极差,难以制作复杂几何形状刀具,故TDF焊接刀具不能应用在高速铣削中。金刚石涂层刀具可以应用于高速加工,原因是除了金刚石涂层刀具具有优良的机械性能外,金刚石涂层工艺能够制备任意复杂形状铣刀,用于高速加工如铝钛合金航空材料和难加工非金属材料如石墨电极等。显示为纯金刚石。ND是目前已知矿物中最硬的物质,主要用于制备刀具车刀。天然金刚石刀具精细研磨后刃口半径可达0.01~0.002µm。其中天然单晶金刚石(Single Crystalline Diamond,SCD)刀具切削刃部位经高倍放大1500倍仍然观察到刀刃

铣床夹具设计

前言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 在机械制造的机械加工、检验、装配、焊接和热处理等冷热工艺工程中,使用着大量的夹具。而机床夹具是在机床上用以准确、迅速地安装工件或刀具,从而保证工件与刀具间正确相对位置的一种工艺装备。一台结构相同、要求相同的机器,或者具有相同要求的机器零件,均可以采用几种不同的工艺过程完成,但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最合理的。人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式,用以知道生产,这些工艺文件即称为工艺规程。经审定批准的工艺规程是指导生产的重要文件,生产人员必须严格执行。 在机床上加工工件是,为了保证加工精度,必须正确安置工件,使其相对机床切削成形运动和刀具占有正确的位置,这一过程称之为“定位”。为了不因受切削力、惯性力、重力等外力作用而破坏工件已定的正确位置,还必须对其施加一定的夹紧力,这一过程称之为“夹紧”。定位和夹紧全过程称为“安装”。在机床上用来完成工件安装任务的重要工艺装备,就是各类夹具中应用最为广泛的“机床夹具”。 由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指导。

目录 前言 一、零件分析 (3) 二、加工工艺设计 (4) 1.毛坯的选择 2.基准的选择 3.工件表面加工方法的选择 4.制定工艺路线 5.工艺方案的比较和分析 6.选择加工设备及工艺装备 7.确定切削用量及基本工时 8.填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡 三、铣床夹具设计 (12) 结束语 (19) 参考文献 (20)

复合材料的常规机械加工方法

复合材料的常规机械加工方法 一、锯切 玻璃纤维增强热固性基体层压板,采用手锯或圆锯切割。 热塑性复合材料采用带锯和圆锯等常用工具时要加冷却剂。石墨/环氧复合材料最好用镶有硬质合金的刀具切割。锯切时控制锯子力度对保证锯面质量至关重要。虽然锯切温度也是一种要控制的因素,但一般影响不大,因锯切时碰到的最高温度一般不会超过环氧树脂的软化温度(182℃)。 金属基复合材料可用镶有金刚石的线锯锯切,不过其切割速度较慢,而且只能作直线锯切。采用金刚石砂轮对陶瓷基复合材料进行常规锯切,可有两种速度:一种是250r/min,另一种是4000r/min。这种锯切会使切割面的陶瓷基复合材料有相当大的损坏。不过在较高锯切速度时,损坏虽大,但断面较为均匀。 二、钻孔和仿形铣 在复合材料上钻孔或作仿形铣时,一般采用干法。大多数热固性复合材料层合板经钻孔和仿形铣后会产生收缩,因此精加工时要考虑一定的余量,即钻头或仿形铣刀尺寸要略大于孔径尺寸,并用碳化钨或金刚石钻头或仿形铣刀。钻孔时最好用垫板垫好,以免边缘分层和外层撕裂。另外钻头必须保持锋利,必须采用快速除去钻屑和使工件温升最小的工艺。 热塑性复合材料钻孔时,更要避免过热和钻屑的堆积,为此钻头应有特定螺旋角,有宽而光滑的退屑槽,钻头锥尖要用特殊材料制造。一般钻头刃磨后的螺旋角约为10-15°,后角为9-20°,钻头锥角为60-120°。采用的钻速不仅与被钻材料有关,而且还与钻孔大小和钻孔深度有关。一般手电钻转速为900r/min 时效果最佳,而固定式风钻则在转速为2100r/min和进给量为1.3mm/s时效果最佳。 三、铣削、切割、车削和磨削 聚合物基复合材料用常规普通车床或台式车床就可方便地进行车削、镗削和切割。目前加工刀具常用高速钢、碳化钨和金刚石刀头。采用砂磨或磨削可加工出高精度的聚合物基复合材料零部件。最常用的是粒度为30-240的砂带或鼓式砂轮机。大多数市售商用磨料均可使用,但最好采用合成树脂粘接的碳化硅磨料。热塑性聚合物基复合材料用常规机械打磨时,要加冷却剂,以防磨料阻塞。磨削有两种机械可用,一种是湿法砂带磨床,另一种是干法或湿法研磨盘。使用碳化硅或氧化铝砂轮研磨时不要用流动冷却剂,以防工件变软。 复合材料层合板采用一般工艺就能在标准机床上铣削。黄铜铣刀、高速钢铣刀、碳化钨铣刀和金刚石铣刀均可使用。铣刀后角必须磨成7-12°,铣削刃要锋利。高速钢铣刀的铣削速度建议采用180-300m/min,进刀量采用0.05-0.13mm/r,采用风冷。 热塑性复合材料可以用金属加工车床和铣床加工。高速钢刀具只要保持锋利,就能有效使用。当然采用碳化钨或金刚石刀具效果更好。 金属基复合材料一般用切割、车削、铣削和磨削就可加工。对大多数金属基复合材料而言,获得优良机加工产品的前提是刀具要锋利、切削速度要适当、要供给充足冷却液或润滑剂和进给速度要快。

