PKD-Schleifeigenschaften und PKD-Werkzeugkantenschleiftechnologie

1 die Einleitung

Mit der Hochgeschwindigkeitsentwicklung moderner Wissenschaft und Technologie, die aus polykristallinem Diamant (PCD) und polykristallinem kubischem Bornitrid (PCBN) und anderen Arten von Werkzeugen aus superhartem Material bestehen, die immer reichhaltiger werden, hat sich auch ihre Leistung weiterentwickelt und verbessert Die Partikelgröße des Blattschleifmittels variiert von mehreren zehn Mikrometern über mehrere Mikrometer bis hin zum Nanometerbereich. Der Gehalt an Diamant und kubischem Bornitrid ist niedrig, mittel und hoch. Das Bindemittel enthält sowohl metallische als auch nichtmetallische Mischmaterialien. PCD-Schichtdicke von Millimeter bis Mikrometer; Die Kombination aus PCD-Schicht und Hartlegierungssubstrat umfasst eine ebene und gewellte Oberfläche. Die PCD-Schicht hat eine hohe Verschleißfestigkeit, hohe Zähigkeit, hohe Hitzebeständigkeit und andere Eigenschaften. Anwendungsbereich der PCD-, PCBN-Schneidwerkzeuge für die Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie, Präzision Maschinen, Haushaltsgeräte, wie Holz-, Elektro- und Elektronikindustrie, zur Herstellung von Drehwerkzeugen, Bohrwerkzeugen, Fräsern und Bohrern, Reibahlen, Ökonomen ic Rasiermesser, Säge, Ziergravurmesser usw.

Trotz der rasanten Entwicklung von PKD- und PCBN-Werkzeugen plagt die Schwierigkeit des Werkzeugkantenschleifens aufgrund seiner hohen Härte die meisten Anwender, und das Nachschleifen von Klingen wird hauptsächlich vom ursprünglichen Werkzeughersteller durchgeführt. Nicht nur der Werkzeugpreis ist hoch Die Lieferzeit ist lang, beansprucht aber auch das Betriebskapital des Unternehmens. Daher ist es notwendig, die Schleifeigenschaften von PKD-Werkzeugen und die Schneidtechnologie von PKD-Werkzeugen zu untersuchen.

2. Herstellungsprozess des PKD-Werkzeugs

Der Produktionsprozess von PCD-Schneidwerkzeugen umfasst im Allgemeinen Polieren, Schneiden, Kleben, Kantenschleifen, Qualitätsprüfung usw. in Ra2 ~ 10 Mikron), können nicht direkt zur Herstellung von Schneidwerkzeugen verwendet werden, müssen den Oberflächenspiegel schleifen und polieren (Ra 0,01 Mikron oder weniger) und dann durch Laserschneiden oder Wedm-Bearbeitung in eine bestimmte geometrische Form und Größenanforderungen der Klinge, weiter auf festen Oberflächen von Klingen und Matrix für die mechanische und chemische Bearbeitung, dann VERWENDET die auf dem Substrat befestigten Hartlötklingen auf Silberbasis, schließlich das Schleifen der Diamantschleifscheibe.

Eine der Schlüsseltechnologien bei der Herstellung von PKD-Schneidwerkzeugen ist die Qualität des Schneidkantenschliffs. Das Fehlen einer idealen Schneidkantenschleiftechnologie und einer Technologie für hochwertige Schneidstoffe führt zu einer Verschwendung von Ressourcen. Die Einführung einer guten Schneidkantenschleiftechnologie wird die Qualität von Schneidwerkzeugen verbessern und die Kosten für den Werkzeugeinsatz senken.

3. Schleifeigenschaften von PKD-Materialien

PCD besteht aus speziell behandeltem Diamant und einer kleinen Menge Bindemittel, das bei hoher Temperatur und hohem Druck gesintert wird. Ungeordnetes Diamantkorn verleiht PCD eine gleichmäßige, hohe Härte und Verschleißfestigkeit. Messkopf, Ziehwerkzeug, Sandstrahlwerkzeug usw. Die hohe Härte und Verschleißfestigkeit von PKD bringen jedoch auch große Schwierigkeiten bei der Verarbeitung mit sich.

Gelehrte im In- und Ausland für PCD-Materialverarbeitungsprobleme brachten durch die hohe Härte und hohe Verschleißfestigkeit eine Menge Forschung und Tests, einschließlich Funkenerosionsbearbeitung, Ultraschallbearbeitung, elektrochemische Bearbeitung, Laserbearbeitung usw., und erzielten einige Ergebnisse. Jedoch , zeigt die umfassende Analyse, dass diese Bearbeitungstechniken besser für die Schruppbearbeitung von PKD-Werkstoffen geeignet sind. Um eine gute PKD-Schneidenqualität zu erhalten, ist das ideale Bearbeitungsverfahren nach wie vor das Diamantschleifscheibenschleifen oder -schleifen.

Der Schleifprozess von PCD ist hauptsächlich das Ergebnis der Kombination von mechanischer und thermischer Chemie. Die mechanische Wirkung ist der Mikrobruch, Verschleiß, Ablösung oder Spaltung von Diamant, der durch den kontinuierlichen Aufprall der Diamantschleifscheibe auf PCD-Materialien entsteht. Die thermochemische Wirkung ist das Die hohe Temperatur, die durch das Schleifen von PCD mit einer Diamantschleifscheibe entsteht, verursacht die Oxidation oder Graphitisierung von Diamant. Die Kombination der beiden führt zur Entfernung des PCD-Materials.

Anforderungen an das Schleifen von PKD-Schneidwerkzeugen für Werkzeuge

Basierend auf den oben genannten Schleifeigenschaften von PCD ist die Anforderung an eine Schneidausrüstung für das PCD-Schleifen mit Diamantschleifscheibe viel höher als die einer allgemeinen Werkzeugschleifmaschine. Hauptsächlich gehören:

(1) Die Werkzeugmaschine hat eine gute Steifigkeit des Prozesssystems

Aufgrund der hohen Härte des PKD-Materials muss die Schleifmaschine eine hohe Verformungsbeständigkeit aufweisen, insbesondere das Spindelsystem und das Werkzeugspannsystem. Die Schleifkraft des PKD-Schneidwerkzeugs kann 100 bis 500 N erreichen. Daher ist es erforderlich, dass der axiale Durchmesser von Die Werkzeugmaschine ist groß und die axiale Steifigkeit und Festigkeit des Lagers sind hoch.

(2) Die Maschine hat einen kurzen Schwenkmechanismus mit einstellbarem Hub und einstellbar