Инструмент из синтетического алмаза монокристаллического для резки ювелирных изделий Пластина из алмаза для инструментов резания

Инструмент из синтетического алмаза монокристаллического MCD для обработки ювелирных изделий Пластина из алмаза для режущего инструмента

Процесс шлифования инструментов из монокристаллического алмаза и факторы, влияющие на него1 Метод шлифования алмазного инструмента

Процесс изготовления инструментов из монокристаллического алмаза обычно включает выбор материала, ориентацию, распиловку, отпускание заготовок, монтаж, грубое шлифование, тонкое шлифование и контроль. После ориентации и разрезания выбранного алмазного сырья по наибольшей плоскости можно получить заготовки для двух инструментов, что позволяет повысить эффективность использования алмазного материала и снизить общую величину шлифования. Форма инструмента может быть сформирована путем отпускания заготовки (вставкой или пайкой). Процессы отпускания заготовки, грубого и тонкого шлифования проводятся шлифованием.

Шлифование алмаза проводится на литой железной шлифовальной шайбе. Диаметр шайбы составляет около 300 мм, она изготовлена из высокофосфорной литой железы, оптимизированной по форме, размерам и пропорции пор в структуре материала для шлифования алмазов. На поверхность шлифовальной шайбы вставлен алмазный абразивный порошок с размером частиц от менее 1 μ

Шлифование алмазов очень отличается от обработки других инструментальных материалов. Механизм шлифования пока не был убедительно объяснен, а факторы, влияющие на качество шлифования, также разнообразны. Ниже обсуждаются некоторые технологические проблемы шлифования алмазных инструментов.

Если вам нужны какие-либо продукты, не стесняйтесь обращаться

Annamoresuper@gmail.com

@moresuperhard.com

WhatsApp:+8615617785923

Skype:Annawng

Wechat:15617785923

QQ:1664333593

Мобильный:+86-156177854923

Тел/Факс:+86-0371-86545906

2 Факторы, влияющие на объем шлифования

В ходе эксперимента было обнаружено, что зависимость между объемом шлифования и условиями шлифования имеет вид V=kv, где V - объем шлифования, k - скорость шлифования, v - скорость вращения шлифовального инструмента, p - давление шлифования. Кроме того, направление шлифования алмаза, размер зерна абразива и условия внедрения абразивных частиц в поры чугуна также изменяют величину скорости шлифования, что в свою очередь влияет на объем шлифования.

?

3 фактора, влияющих на качество шлифования

Хотя благодаря высокой твердости и хрупкости алмаза поверхностная шероховатость режущего инструмента легко обеспечивается при шлифовании, лезвия легко раскалываются, а зубчатость лезвия трудно уменьшить.

В сверхточной обработке требуется наблюдение за режущей кромкой под микроскопом с увеличением в 500 раз, поэтому процесс шлифования необходимо оптимизировать во всех аспектах, чтобы получить плоское и идеальное лезвие..

?

A. Влияние размера абразивного порошка и состояния поверхности на качество шлифования

Как видно, из-за сильного воздействия крупного порошка на режущую кромку, степень неровности режущей кромки после шлифования становится больше, и практически невозможно качественно обработать режущую кромку без заточки.

При использовании мелкого порошка режущая кромка становится ровной через несколько минут шлифования, а зубчатость стремится к нулю.

В связи с ограничениями точности механической обработки новая шлифовальная диска имеет большую степень неровности, что оказывает определенное влияние на стабильность шлифования.

Кроме того, абразивные частицы на поверхности диска имеют различную массу.

После некоторого времени шлифования высокие точки на поверхности диска становятся ровными, а крупные частицы в абразивном зерне разрушаются или снимаются с поверхности, что улучшает равномерность высоты абразивного зерна и стабильно уменьшает степень неровности режущей кромки.

Поэтому ключевые процессы заточки или тонкой шлифовки алмазных инструментов должны проводиться на поверхности стабильного шлифовального диска.

Зерна абразивного материала в процессе шлифования могут непрерывно разрушаться или теряться. Если не провести своевременное пополнение, плотность зерен на шлифовальном диске станет недостаточной, что приведет к прямому контакту алмазов с чугуном. Это не только повлияет на качество шлифования инструмента, но и из-за разрушения эффекта сдавливания и скребка алмаза или засорения пор на поверхности диска сократится срок службы шлифовального диска.

Поэтому в процессе шлифования необходимо часто добавлять новую шлифовальную пасту на поверхность.

Кроме того, предварительная обработка поверхности шлифовального диска перед нанесением порошка также необходима. Обычно необходимо использовать масляный камень или грубый абразивный порошок SiC для шлифования поверхности диска, чтобы удалить насечки и улучшить плоскостность поверхности диска.

Путем сравнительных испытаний шлифования поверхности диска различными масляными камнями и порошком SiC было обнаружено, что наилучшую шлифованную поверхность можно получить, предварительно шлифуя поверхность диска масляным камнем TL280ZY1 в течение 1 часа, а затем нанося мелкий алмазный порошок W1. В этом случае время стабилизации поверхности диска после шлифования оказывается наименьшим, а величина зубчатости лезвия - минимальной.

Свободный абразивный порошок SiC легко засоряет поры на поверхности диска, затрудняя внедрение алмазного порошка в абразивный диск.

?

B. Влияние угла лезвия на качество шлифования

Угол лезвия q - это угол между направлением линейной скорости шлифования и лезвием.