金刚石工具制造

金刚石工具制造第三章锯切工具 作业及参考答案 1、什么是金刚石连续齿切割片及金刚石干式切割片?简述其特点及用途。 答:金刚石连续齿切割片又称为金刚石湿切片。因为金刚石刀头是连续的,排削冷却效果不好,一般在加水或冷却液的条件下切割。这种切割片一般较适合用于切割容易碎边的大理石、瓷砖、玻璃、石英等极脆材料,及切割花岗岩混凝土等。 金刚石干式切割片,又称齿块式切割片。特点是切割锋利,主要用于切割花岗岩、砂岩、混凝土、砖块等。按工艺可分为烧结式和热压烧结式两种,后者使用寿命更长,更安全。2、锯切工具用金刚石的技术要求 答:①粒度 金刚石在锯切工具的切割面上的出露情况或凸出高度会影响每个颗粒的切割深度,一般粗颗粒用于切割软质材料,而较小的粒度则用作坚韧材料的切割。 选择合适的目数是确保工具性能的关键。 ②浓度 决定了切割工具表面晶粒的数目。金刚石浓度越高切割工具表面晶粒的数目就越多,这样有利于提高寿命。 ③形状 当晶粒承受重负荷时,最合适的产品是选用非常结实、完整的立方—八面体晶形的金刚石。这种晶形的金刚石在工作过程中接触面最小,而抗破碎能力最强,因而降低了设备功率消耗,延长了工具寿命。 ④杂质 杂质是金刚石晶体在生长过程中所包裹的外来物质。在晶粒中,杂质随着类型、数量、位置和分布的方式不同而变化。 晶粒内的杂质不但影响制品烧结时金刚石的质量变化,也同样影响到切割时金刚石晶粒能经受住什么样的载荷。 ⑤冲击强度 冲击强度受晶形、粒度、杂质等特性的影响。在选用金刚石时,要综合考虑工具的设计、结合剂的性能、工件材料的性能、机器的使用功率、所要求的切割效率和寿命等来选用合适冲击强度的金刚石。 3、胎体的作用 答:①分散和把持金刚石; ②使金刚石有一定的出露,提供相匹配的磨损; ③防止晶粒过早脱落; ④充当散热体,将工作时产生的热量迅速传出去; ⑤当金刚石受到冲击时,胎体承受和分散所产生的冲击和载荷。 4、基体的作用 答:①焊接第一个节块后,不必再调平直度; ②在不需作中间维修或锯片检查的条件下,可把基体上的节块完全充分地加以利用; ③通过减少基体的厚度,降低节块的成本,减少锯切阻力和切削损耗; ④复焊节块后,所需调平直的成本最低; ⑤重复使用的次数多。 5、冷烧结法的定义: 答:将一定量的成型物料加入常温模具中,在高压下压制成制品形状的密实的毛坯,然后送至高温炉中进行一定时间的烧结,冷却后取出制品。

铣床夹具设计说明书[1]

铣床夹具设计说明书[1]

夹具设计说明书 设计题目:转动套筒第7工序铣床夹具 上海理工大学 机械工程学院 机械设计制造及其自动化04班 学号:0814010410 姓名:周化飞 指导老师:冯鹤敏

