金刚石刀具技术的发展状况VIP免费

金刚石刀具技术的发展状况——宗文俊李旦王洪祥等文章编号：1O04—132x(2003)13—1165一O5金刚石刀具技术的发展状况宗文俊李旦王洪祥孙涛程凯摘要：介绍了应用人工目测法、X射线法和激光法进行金刚石刀具晶体定向的技术，论述了传统的机械研磨、热化学抛光、无损伤机械化学抛光、化学辅助机械抛光与光整等多种金刚石刀具刃磨工艺方法及其刃口检测技术的发展状况，并对各种相应的检测技术作了比较。最后，论述了金刚石刀具刃磨的材料去除机理，对我国金刚石刀具技术发展状况进行了评述和展望。关键词：金刚石刀具；晶体定向；刃磨工艺；材料去除机理中图分类号：TH161；TG711文献标识码：A在超精密加工中，影响加工表面质量的主要因素除了高精度的机床、超稳定的加工环境外，高质量的金刚石刀具也是其中很重要的一个方面[I]。天然金刚石以其硬度高、耐磨性好、强度高、导热性好、与有色金属摩擦系数低、可以刃磨出极其锋利的刀刃等优良特性，被认为是最理想的超精密切削用刀具材料。由于金刚石刀具加工技术涉及航空、航天等国防机密，世界各国都对此绝对保密，国内外对此技术实质性的论述鲜有报道。目前国外高精度圆弧刃金刚石刀具刃磨水平已能使120。圆弧范围内的圆轮廓度不大于0．1lam，而6O。圆弧范围内的圆轮廓度不大于0．O5m，如英国Contour公司生产的金刚石刀具轮廓度可以小于50nm；日本金刚石刀具生产已标准化[2]。国内所使用的高精度圆弧刃金刚石刀具基本上都是国外进口的，价格十分昂贵。国内还没有高精度的金刚石圆弧刃刀具研磨设备，对金刚石刀具研磨工艺的研究还收稿日期：2OO2一O9一O4修回日期：2OO2一lO一28基金项目：国家自然科学基金资助项目(50175022)；黑龙江省自然科学基金资助项目(E01—20)宗文俊博士研究生比较粗浅，所采用的金刚石刀具刃口检测设备精度较低。所以，我国开展金刚石刀具加工技术的研究已迫在眉睫，需要解决的关键问题主要有金刚石晶体定向技术、金刚石刀具刃磨工艺方法、金刚石刀具刃口检测技术、金刚石刀具刃磨机理等。1金刚石刀具晶体定向技术金刚石晶体具有各向异性，不同的晶面晶向具有不同的物理机械性能[3]。所以在对金刚石刀具进行刃磨之前，要根据刀具的刃口强度、抗磨损性等性能要求对金刚石晶体进行定向，选择合理的晶面作为刀具的前后刀面。目前采用如下3种金刚石晶体定向方法。(1)人工目测晶体定向法优质规整的天然金刚石晶体可用目测法进行各晶面的确定。但这种方法只能作粗略的晶体定向，定向精度较低，且可重复性差，一般在初次定晶面时采用。(2)X射线晶体定向法1988年8月，在新加坡举行的关于先进制造技术专题的CIRP国际研讨会上，El本OsakaCity大学Uegami等提出采用一种新型的、利用X射线衍射原理的定向仪来对金刚石晶体定向。[9]本田崇，荒井髯一．磁性薄膜力’／手，疆勤原理c二阴守否一考察．El本虑用磁氟罩舍言志，1997，21(4—2)：817～820[1O]QuandtE，SeemannK．FabricationandSimulationofMagnetostrictiveThin—filmActuators．Sen—sorsandActuatorsA，1995，50：1O5～1O9[11]杨兴．磁场与位移感知型超磁致伸缩微位移执行器及其相关技术研究：[博士学位论文]．大连：大连理工大学，2001[123阎立，褚祥诚，董蜀湘，等．压电微马达研究进展．压电与声光，2002，24(2)：ll6～121(编辑苏卫国)作者简介：t{ll元，男，1963年生。大连理工大学(辽宁省大连市116024)机械工程学院教授、博士研究生导师。主要研究方向为精密加工与测量、功能材料应用等。发表论文5O余篇。王社古，男，1974年生。大连理工大学机械工程学院博士研究生。张永属，男，1965年生。大连理工大学机械工程学院副教授。郭东啊，男，1959年生。大连理工大学机械工程学院教授、博士研究生导师。·1165·～——⋯一—●●————————一一一～l强奉；}。维普资讯http://www.cqvip.com中国机械工程第14卷第13期2003年7月上半月X射线晶体定向原理如下：一定波长的X射线透过金刚石晶体，光子祷能量传给晶体内的原子，促也较使晶体内原子振动而对X射线产生不同方向的反射，引起不同方向光强的变化，在光强增加到一定程度的方向会产生衍射图案。根据金刚石不...