При q > 0 ° направление шлифования от лезвия к лезвию, что называется правильным шлифованием;

При q < 0 °, направление шлифования от лезвия к лезвию, называемое обратным шлифованием.

На рис. 2 показана зависимость между зубчатостью лезвия и углом лезвия.

В связи с чрезвычайно высокой прочностью на растяжение алмаза, лезвие испытывает растягивающее напряжение при шлифовании, поэтому зубчатость после шлифования мала.

При обратном шлифовании лезвие испытывает сжимающее напряжение, поэтому зубчатость после шлифования больше.

Как видно на рис. 2, когда q больше и близко к 0 ° можно получить минимальную зубчатость лезвия, направление напряжения на лезвии и направление лезвия практически параллельны, лезвие имеет наибольшую прочность на растяжение в этом направлении.

Другим преимуществом шлифования параллельно лезвию является то, что царапины на лезвии также параллельны лезвию.

?

C, Влияние скачка торца диска и вибрации станка на качество шлифования

Концевой биение шлифовальной диски и вибрация станка могут вызвать удар диски о лезвие во время шлифования, тем самым повредить прямолинейность лезвия. Особенно удар от концевого биения поверхности диски более прямой, поскольку направление удара, вызванного концевым биением, перпендикулярно поверхности диски.

Рис.3 и рис.4 соответственно показывают связь между зубчатостью лезвия и концевым биением диски и вибрацией станка.

Как видно из рисунка, есть критическое значение влияния концевого биения диски и вибрации станка на зубчатость лезвия. Когда оно меньше критического значения, зубчатость лезвия стремится к нулю.

Когда значение больше критического, острые края лезвия увеличиваются.

Чтобы уменьшить концевое биение диски, при шлифовании диски брусчаткой необходимо одновременно контролировать концевое биение диски и устранять его путем шлифования, насколько это возможно.

Затем требуется проведение динамического балансирования шлифовальной диски в режиме онлайн, чтобы уменьшить вибрацию, вызванную дисбалансом механизма во время работы.

Концевые биения и вибрация также связаны с точностью и демпфирующими свойствами шлифовальной машины.

Традиционной деревянной верхней шлифовальной машине необходимо прокладить волокнистую прокладку между верхней частью и валом вращения. Вместе с тем, из-за ограничений жесткости дерева, шлифовальная диска будет иметь динамическое биение в размере 0,05-0,1 мм при вращении на высоких оборотах.

Кроме того, дерево и волокнистые материалы обладают низкой теплостойкостью, и в условиях высокоскоростного скольжения они легко истираются, что приводит к образованию зазора между валом и верхней частью.

Ввиду большого количества нестабильных факторов при использовании такого оборудования, натуральный алмазный резец, отвечающий базовым требованиям качества, можно получить только в оптимальном состоянии в течение некоторых коротких периодов времени. Даже опытные операторы достигают процента брака в процессе обработки от 30 до 50%.

Статическое воздушное подшипник имеет воздушный зазор более 0,5 мм, обеспечивает стабильный вращение, а главная ось с высоко-плотным воздушным подшипником обладает сильной способностью поглощать вибрации.

Поэтому при использовании токарного станка с воздушным статическим подшипником даже при шлифовании алмазной режущей пластины с углом клина 45 ° можно получить идеальную режущую пластину.

Для обычных гражданских алмазных резцов процент годных деталей может достигать 100%.

?

D, Влияние угла отклонения на качество шлифования

Угол отклонения w - это угол между фактическим направлением шлифования и оптимальным направлением шлифования на шлифуемой поверхности алмаза.

Для плоскости (110), когда шлифование происходит в оптимальном направлении (w = 0 °), поверхность алмаза оказывается очень гладкой, но имеет значительные неровности, поскольку при оптимальном шлифовании микронеровности шлифовальной пластины полностью повторяются на поверхности алмаза;

Когда w = 45 °, поверхность алмаза яркая и чистая, но амплитуда колебаний небольшая, и есть небольшая борозда;

Когда w = 60 °, на поверхности алмаза плотно расположены глубокие борозды, скорость шлифования становится очень низкой;

В наиболее трудном направлении шлифования поверхность алмаза заполнена ямами, а скорость шлифования практически равна нулю.

Область w<45 ° может быть считана благоприятным направлением, можно получить гладкую поверхность.

Для плоскости (100) благоприятной является область шлифования при w<15 °.

Степень зубчатости в благоприятной области шлифования стремится к нулю, когда w > 45 °, на лезвии быстро появляются крупные трещины.

Похожие результаты можно получить для плоскостей (100).

Закон влияния угла отклонения на качество поверхности также может быть использован для определения наилучшего направления шлифования алмаза, поскольку поверхность алмаза яркая и имеет большие колебания при наилучшем направлении шлифования.

В заключение, качество шлифования алмазных инструментов довольно чувствительно к различным условиям обработки, особенно при шлифовании алмазных инструментов с малым углом клина лезвия (например, офтальмологического скальпеля, срезающего инструмента для волокон и биологического микротома).

Поэтому при шлифовании необходимо быть внимательным, использовать сверхтонкий алмазный абразив на поверхности шлифовальной пластины, найти наилучшее направление шлифования и применять шлифовальную машину с высокой точностью, стабильной работой и малой вибрацией (например, шлифовальную машину с воздушным аэростатическим подшипником), чтобы в идеальных условиях всех технологических параметров получить высококачественный алмазный инструмент без трещин и с мелким зубчатым лезвием.