金剛石刀具的磨、破損

　　金剛石刀具的磨損機理比較復雜屏糊，可分為宏觀磨損和微觀磨損颜要，前者以機械磨損為主，后者以熱化學磨損為主喇坊。常見的金剛石刀具磨破損形態(tài)為前刀面磨損挂闺、后刀面磨損和刃口崩裂。在單晶金剛石刀具刃磨過程中知掉，需要其磨損以刃磨出滿足要求的刀具轮贫，但若產(chǎn)生了不需要的磨損就可能損傷已經(jīng)刃磨好的前、后刀面戈般。而刃口崩裂(即崩刃)是在刃口上的應力超過金剛石刀具的局部承受能力時發(fā)生的辱窘，一般是由金剛石晶體沿(111)晶面的微觀解理破損造成的。在超精密加工中觉祸，金剛石刀具的切削刃鈍圓半徑比較小膝班，其本身又屬于硬脆材料，同時由于其各向異性且(111)面易發(fā)生解理布虾，隨著振動和砂輪砂粒對刀具刃口的沖擊作用庇晤，故常常會伴隨產(chǎn)生崩刃現(xiàn)象。

　　刃磨試驗

　　試驗在EWAG RS-12磨刀機上進行屹蚊。試驗中厕氨，由于缺乏有效的晶體定向手段，只有通過對報廢刀具的結構分析汹粤，大致判定刀具的晶面方向命斧，然后通過刃磨過程中刀具與砂輪表面的接觸力、接觸聲音等信息嘱兼，兼顧砂輪速度国葬、主軸往復運動速度和擺幅等參數(shù)，仔細尋找刀具合適的刃磨角度芹壕。當刃磨的聲音比較沉悶吃力汇四、手感機床有較大振動時，應立即退出刀具踢涌，避免刀體損傷砂輪通孽，并重新調(diào)整角度序宦。調(diào)節(jié)適當后，刃磨的聲音比較輕快柔軟背苦，手感機床振動微小互捌，并且連續(xù)上刀0.05mm，機床不會出現(xiàn)振動波動腋钞。

　　通過各次刃磨情況的比對弓席，確定主切削刃和副切削刃較為合理的刃磨選向為砂輪旋轉(zhuǎn)方向應指向刃口受壓方向，并與之形成15～30o角陌贾。根據(jù)機床資料并綜合考慮材料去除率和磨削比率，推薦采用的砂輪速度為8～65m/s伐藕。通過試驗發(fā)現(xiàn)矢盾，砂輪速度在22～28m/s時，研磨效果最好肝芯；速度在15 m/s時刃口的Rt值最小姚藤。因此，在實際的刃磨過程中智贰，將刀頭放置在研磨盤φ140左右的區(qū)域內(nèi)偷欲，粗磨時選擇砂輪轉(zhuǎn)速為2100rev/min，精磨時選擇砂輪轉(zhuǎn)速為1000rev/min涣母，保證粗磨時的砂輪速度為23m/s左右附垒，精磨時為15 m/s左右。主軸往復擺動幅度不宜過大更耻，一般比刃磨刀口寬度略寬即可测垛，擺動頻率也不宜過快。

　　為得到經(jīng)濟性的刃磨效果秧均，磨削接觸壓力需隨著刃長的增加而增加食侮。在粗磨時，隨著接觸壓力的升高目胡，會出現(xiàn)材料去除率的正向突變锯七。在超精磨時，材料去除率隨接觸壓力的增加先是逐漸升高誉己，當接觸壓力增加到180N時眉尸，材料去除率轉(zhuǎn)而逐漸降低。精拋時刀具與研磨盤之間的接觸壓力在12～14N時最有利于保證刃磨面的表面光潔度巨双。因此刃磨時刀具與砂輪表面應有適當?shù)慕佑|力效五。粗磨時，盡量采用機床的壓力控制炉峰，在對刀之后應盡快上刀畏妖，并且按住機床變位操縱拉桿(該拉桿用于操縱工作臺在工作位與測量位之間進行轉(zhuǎn)換)脉执，以保證所需較大接觸力，避免引起機床振動導致崩刃层掺。

　　結語

　　針對金剛石晶體各向異性的特點坠汹，在刃磨前需要進行準確的晶體定向。同時在刃磨過程中應嚴格控制溫度渴门、機床振動逻烛、砂輪粒度、轉(zhuǎn)速和往復運動速度唆蕾，選擇回轉(zhuǎn)精度高的研磨設備和平面精度高的研磨盤潭拖，避免由于金剛石晶體的硬脆性和較差的熱穩(wěn)定性而出現(xiàn)不必要的磨、破損衡辨。另外厦螟，應解決人工手動加壓而無法保證壓力穩(wěn)定性的問題，同時配套與刃磨過程相匹配的檢測方法和檢測儀器怎开，以保證刃磨的質(zhì)量穩(wěn)定性癣二。

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