CFRP加工用金剛石鍍附工具

適宜地將基體和增強(qiáng)材料結(jié)合起來從而形成可控性機(jī)械特征是復(fù)合材料的一個(gè)特色。碳纖維增強(qiáng)塑料由于其優(yōu)越的抗拉強(qiáng)度、比濕度、抗腐蝕性而廣泛應(yīng)用在工業(yè)機(jī)械如汽車、直升機(jī)、器械和鐵路車輛等領(lǐng)域。此外，CFRP材料在航天領(lǐng)域是一種基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)材料，可以減輕飛機(jī)機(jī)身重量從而提高燃料效率，節(jié)省維護(hù)成本。電鍍工藝磨頭只是在磨頭表面鍍上一層金剛砂，以供削磨，一旦表層的金剛砂磨盡也就不能再使用。

在航天領(lǐng)域，和CFRP材料有關(guān)的加工都會(huì)應(yīng)用金剛石鍍附工具。金剛石鍍附鉆，用于CFRP材料的精密鉆孔。由于軸向力沿著纖維板疊層方面施力，鉆孔時(shí)CFRP材料容易出現(xiàn)分層。

隨著切削工具磨損的加劇和碎屑粘附在切削刃上，鉆削時(shí)的抗鉆強(qiáng)度也逐漸增大，CFRP材料過度受熱，強(qiáng)度也由此降低。為解決這一問題，就不可避免地要應(yīng)用到金剛石鍍附鉆。

金剛石磨頭的制作方法

目前，用于加工石材的鉆頭有圓柱形、錐形、三角形、棱形、片形、鋸形等多種多樣；但只是分別具有加工孔、槽或切割的單一功能鉆頭。沒有既可加工槽又可同時(shí)加工暗藏槽、既可加工孔又可加工不透孔的鉆頭。本實(shí)用新型就是在充分參考、總結(jié)現(xiàn)有鉆頭基礎(chǔ)上，為解決現(xiàn)有各種鉆頭存在的不足，而研制的一種新型鉆頭金剛石磨頭。金剛石磨頭不僅成本低而且效果好金剛石磨頭相比于其它材料的魔頭來說，它的成本相對(duì)來說會(huì)低一些，而更重要的是它的打磨效果要更好一些，所以現(xiàn)在在現(xiàn)實(shí)生活中它的使用率是非常高的，因?yàn)樗粌H能夠?yàn)檎麄€(gè)工廠帶來更高的效益。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種金剛石磨頭，從而達(dá)到如下目的1、同時(shí)既可加工槽又可加工暗藏槽；2、既可加工孔，又可加工不透孔；3、既可在被加工物體的邊緣開始進(jìn)行加工，又可在被加工物體的任何部位開始進(jìn)行加工而被加工物體的四周不留任何痕跡；4、應(yīng)用本實(shí)用新型進(jìn)行加工可同時(shí)完成多種工序；CFRP加工用金剛石鍍附工具適宜地將基體和增強(qiáng)材料結(jié)合起來從而形成可控性機(jī)械特征是復(fù)合材料的一個(gè)特色。不象應(yīng)用已有鉆頭，加工完一道工序后再更換另一種鉆頭加工下一道工序；從而有效地減少繁瑣的無功勞動(dòng)、提高勞動(dòng)效率，同時(shí)還可明顯地提高加工質(zhì)量。

所述磨頭為倒置的蘑菇形結(jié)構(gòu)、或?yàn)榈怪玫娜切谓Y(jié)構(gòu)、或?yàn)閳A板形結(jié)構(gòu)、或?yàn)槿魏螏缀涡谓Y(jié)構(gòu)。

所述凹溝為旋溝形結(jié)構(gòu)、或?yàn)轫槙r(shí)針方向旋溝形結(jié)構(gòu)、或?yàn)槟鏁r(shí)針方向旋溝形結(jié)構(gòu)。

所述底溝為十字溝形結(jié)構(gòu)，所述十字溝形結(jié)構(gòu)的底溝為十字溝的中心部位細(xì)、隨十字溝向外延展?jié)u粗的溝形結(jié)構(gòu)。

所述磨柱、磨頭是由金剛石材料制成的磨柱、磨頭。

金剛石磨頭中用常見的粉料介紹  金剛石磨頭的原材料，除金剛石之外，其它主要為粉末，這些粉末可以是金屬、非金屬，也可以是合金、化合物。金剛石磨頭采用的粉末，不僅僅對(duì)化學(xué)成分有一定的要求，而且對(duì)粉末顆粒的大小、形狀、松裝比重、壓制性、燒結(jié)性等也有不同的要求,這取決于金剛石磨頭的用途、品種、生產(chǎn)工藝等因素。除了用來制造工具之外，超硬材料在光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)方面具有一些特殊性能，是一種重要的功能材料，引起了人們的高度重視，這方面的性能和用途正在不斷地得到研究開發(fā)。

