硬質(zhì)合金的直接銑削

在模具制備工藝中，為提高模具的準(zhǔn)確度，通常采用鍍附硬質(zhì)合金端面銑削來(lái)進(jìn)行直接銑削。隨著制造商對(duì)模具硬質(zhì)要求的提高，出現(xiàn)了聚晶金剛石刀具、金剛石鍍附硬質(zhì)合金刀具和單晶金剛石刀具，都可以用于硬質(zhì)材料的直接銑削。

對(duì)于硬質(zhì)合金模具的直接銑削，傳統(tǒng)PCD刀具的硬度不足以滿(mǎn)足其要求；SCD的強(qiáng)度也不夠，PCD和金剛石鍍附工具的鋒利度也不夠。因此，無(wú)粘結(jié)劑納米聚晶金剛石便應(yīng)運(yùn)而生。BL-PCD的硬度比PCD和SCD高、鋒利度要比PCD和金剛石鍍附都要好；適宜硬質(zhì)合金模具的直接銑削，特別是精加工。也因此，金剛石磨頭的用途比較廣泛，這種金剛石磨頭的種類(lèi)和規(guī)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)又很多種類(lèi)，特別的表現(xiàn)是在磨頭大小與形狀上。

硬質(zhì)合金直接銑削實(shí)驗(yàn)的其中一項(xiàng)結(jié)果。該試驗(yàn)的目的是研究BL-PCD端面銑削如何加工出精細(xì)表面粗糙度的。工件材料為超精細(xì)顆粒硬質(zhì)合金，HRA92.5，WC顆粒尺寸為0.5μm。BL-PCD端面銑削用于精細(xì)加工；金剛石鍍附端面銑削用于粗糙、半精細(xì)加工。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。在該實(shí)驗(yàn)中，主軸速度N=4000，進(jìn)給速率Vf=120mm/min，切割深度ap=0.003mm，精銑總時(shí)間為150分鐘。工件表面粗糙度在凹形中心處為8nm,45°處為7nm。切削刃損傷很輕微，側(cè)面磨損僅4μm，沒(méi)有出現(xiàn)碎屑和嚴(yán)重?fù)p傷。

金剛石磨頭的特點(diǎn)及應(yīng)用

金剛石磨頭是一種新發(fā)展起來(lái)的修整工具，它與單顆粒金剛石筆修整磨頭相比，在進(jìn)行非直線(xiàn)修整時(shí)其修整時(shí)間要短得多，且易修整出各種復(fù)雜的成形表面。金鋼石磨頭修整磨頭的方法分為切入式磨頭修整和擺式磨頭修整，因切入式修整器結(jié)構(gòu)比擺式修整器簡(jiǎn)單，故在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較多一些。切入式磨頭修整中，與外圓切入磨削工件相似，磨頭由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，相對(duì)磨頭做切入運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)行磨頭修整。為了進(jìn)一步提高合金磨頭的磨削效率，一方面要采用高速磨削，提高砂輪的速度，使單位時(shí)間里經(jīng)過(guò)磨削區(qū)域的磨粒數(shù)增加。表征磨頭切入式修整的主要參數(shù)有：修整速比qd、修整進(jìn)給量及光修轉(zhuǎn)數(shù)。下面介紹切入式金剛石磨頭修整器在HSQB885.4溝道磨削中的應(yīng)用。