一、概述 1.保证加工精度 工件通过机床夹具进行安装,包含了二层含义:一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置,称为定位;二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变,称为夹紧。这样,就可以准确确定工件与机床、刀具之间的相对位置,保证工件加工表面的位置精度,且精度稳定。 2.提高生产率 使用夹具来安装工件,可以免去工件逐个画线、找正对刀等辅助时间,且工件装夹方便。如采用多件、多工位夹具,以及气动、液压动力夹紧装置,可以进一步减少辅助时间,提高生产率。 3.扩大机床的使用范围 有些机床上配备专用夹具实质上是对机床进行了部分改造,扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上或在摇臂钻床工作台上安放镗模夹具,就可以进行箱体零件的孔系加工,使车床、钻床具有镗床的功能。 4.保证生产安全 可降低对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度,保证生产安全。 二、机床夹具应满足的要求

1.保证加工精度 这是必须做到的最基本要求,其关键是正确的定位、夹紧和导向方案,夹具制造的技术要求,定位误差的分析和验算。 2.夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 在大批量生产时,尽量采用快速与高效的定位、夹紧机构和动力装置,提高自动化程度,符合生产节拍要求。在中、小批量生产时,夹具应有一定的可调性,以适应多品种工件的加工。 3.安全、方便、减轻劳动强度 机床夹具要有工作安全性考虑,必要时加装保护装置。要符合工人的操作位置和习惯,有合适的工件装卸位置和空间,使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时,尽可能减轻工人劳动强度。 4.排屑顺畅 机床夹具中积聚切屑会影响到工件的定位精度,切屑的热量会使工件和夹具产生热变形,影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间、降低生产率,因此夹具设计中要对排屑问题给予足够的重视。 5.机床夹具应具有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时,要考虑方便制造、检测、调整和装配,有利于提高夹具的制造精度。 三、设计题目 转动套筒第7道工序铣床夹具: 铣R12mm圆弧槽尺寸深5mm至5.3mm.

金刚石刀具知识点分析

刀具基础知识一、刀具材料应具备的性能; A,高的硬度和高耐磨性 1.硬度是刀具材料应具备的基本特性 2.耐磨性是指材料抵抗磨损的能力。 B,足够的强度和韧性 1.强度是刀具材料抵抗破坏的能力 2,韧性是指材料发生断裂时外界做功的大小。 3.高的耐热性和热传性 4.良好的工艺性和经济性 1)切削性能 目前刀具材料分四大类:工具钢、硬质合金、陶瓷及超硬刀具材料等。

常用的刀具材料 一、工具钢 1. 碳素工具钢 碳素工具钢是含碳量为0.65%~1.3%的优质碳素钢。常用的钢号有T7A、T8A等。 耐热温度:200℃~300℃。 2. 合金工具钢 1868年,英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。在碳素工具钢中加入适当的元素铬(Cr)、硅常用的合金工具钢有9CrSi,CrWMn等(Si)、锰(Mn)、钒(V)、钨(W)等炼成的。 耐热温度:325℃~400℃。 主要用于制造细长的或截面积大、刃形复杂的刀具。 二,高速钢 高速钢是一种富含钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、钒(V)等元素的高合金工具钢。 美国的F.W.泰勒和M.怀特于1898年创制的。含碳量一般在0.70~1.65%之间。 耐热温度:500℃~650℃。 高速钢的抗弯强度是硬质合金的3~5倍,冲击韧性是硬质合金的6~10倍 1.普通高速钢(HSS) 2.钨系高速钢:W18Cr4V (W18) 3.具有较好的综合性能,可制造复杂刃型的刀具。但由于钨是稀有金属,现在很少使用。 4.钨钼系高速钢:W6Mo5Cr4V2 (M2) 5.M2的碳化物颗粒小,分布均匀,具有较高的抗弯强度、塑性、韧性和耐磨性。又因为钼的存在,使其热塑性非常好。 2. 高性能高速钢(HSS-E)

夹具设计步骤要点

一、机床夹具设计要求 1.保证工件加工的各项技术要求 要求正确确定定位方案、夹紧方案,正确确定刀具的导向方式,合理制定夹具的技术要求,必要时要进行误差分析与计算。 2.具有较高的生产效率和较低的制造成本 为提高生产效率,应尽量采用多件夹紧、联动夹紧等高效夹具,但结构应尽量简单,造价要低廉。 3.尽量选用标准化零部件 尽量选用标准夹具元件和标准件,这样可以缩短夹具的设计制造周期,提高夹具设计质量和降低夹具制造成本。 4.夹具操作方便安全、省力 为便于操作,操作手柄一般应放在右边或前面;为便于夹紧工件,操纵夹紧件的手柄或扳手在操作范围内应有足够的活动空间;为减轻工人劳动强度,在条件允许的情况下,应尽量采用气动、液压等机械化夹紧装置。 5.夹具应具有良好的结构工艺性 所设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整和维修。 二、机床夹具设计的内容及步骤 1.明确设计要求,收集和研究有关资料 在接到夹具设计任务书后,首先要仔细阅读加工件的零件图和与之有关的部件装配图,了解零件的作用、结构特点和技术要求;其次,要认真研究加工件的

