如何研制適合加工PCD 的陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪

聚晶金剛石(PCD ) 材料、聚晶立方氮化硼(PcBN ) 材料, 是金剛石或cBN 微粉在高溫高壓下合成在硬質(zhì)合金基體上的, 它克服了金剛石、cBN 單晶各向異性的特點(diǎn), 具有高硬度及高耐磨性, 是理想的刀具材料, 被廣泛應(yīng)用于汽車、航空、航天、建材等領(lǐng)域的加工。合成的PCD、PcBN 片外圓形狀不規(guī)則, 表面不平整。需要對PCD、PcBN 進(jìn)行加工, 使其與硬質(zhì)合金基體尺寸保持一致且平面平整。PCD 的高硬度、高耐磨性使刀具刃磨相當(dāng)困難, 主要體現(xiàn)在材料磨除率小、砂輪損耗大、刃磨效率低、刃口呈鋸齒狀等。因此, PCD 刀具的刃磨加工是影響其使用的關(guān)鍵工序。

采用樹脂結(jié)合劑金剛石外圓砂輪加工PCD、PcBN 時(shí), 加工效率低, 加工成本高, 成品的尺寸偏差大, 磨削噪音大, 對環(huán)境污染較大, 對磨床的破壞大。

陶瓷結(jié)合劑砂輪具有耐高溫。加工效率高、剛性好、在磨削過程中保持刃具形狀好, 成品的尺寸精度能得到保證等優(yōu)點(diǎn)。使用陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪磨削加工PCD 刀具, 可最大限度地提高磨削效率。且磨削比小, 耐磨度高, 使用壽命長, 加工成本低, 具有廣泛的實(shí)際意義和推廣價(jià)值。

陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪的刃磨表面質(zhì)量較好, 基本與金屬結(jié)合劑砂輪磨削質(zhì)量相接近, 而其磨削效率極高, 約為金屬結(jié)合劑砂輪刃磨效率的4 倍, 這一點(diǎn)已被實(shí)驗(yàn)證明。

但由于金剛石的耐熱穩(wěn)定性差, 惰性較大, 使陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪制備比較困難, 砂輪批次之間的性能不易穩(wěn)定, 因此, 陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪的廣泛應(yīng)用受到限制。通過對陶瓷結(jié)合劑及磨具性能的研究, 研制出適合PCD 加工的陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪是制備的關(guān)鍵。(中國研磨網(wǎng))