人造金刚石聚晶复合片

立方氮化硼聚晶刀具是由许多细晶粒CBN聚结而成的CBN聚集体的一类超硬材料产品。它除了具有高硬度、高耐磨性外，还具有高韧性、化学惰性、红硬性等特点，并可用金刚石砂轮修磨。人造金刚石是加工业硬磨料天然金刚石，也称钻石，有天然金刚石和人造金刚石两种。在切削加工的各个方面都表现出优异的切削性能，能够在高温下实现稳定切削，特别适合加工各种淬火钢、工具钢、冷硬铸铁等难加工材料。刀具切削锋利、保形性好、耐磨性能高、单位磨损量小、修正次数少、利于自动加工，适用于从粗加工到精加工的所有切削加工。PCBN在数控切削行业已得到广泛应用，是一种具有良好发展前景的刀具材料。

人造金刚石聚晶复合片是在高温高压情况下由许多细晶粒金刚石和硬质合金衬底联合烧结而成的块状聚结体。它和PCBN一样具有高强度、高硬度、高耐磨性、特别是具有高的抗冲击韧性。除了用来制造工具之外，超硬材料在光学、电学、热学方面具有一些特殊性能，是一种重要的功能材料，引起了人们的高度重视，这方面的性能和用途正在不断地得到研究开发。作为加工工具，PCD主要用于石油、冶金、地质钻头、扩孔器等，其钻进速度及时效均为天然金刚石的许多倍，同时钻进过程中还可以有效保持孔径。人造金刚石复合片还可以用来切削非铁金属及其合金、硬质合金以及非金属材料。切削速度为硬质合金刀具的上百倍，耐用度为硬质合金的上千倍。

CFRP加工用金刚石镀附工具

适宜地将基体和增强材料结合起来从而形成可控性机械特征是复合材料的一个特色。碳纤维增强塑料由于其优越的抗拉强度、比湿度、抗腐蚀性而广泛应用在工业机械如汽车、直升机、器械和铁路车辆等领域。对于硬质合金模具的直接铣削，传统PCD刀具的硬度不足以满足其要求。此外，CFRP材料在航天领域是一种基础的结构材料，可以减轻飞机机身重量从而提高燃料效率，节省维护成本。

在航天领域，和CFRP材料有关的加工都会应用金刚石镀附工具。金刚石镀附钻，用于CFRP材料的精密钻孔。由于轴向力沿着纤维板叠层方面施力，钻孔时CFRP材料容易出现分层。

随着切削工具磨损的加剧和碎屑粘附在切削刃上，钻削时的抗钻强度也逐渐增大，CFRP材料过度受热，强度也由此降低。为解决这一问题，就不可避免地要应用到金刚石镀附钻。

金刚石磨头特性对磨削效果的影响

磨削加工和其他机槭加工一样，主要要求能经济地获得高 的生产效率和良好的加工质量，同时，要求降低金刚石磨头和修整工 具一金刚石的消耗。而耍满意的达到上述耍求，是和机床状 态、金刚石磨头特性、工件的性质和批量、磨削工序的特点以及操作 技术和管理水平等一系列因素有关的。随着切削工具磨损的加剧和碎屑粘附在切削刃上，钻削时的抗钻强度也逐渐增大，CFRP材料过度受热，强度也由此降低。下面主要谈谈金刚石磨头的特 性是如何影响磨削效果的。

(一)金刚石磨头特性对磨削生产率的影响

磨削生产率与金刚石磨头的切削性能和单位时间內参加磨削的磨 粒数量有关。金刚石磨头的切削性能好、单位时间內参加磨削的磨粒 数多，磨削生产率就高。因此，从金刚石磨头方面来看，要提高生产 率，主要应从这两方面考虑。

1.金刚石磨料的粒度是影响磨削生产率的主要因素。金刚石磨料颗粒 大，磨削深度可以增加，每颗磨粒切去的金属就多，生产率就 高。同时，根据以上金刚石的特性，按材料可以分为研磨膏而硬的合金、非金属材料的用途。因此，在满足光洁度要求的前提下，应尽量选用粗一些的 粒度。例如，磨钢锭和铸件打毛刺时，一般选用16*??20?的粗 粒度金刚石磨头;曲轴轴颈的粗磨选用36?粒度，精磨用46*粒度;磨 机床轴类零件，一般选用46*??60#粒度较好。

又如磨削螺纹，过去为了保证达到一定的尖角，粒度一般 选得较细。近来，在其他因素的配合下，粒度可以选得粗一些， 可以提高生产率，加工精度并不会降低。

2.金刚石磨头硬度也是影响磨削生产率的一个因素。硬度适当 降低，可以改善磨头的自锐性，即磨钝的磨粒容易脫落，能经

常保持锋利的切削刃口，使金刚石磨头保持良好k切削性能I同时， 还可戚少磨头的修整次数，生产率也就可以提高。但要注意， 在切入磨削或成型磨削时，降低磨头的硬度，不容易保持磨头 的正确儿何形状，需要经常修整磨头，反而会影响生产率的提 高。