隨著汽車及苍、航空和航天技術(shù)的飛速發(fā)展进肯，對(duì)材料性能及加工技術(shù)的要求日益提高牡彻。新型材料如碳纖維增強(qiáng)塑料估灿、顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料(PRMMC)及陶瓷材料得到廣泛應(yīng)用崇呵。這些材料具有強(qiáng)度高、耐磨性好馅袁、熱膨脹系數(shù)小等特性域慷，這決定了對(duì)它們進(jìn)行機(jī)加工時(shí)刀具的壽命非常短。開發(fā)新型耐磨且穩(wěn)定的超硬切削刀具是許多高校汗销、科研院所和企業(yè)研究的課題犹褒。

　　金剛石集力學(xué)、光學(xué)弛针、熱學(xué)叠骑、聲學(xué)、光學(xué)等眾多優(yōu)異性能于一身削茁，具有極高的硬度宙枷，摩擦系數(shù)小，導(dǎo)熱性高茧跋，熱膨脹系數(shù)和化學(xué)惰性低昏个，是制造刀具的理想材料。本文對(duì)近年來(lái)金剛石刀具制造方法的發(fā)展作一概述帜焰。

　　1.金剛石刀具的應(yīng)用范圍

　　(1)難加工有色金屬材料的加工

　　加工銅集圈、鋅、鋁等有色金屬及其合金時(shí)味爷，材料易粘附刀具，加工困難与沪。利用金剛石摩擦系數(shù)低嫩属、與有色金屬親和力小的特點(diǎn)，金剛石刀具可有效防止金屬與刀具發(fā)生粘結(jié)陨柴。此外瞄惑，由于金剛石彈性模量大，切削時(shí)刃部變形小苞番，對(duì)所切削的有色金屬擠壓變形小漓楣，可使切削過程在小變形下完成，從而可以提高加工表面質(zhì)量锭化。

　　(2)難加工非金屬材料的加工

　　加工含有大量高硬度質(zhì)點(diǎn)的難加工非金屬材料链患，如玻璃纖維增強(qiáng)塑料巧鸭、填硅材料、硬質(zhì)碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料時(shí)麻捻，材料的硬質(zhì)點(diǎn)使刀具磨損嚴(yán)重纲仍，用硬質(zhì)合金刀具難以加工，而金剛石刀具硬度高贸毕、耐磨性好郑叠，因此加工效率高。

　　(3)超精密加工

　　隨著現(xiàn)代集成技術(shù)的問世明棍，機(jī)加工向高精度方向發(fā)展乡革，對(duì)刀具性能提出了相當(dāng)高的要求。由于金剛石摩擦系數(shù)小摊腋、熱膨脹系數(shù)低署拟、導(dǎo)熱率高，能切下極薄的切屑歌豺，切屑容易流出推穷，與其它物質(zhì)的親和力小，不易產(chǎn)生積屑瘤宁路，發(fā)熱量小酵抚，導(dǎo)熱率高，可以避免熱量對(duì)刀刃和工件的影響猩肪，因此刀刃不易鈍化遣睦，切削變形小，可以獲得較高質(zhì)量的表面旷糟。

　　2.金剛石刀具的制造方法

　　目前金剛石的主要加工方法有以下四種：薄膜涂層刀具芜醉、厚膜金剛石焊接刀具、金剛石燒結(jié)體刀具和單晶金剛石刀具巾鹰。

　　2.1薄膜涂層刀具

　　薄膜涂層刀具是在剛性及高溫特性好的集體材料上通過化學(xué)氣相沉積法(CVD)沉積金剛石薄膜制成的刀具屠睡。

　　由于Si3N4系陶瓷、WC-Co系硬質(zhì)合金以及金屬W的熱膨脹系與金剛石接近其摘，制膜時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力小受二，因此可作為刀體的基體材料。WC-Co系硬質(zhì)合金中均天，粘結(jié)相Co的存在易使金剛石薄膜與基體之間形成石墨而降低附著強(qiáng)度画鉴，在沉積前需進(jìn)行預(yù)處理以消除Co的影響(一般通過酸腐蝕去Co)。

　　化學(xué)氣相沉積法是采用一定的方法把含有C源的氣體激活恢着，在極低的氣體壓強(qiáng)下桐愉，使碳原子在一定區(qū)域沉積下來(lái)，碳原子在凝聚、沉積過程中形成金剛石相从诲。目前用于沉積金剛石的CVD法主要包括：微波左痢、熱燈絲、直流電弧噴射法等盏求。

　　金剛石薄膜的優(yōu)點(diǎn)是可應(yīng)用于各種幾何形狀復(fù)雜的刀具抖锥，如帶有切屑的刀片、端銑刀碎罚、鉸刀及鉆頭磅废；可以用來(lái)切削許多非金屬材料，切削時(shí)切削力小荆烈、變形小拯勉、工作平穩(wěn)、磨損慢憔购、工件不易變形宫峦，適用于工件材質(zhì)好、公差小的精加工罚琅。主要缺點(diǎn)是金剛石薄膜與基體的粘接力較差涮舔，金剛石薄膜刀具不具有重磨性。

　　2.2金剛石厚膜焊接刀具

　　金剛石厚膜焊接刀具的制作過程一般包括：大面積的金剛石膜的制備南谈；將金剛石膜切成刀具需要的形狀尺寸骂蒙；金剛石厚膜與刀具基體材料的焊接；金剛石厚膜刀具切削刃的研磨與拋光国谬。(1)金剛石厚膜的制備與切割

　　常用的制備金剛石厚膜的工藝方法是直流等離子體射流CVD法殷缝。將金剛石沉積到WC-Co合金(表面進(jìn)行鏡面加工)上，在基體的冷卻過程中程堤，金剛石膜自動(dòng)脫落蝇盖。此方法沉積速度快(最高可達(dá)930μm/h)，晶格之間結(jié)合比較緊密谍线，但是生長(zhǎng)表面比較粗糙虎资。金剛石膜硬度高、耐磨拉氧、不導(dǎo)電決定了它的切割方法是激光切割(切割可在空氣壳坪、氧氣和氬氣的環(huán)境中進(jìn)行)。采用激光切割不僅能將金剛石厚膜切割成所需要的形狀和尺寸掰烟，還可以切出刀具的后角，具有切縫窄沐批、高效等優(yōu)點(diǎn)纫骑。

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