為大型四點(diǎn)接觸球軸承，其溝形成桃形溝道，利用現(xiàn)有的TM1 500落地磨床替代立式磨床磨削其溝道，并設(shè)計(jì)TM1 500金剛石磨頭修整器。   支架固裝于機(jī)床床身前部，底座安裝在支架上，并能在縱、橫兩個(gè)方向進(jìn)行調(diào)節(jié)，磨頭軸為套筒式主軸，采用兩套角接觸球軸承構(gòu)成的二支承軸系結(jié)構(gòu)，主軸的傳動(dòng)采用多楔帶傳動(dòng)，平穩(wěn)、可靠。驅(qū)動(dòng)電機(jī)為輕型鋁殼無(wú)線(xiàn)調(diào)速電機(jī)，采用無(wú)級(jí)調(diào)速電機(jī)是為了保證磨頭與磨頭之間線(xiàn)速度之比值qd保持在一定的范圍內(nèi)。在切削加工的各個(gè)方面都表現(xiàn)出優(yōu)異的切削性能，能夠在高溫下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定切削，特別適合加工各種淬火鋼、工具鋼、冷硬鑄鐵等難加工材料。因?yàn)殡S著磨頭的消耗，其線(xiàn)速度降低，這時(shí)就需要適當(dāng)調(diào)低磨頭的轉(zhuǎn)速，從而獲得佳修整效果。將修整的切入進(jìn)給改為磨頭進(jìn)給，修整時(shí)磨頭不動(dòng)，利用原機(jī)床磨頭進(jìn)給的手搖機(jī)構(gòu)，手動(dòng)進(jìn)給來(lái)實(shí)現(xiàn)修整的切入運(yùn)動(dòng)。   還可以采用磨頭不動(dòng)，磨頭進(jìn)給的方式進(jìn)行修整，這時(shí)修整器的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，即采用直線(xiàn)導(dǎo)軌、滾珠絲杠、步進(jìn)電機(jī)等，可將磨頭修整動(dòng)作設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)，其動(dòng)作程序設(shè)計(jì)為：快進(jìn)（不能碰上磨頭）→慢進(jìn)（按需要的切入速度進(jìn)給）→光修→退出。

金剛石磨頭組織指的是什么？

金剛石磨頭組織是指金剛石磨頭中磨粒、結(jié)合劑、氣孔三者的體積關(guān)系， 目前有兩種關(guān)于金剛石磨頭組織的表示方法：一種是用金剛石磨頭體積中磨 粒所占的體積百分比，也就是通常用的磨粒率表示;一種是用 金剛石磨頭中氣孔的數(shù)量和大小，也就是用氣孔率表示。

從使用金剛石磨頭的角度來(lái)看，以金剛石磨頭中氣孔的數(shù)量和大小表示 共松緊程度，對(duì)磨削加工有更明確的槪念和更直接的意義。氣 孔增加，金剛石磨頭的組織就疏松，反之，就緊密。

在磨削過(guò)程中，金剛石磨頭中的氣孔可以容納切M，還可以將冷 卻液或空氣帶入磨削區(qū)域，因而可以大大降低磨削區(qū)域的溫 度，戚少工件的發(fā)熱變形和避免產(chǎn)生裂紋。而且它比高速刀具的耐用度高十倍，比小砂輪的耐用度高200倍以上。例如，在磨削 機(jī)床導(dǎo)軌和硬質(zhì)合金工具時(shí)，采用具有一定氣孔的磨頭磨削， 使導(dǎo)軌不易發(fā)熱變形，使硬質(zhì)合金工具不易產(chǎn)生裂紋。

組織疏松的金剛石磨頭容易磨損，會(huì)增加磨頭磨削時(shí)的消耗。但 是，組織疏松的金剛石磨頭能大大改善磨削條件，磨頭不易磨鈍，從 而減少磨頭的修整次數(shù)。而磨頭在修整時(shí)的消耗卻避大大超過(guò) 磨削時(shí)的消耗的。170目多用于較軟的軟肋物質(zhì)研磨，例如石膏、橡膠、石磚、木材等，也常用于修正70目所研磨過(guò)得痕跡，方便后期拋光使用。所以，總的來(lái)說(shuō)，松組織磨頭是可以降低砂 輪消耗的。當(dāng)然，在成型磨削和精密磨削時(shí)，則要求金剛石磨頭組織 緊密，以利于保持磨頭的成型性和獲得較好的光潔度。

當(dāng)被磨工件韌性大而硬度不高時(shí)，磨頭容M堵塞，磨頭的 組織則要選得松一些。例如，用大氣孔碳化硅磨頭磨橡膠輥和 皮革時(shí)，可獲得較好的效果。

此外，金剛石磨頭中的氣孔還有利于滲人其他物質(zhì)以改善金剛石磨頭使 用性能，例如，滲入銀元素的磨頭(即滲銀磨頭)作電解磨削， 可以改善硬質(zhì)合金的磨削效果。