工艺规程,充分了解本工序的加工内容和加工要求,了解本工序使用的机床和刀具,研究分析夹具设计任务书上所选用的定位基准和工序尺寸。 2.确定夹具的结构方案 1)确定定位方案,选择定位元件,计算定位误差。 2)确定对刀或导向方式,选择对刀块或导向元件。 3)确定夹紧方案,选择夹紧机构。 4)确定夹具其他组成部分的结构形式,例如分度装置、夹具和机床的连接方式等。 5)确定夹具体的形式和夹具的总体结构。 在确定夹具结构方案的过程中,应提出几种不同的方案进行比较分析,选取其中最为合理的结构方案。 3.绘制夹具的装配草图和装配图 夹具总图绘制比例除特殊情况外,一般均应按1:1绘制,以使所设计夹具有良好的直观性。总图上的主视图,应尽量选取与操作者正对的位置。 绘制夹具装配图可按如下顺序进行:用双点划线画出工件的外形轮廓和定位面、加工面;画出定位元件和导向元件;按夹紧状态画出夹紧装置;画出其他元件或机构;最后画出夹具体,把上述各组成部分联结成一体,形成完整的夹具。在夹具装配图中,被加工件视为透明体。 4.确定并标注有关尺寸、配合及技术要求 1)夹具总装配图上应标注的尺寸 ① 工件与定位元件间的联系尺寸,例如,工件基准孔与夹具定位销的配合尺寸。

金刚石刀具的磨损机理

金刚石刀具的磨损机理 引言:由于金刚石材料的高硬度和各向同性使其磨损非常缓慢。是一种理想的刀具材料。为了充分发挥PCD刀具的切削性能,世界各国先后投入大量人力物力对PCD刀具进行研究。 1、金刚石刀具的磨损形态 金刚石刀具的磨损形态常见于前刀面磨损、后刀面磨损和刃口崩裂。 1、金刚石刀具的磨损机理 金刚石刀具的磨损机理比较复杂,可分为宏观磨损与微观磨损。前者以机械磨损为主,后者以热化学磨损为主。宏观磨损的基本规律如图,早期磨损迅速,正常磨损十分缓慢。通过高倍显微镜观察,刃口质量越差及锯齿度越大,早期磨损就越明显。这是因为金刚石刀刃圆弧采用机械方法研磨时,实际得到的是不规则折线如图,在切削力作用下,单位折线上压力迅速增大,导致刀刃磨损加快。另一个原因是,当金刚石刀具的刃磨压力过大或刃磨速度过高,及温度超过某一临界值时,金刚石刀具表面就会发生氧化与石墨化,使金刚石刀具表面的硬度降低,形成硬度软化层。在切削力作用下,软化层迅速磨损。由此可见,金刚石刀具刃磨质量的高低会严重影响它的使用寿命与尺寸精度的一致性。 当宏观磨损处于正常磨损阶段,金刚石刀具的磨损十分缓慢,实践证明,在金刚石的结晶方向上的磨损更是缓慢。随着切削时间的延长,刀具仍有几十至几百纳米的磨损,这就是微观磨损。通过高倍显微镜长期观察以及用光谱与衍射分析后,金刚石刀具的微观磨损原因可能有以下3个: 1随着切削时间的不断延长,切削区域能量不断积聚,温度不断升高,当达到热化学反应温度时,就会在刀具表面形成新的变质层。变质层大多是强度甚差的氧化物与碳化物,不断形成,不断随切屑消失,逐渐形成磨损表面。

