什么是单晶金刚石轮廓刀的刃磨试验？

　　随着汽车制造、医疗和日用品等领域对微型产品零件的功能、结构复杂性和可靠性要求越来越高，微型工具越来越广泛地应用于加工精密尺寸微零件。目前，许多材料已用于制造微型和小型工具，如高速钢、硬质合金、陶瓷和金刚石等。我们都知道金刚石是硬度最高、摩擦系数低、耐磨性好的材料。金刚石几乎结合了其他材料的所有优良特性，是理想的工具材料之一。单晶金刚石轮廓刀可以产生更锋利的切削刃，但单晶金刚石的高硬度和高耐磨性也增加了单晶金刚石工具的加工难度，限制了单晶金刚石工具的应用和发展。因此，有必要探索新的方法来获得稳定优良的加工质量。
 

　　

　　1、具有高的硬度（10000hv）以获得良好的耐磨性；

　　

　　2、单晶金刚石刀具的切削刃可以磨得很锋利，切削时不易粘刀和产生切屑堆积，可用于超薄切削和超精密加工；

　　

　　3、单晶金刚石刀具摩擦系数低，加工时变形小，可降低切削力；

　　

　　4、切削刃在800倍显微镜下无缺陷，加工有色金属时表面粗糙度可达rz0.1-0.05μm。待加工工件的形状精度控制在50nm以下；

　　

　　5、选用的单晶金刚石刀具颗粒一致性好，使用寿命是硬质合金刀具的100倍甚至几百倍。

　　

　　单晶金刚石轮廓刀的刃磨质量是影响零件加工质量的重要因素之一。为了提高单晶金刚石刀具的磨削质量，有四种不同的磨盘，即铜盘、铜基碳化钨盘和铝基硅采用硬质合金圆盘进行磨削试验，对磨削后刀具的表面形貌、材料去除率、切削刃形貌和圆弧半径进行观察和分析，结果表明铜盘和铁盘的磨削工艺不能保证完成。单晶金刚石的完整性，铜基碳化钨盘和铝基碳化硅盘可以获得更好的刀具质量，而铜基碳化钨盘可以促进单晶金刚石的氧化反应，得到的切削刃圆弧半径研磨在1μM或更小时稳定。

　　

　　单晶金刚石的研磨工艺有很多种，包括机械研磨、离子束抛光、热化学抛光、等离子刻蚀和激光刻蚀。除机械磨削外，其他加工方法更复杂，成本更低。机械磨削是简单的加工方法，加工成本低。在单晶金刚石工具的机械磨削中，磨盘是影响磨削质量的最重要因素之一。选择合适的磨盘可以获得更好的切削刃质量。采用铸铁盘、铁盘和金刚石砂轮磨削单晶金刚石，研究了不同磨盘下磨削去除深度与磨削力的关系。

　　

　　采用铜圆盘、铁圆盘、铜碳化钨圆盘和铝基碳化硅圆盘四种不同的磨盘对单晶金刚石进行磨削实验。对比分析了不同磨盘磨削后刀具的刃口形貌、刃口圆弧半径和材料去除率，选择了适合磨削单晶金刚石的磨盘材料。

　　

　　铜板、铁板的磨削效率低，单晶金刚石轮廓刀磨削过程中容易损伤刀具刃口，难以磨出锋利的刃口；铝基碳化硅圆片磨削后，边缘的某些区域会覆盖有其他难以去除的物质，降低了边缘的表面质量。边缘的圆弧半径不设置为1μMU.M；铜基碳化钨磨片在磨削过程中，磨片和磨料的存在促进了单晶金刚石的氧化反应生成软氧化产物，提高了磨片的耐磨性。