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CVD金刚石膜刀具的制造技术及其应用 |
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焊料为含钛的银铜合金，钛的作用是在焊接加热过程中与金刚石膜表面反应，产生TiC中间层，使金刚石膜表面金属化，从而提高焊接强度。 焊接用基体通常为K类硬质合金。在高真空条件下，采用扩散焊加钎焊的工艺，Ag-Cu-Ti合金作中间层，将金刚石厚膜焊接在硬质合金基体上，焊接强度满足切削加工要求。 复合片抛光 抛光的目的是把刀片上表面(即前刀面)抛光成镜面，一般要求达到Ra0.1μm以下。刀具前刀面抛光后可以减少与切屑的摩擦与粘结，延长刀具寿命；同时还可以改善刀刃的平整度与锋利性，提高切削加工的精度。复合片的抛光用专门的抛光机。 二次焊接 二次焊接是指将复合片焊接至刀体上。所用设备多为高频感应焊接设备，所用焊料为银铜焊料和钎剂。焊接温度为650～700℃之间。温度不可过高，焊接过程中应保持各焊接面干净。合理选用钎剂有利于提高焊接强度和改善复合片基体与刀体材料的焊接性能。一般来说二次焊接的强度为180～200MPa，可满足金刚石刀具切削加工的要求。 另外，为了改善刀具的外观，可以用油石条磨掉多余的银铜，用喷砂法去除表面氧化层，用表面镀Ni法或用钝化液浸泡防止刀体的氧化生锈。刃磨CVD金刚石有很高的硬度和耐磨性，刃磨极为困难。目前普遍采用类似PCD刀具的刃磨方法。 设备：采用专门的工具磨床，设备厂家有英国COBORN公司、台湾KARMAM公司、瑞士EWAG公司和北京迪安公司等。其主要功能包括：直刃磨削和圆弧磨削，圆弧磨削又包括圆锥后刀面和圆柱形后刀面的形成以及圆锥与圆柱后刀面的组合等。为了实现这些功能，要求机床的主要运动包括：机床主轴(砂轮)的旋转运动；主轴的往复直线运动；刀架的回转运动，配合显微镜或投影仪精确对准回转中心，得到不同的刀尖圆弧半径等。 砂轮：刃磨所用砂轮为树脂结合剂金刚石砂轮，刃磨工艺分为粗磨、半精磨和精磨等。砂轮粒度范围为250～325至W10～07。为了提高刃口质量，有时还需研磨、抛光等工艺，所用粒度更细，甚至为1～3μm。为了得到高质量的刃口，通常采用嵌砂的铸铁盘进行研磨。 刃磨：刃磨过程中，需加冷却液，并应注意砂轮的修整，通常用适合的油石条正确地修整砂轮可以提高刃磨效率和改善刃磨质量。由于CVD金刚石的抗冲击性能不如PCD金刚石，因此有些特殊要求的刀具刃磨后的刃口应倒钝，一般为0.02～0.03mm。 |
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