2金刚石晶体在切削力特别是承受交变脉冲载荷持续作用下,一个又一个C原子获得足够的能量后从晶格中逸出,造成晶体缺陷,原子间引力减弱,在外力作用下晶格之间发生剪切与剥落,逐渐形成晶格层面的磨损,达到一定数量的晶格层面磨损后就会逐渐形成刀具的磨损表面。 3金刚石刀具在高速切削有色金属及其合金时,在长时间的高温高压作用下,当金刚石晶体与工件的金属晶格达到分子甚至原子之间距离时,引起原子之间相互渗透。改变了金刚石晶体的表面成分,使得金刚石刀具表面的硬度与耐磨性降低,这种现象称为金刚石的溶解。金刚石刀具的磨损程度与磨损速度则取决于金刚石原子在有色金属或在其它非金属材料原子中的溶解率。实践证明,金刚 石刀具在切削不同的材料时,有不同的溶解率,也就是说金刚石刀具在不同切削条件下切削不同的工件材料,磨损速度与程度是不相同的,溶解率越大,金刚石刀具磨损就越快。 2、金刚石刀具的化学磨损 微切削加工用来制作具有光学表面质量的零件,目前只限于少数材料。属于这一类的材料主要有高纯度铜、无硅铝合金和含磷量约为12%的非电流析出镍。工业上很重要的铁基材料则由于单晶金刚石刀具的严重磨损而无法加工。解决这一问题主要有三种可能的途径,也就是说,通过改进切削加工工艺、刀具材料和被加工材料。金刚石刀具沉积硬质材料涂层则属于改进刀具材料。涂层应能阻止金刚石与被加工材料的直接接触。 为了确定适宜的硬质材料涂层,首先应研究切削加工过程中刀具与工件之间存在的界面的相互作用。切削加工Fe、Ni、Cr、Ti等(门捷列夫元素周期表第-族过渡金属)金属材料时,金刚石刀具则出现严重的化学磨损。解释化学磨损的一种假设是过渡金属中存在非配对d电子。过渡金属倾向于通过其d轨道与碳的p轨道

单晶金刚石刀具刃磨特点

单晶金刚石刀具刃磨特点 1引言 在超精密加工中,保证加工表面质量的主要因素除了高精度的机床、超稳定的加工环境外,高质量的刀具也是很重要的一个方面。天然金刚石具有硬度高、耐磨性好、强度高、导热性好、与有色金属摩擦系数低、抗黏结性好以及优良的抗腐蚀性和化学稳定性,可以刃磨出极其锋利的刀刃,被认为是最理想的超精密切削用刀具材料,在机械加工领域尤其是超精密加工领域有着重要地位并得到广泛应用。 2单晶金刚石的物理特性 金刚石是单一碳原子的结晶体,其晶体结构属于等轴面心立方晶系(一种原子密度最高的晶系)。由于金刚石中碳原子间的连接键为sp3杂化共价键,因此具有很强的结合力、稳定性和方向性。它是目前自然界已知的最硬物质,其显微硬度可达10000HV,其它物理特性见下表。 表金刚石的物理性能 物理性能-数值 硬度-60000~100000MPa,随晶体方向和温度而定 抗弯强度-210~490MPa 抗压强度-1500~2500MPa 弹性模量-(9~10.5)×10的12次方MPa 热导率-8.4~16.7J/cm·s·℃ 质量热容-0.156J/(g·℃)(常温) 开始氧化温度-900~1000K 开始石墨化温度-1800K(在惰性气体中) 和铝合金、黄铜间的摩擦系数-0.05~0.07(在常温下) 二十世纪七十年代后期,在激光核融合技术的研究中,需要大量加工高精度软质金属反射镜,要求软质金属表面粗糙度和形状精度达到超精密水平。如采用传统的研磨、抛光加工方法,不仅加工时间长、费用高、操作难度大,而且不易达到要求的精度。因此,亟需开发新的加工方法。在现实需求的推动下,单晶金刚石超精密切削技术得以迅速发展。由于单晶金刚石本身的物理特性,切削时不易黏刀及产生积屑瘤,加工表面质量好,加工有色金属时,表面粗糙度可达Rz0.1~0.05μm。金刚石还能有效地加工非铁金属材料和非金属材料,如铜、铝等有色金属及其合金、陶瓷、未烧结硬质合金、各种纤维和颗粒加强复合材料、塑料、橡胶、石墨、玻璃和各种耐磨木材(尤其是实心木和胶合板、MDF等复合材料)。 3天然单晶金刚石刀具的刃磨特点 超精密加工中,单晶金刚石刀具的两个基本精度是刀刃轮廓精度和刃口的钝圆半径。要求加工非球面透镜用的圆弧刀具刃口的圆度为0.05μm以下,加工多面体反射镜用的刀刃直线度为0.02μm;刀具刃口的钝圆半径(ρ值)表示了刀具刃口的锋利程度,为了适应各种加工要求,刀刃刃口半径范围从20nm~1μm。 3.1单晶金刚石刀具的晶面选择

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