（A）銅粉：電解法制取，顆粒形態(tài)為樹枝狀，玫瑰紅色，氧化后顏色發(fā)暗，嚴(yán)重時(shí)變成黑色粉末。作為結(jié)合劑材料，銅粉的主要優(yōu)點(diǎn)有：電解銅粉成型性好，廣泛用于冷壓成型后燒結(jié)；金剛石磨頭有特殊之處金剛石磨頭的用途與普通砂輪相比，有特殊之處，它硬度高、抗壓強(qiáng)度高、耐磨性好，金剛石磨頭在磨削加工中成為磨削硬脆材料及硬質(zhì)合金的理想工具。純銅對(duì)碳化物和骨架材料的相容性很好，如W、WC；銅可與Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成性能優(yōu)異的合金，價(jià)格遠(yuǎn)低于鈷粉。

（B）鐵粉：有還原鐵粉、電解鐵粉和粉，顧名思義還原鐵粉用還原法制取 ，電解鐵粉電解法制取，粉通過熱離解羰基化合物制取。作為結(jié)合劑材料，鐵粉的優(yōu)點(diǎn)有：價(jià)格低，與金剛石有好的潤(rùn)濕性；人造金剛石聚晶復(fù)合片立方氮化硼聚晶刀具是由許多細(xì)晶粒CBN聚結(jié)而成的CBN聚集體的一類超硬材料產(chǎn)品。與骨架材料（WC）的相容性很好；一定溫度燒結(jié)時(shí)鐵對(duì)金剛石的輕度刻蝕并不損失金剛石的強(qiáng)度，反而會(huì)提高金剛石在胎體中的把持力?？涛g作用實(shí)質(zhì)是金剛石中的碳原子溶入鐵中并向其中擴(kuò)散的過程，金剛石未發(fā)生結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度變化。

（C）鈷粉：不規(guī)則海綿狀，還原法制取，作為粘結(jié)劑，其綜合性能好。是一種優(yōu)異的粘結(jié)劑材料，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家用的較多，其主要優(yōu)點(diǎn)有：優(yōu)良的成型性和可燒結(jié)性；可使胎體的抗彎強(qiáng)度提高；3、拋光類：專門對(duì)表面光潔度要求比較高的加工而是用，是需要單獨(dú)加工的工序。和金剛石的粘結(jié)力大，潤(rùn)濕性好；胎體的韌性好、自銳性好。由于價(jià)格昂貴，國(guó)內(nèi)以鐵代鈷的研究很多，選擇合適的粉末、合理的燒結(jié)工藝可獲得鈷基粘結(jié)劑相似的性能。

   鈷的缺點(diǎn)是：價(jià)格昂貴；松裝密度太小，易造成投料困難。另外使壓制磨具設(shè)計(jì)寬度和高度變大，手裝料熱壓模具高度加大，從而使模具成本提高。

好的電鍍金剛石磨頭應(yīng)該具備哪些屬性呢？

在電鍍金剛石磨頭的使用過程中，常常會(huì)遇到這樣的問題："為什么同樣是同廠的電鍍金剛石磨頭，壽命波動(dòng)有成倍數(shù)的差異？""為什么同樣的電鍍金剛石磨頭不同廠家的壽命差異好幾倍？"仔細(xì)想來得知：我們不能把質(zhì)量、壽命寄托在生產(chǎn)師傅的熟練度或者某個(gè)秘方上，一飲一啄豈非前定，任何事物都有其理化特性，電鍍金剛石磨頭當(dāng)然也不例外。下面金剛石工具就來為大家介紹一下好的電鍍金剛石磨頭應(yīng)該具備的屬性：   一，與被加工對(duì)象匹配的磨料。（筆者認(rèn)為沒有好或者差的金剛石，只有合適的金剛石。）磨料粒度分布集中，尺寸合適，太大易崩邊，太小不利于長(zhǎng)效磨削。金剛石沖擊強(qiáng)度適中，能在磨削過程中能出刃，不被擊碎。太硬了不出刃，尖角被磨品后不能出刃，磨具會(huì)打滑；它除了具有高硬度、高耐磨性外，還具有高韌性、化學(xué)惰性、紅硬性等特點(diǎn)，并可用金剛石砂輪修磨。太軟磨料被擠壓成粉了，壽命特別短    二，機(jī)械性能良好的結(jié)合劑。內(nèi)應(yīng)力低或者為零時(shí)，對(duì)抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率有一定要求，如果沒有足夠的"韌性",結(jié)合劑在受沖擊時(shí)磨料易被彈出或者擊碎。

三，合適的包覆率。過高了不鋒利，易打滑，崩邊；過低則容易導(dǎo)致磨料提前脫落。

四，良好的浸潤(rùn)性。磨料如果不親水，做出來的磨具有如空中樓閣。磨料"把持力"和磨料親水性成正比。

五，合適的極化能力。這個(gè)能力將確定磨料周圍凹陷的具體形貌。