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人造金剛石聚晶復(fù)合片

立方氮化硼聚晶刀具是由許多細(xì)晶粒CBN聚結(jié)而成的CBN聚集體的一類超硬材料產(chǎn)品。它除了具有高硬度、高耐磨性外，還具有高韌性、化學(xué)惰性、紅硬性等特點(diǎn)，并可用金剛石砂輪修磨。在切削加工的各個(gè)方面都表現(xiàn)出優(yōu)異的切削性能，能夠在高溫下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定切削，特別適合加工各種淬火鋼、工具鋼、冷硬鑄鐵等難加工材料。刀具切削鋒利、保形性好、耐磨性能高、單位磨損量小、修正次數(shù)少、利于自動(dòng)加工，適用于從粗加工到精加工的所有切削加工。PCBN在數(shù)控切削行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用，是一種具有良好發(fā)展前景的刀具材料。

人造金剛石聚晶復(fù)合片是在高溫高壓情況下由許多細(xì)晶粒金剛石和硬質(zhì)合金襯底聯(lián)合燒結(jié)而成的塊狀聚結(jié)體。它和PCBN一樣具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性、特別是具有高的抗沖擊韌性。作為加工工具，PCD主要用于石油、冶金、地質(zhì)鉆頭、擴(kuò)孔器等，其鉆進(jìn)速度及時(shí)效均為天然金剛石的許多倍，同時(shí)鉆進(jìn)過程中還可以有效保持孔徑。人造金剛石復(fù)合片還可以用來切削非鐵金屬及其合金、硬質(zhì)合金以及非金屬材料。切削速度為硬質(zhì)合金刀具的上百倍，耐用度為硬質(zhì)合金的上千倍。

金剛石磨頭特性的選擇

(1)金剛石金剛石磨料的選擇:

人造金剛石(代號(hào)JR):磨削性能好，磨頭消耗少，但不 造于大負(fù)荷磨削，使用要求高。

天然金剛石(代號(hào)JT):磨削性能較人造金剛石差，磨頭 消耗大，但可采用比人造金剛石磨頭更大的磨削用量;用在青 銅結(jié)合劑中磨削時(shí)發(fā)熱量大：磨削性能差。

根據(jù)我國(guó)金剛石資源的情況和上述特點(diǎn)，建議多用人造金

剛石。

(2)粒度的選擇：

不同粒度的磨頭，磨削工件光潔度不同，磨削時(shí)磨頭的消 粍也不同。

樹脂結(jié)合劑磨頭：用人造金剛石做金剛石磨料時(shí)，以80??150? 粒度的消耗低;用天然金剛石做詹料時(shí)，則以120#?150#粒 度的消耗少。

靑锏結(jié)合劑磨頭：用人造金剛石做金剛石磨料時(shí)，以80?粒度砂 輪的消耗低。

(3)硬度的選擇：

只有樹脂結(jié)合劑金剛石磨頭才有“硬度”這一特性。一般 采用Y,級(jí)或更高。

(4)濃度的選擇：

高濃度金剛石磨頭保持磨頭形狀的能力強(qiáng)，低濃度磨頭磨 削時(shí)，金剛石的消耗往往更低些，應(yīng)根據(jù)需耍酌情選取。

樹脂結(jié)合劑磨頭，用人造金剛石做金剛石磨料時(shí)，以50%濃度磨 削效果好。如要求磨頭能較好的保持形狀，則需采用更髙的 濃度;如采用天然金剛石做金剛石磨料時(shí)，則以25%濃度效果好， 同樣，如果要求磨頭保持形狀，要適當(dāng)提高濃度。

金剛石磨頭硬度及其選擇

金剛石磨頭硬度與磨粒本身的硬度不是一回事，它是指金剛石磨頭工作 表面的磨粒在外力作用下脫落的難易程度。也就是說，磨粒容 易脫落的，金剛石磨頭的硬度就軟，反之，硬度就高。金剛石磨頭的硬度選 得過高，結(jié)合劑會(huì)把已經(jīng)磨鈍而失去了切削能力的磨粒牢牢把 持住而不脫落，金剛石磨頭和工件表面的摩擦力增加，使工件表面發(fā) 熱而出現(xiàn)，金剛石磨頭的切削能力也降低。相反，如果金剛石磨頭的硬 度選得太軟，在磨削時(shí)，磨粒還在鋒利的時(shí)候就會(huì)掉下來，從 而增加金剛石磨頭的磨損，使金剛石磨頭很快失去正確的幾何形狀。所以， 正確選擇金剛石磨頭硬度是很重耍的。

為了適應(yīng)不同的工件材料和磨削質(zhì)量的要求，需要有各種 不同硬度等級(jí)的金剛石磨頭供選擇。表4是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)金剛石磨頭的硬度等級(jí)。

生產(chǎn)金剛石磨頭時(shí)，由于各種條件的影響，使金剛石磨頭硬度不穩(wěn)定而 產(chǎn)生偏高偏低的現(xiàn)象，增加了金剛石磨頭選擇和使用的困難。在某些 要求高的工序中，例如刃磨刀具和精密加工時(shí)，必須仔細(xì)選擇。

下面介紹選擇金剛石磨頭硬度時(shí)應(yīng)考慮的情況。

加工軟材料時(shí)要選較硬的磨頭，加工硬材料時(shí)則要選軟砂 輪。這是因?yàn)檐洸牧先菀啄ハ?，磨頭工作表面的磨粒不易磨 鈍，為了不致于使磨頭上的磨粒在未磨鈍前就脫落，磨頭硬度 就要選髙一些。工件材料硬時(shí)，磨粒容易磨鈍，此時(shí)，為了保 持磨頭的切削性能和不工件，需要使磨鈍的磨粒較快脫落 而突出新的鋒利磨粒，磨頭的硬度就要軟一些。例如，磨淬過

火的合金鋼、髙速鋼，可選私?2&的硬度;未淬火的鋼常用 ZR2?Z2的磨頭。但在加工特別軟而韌的材料時(shí)，由于切層容 易堵塞磨頭，磨頭的硬度又要選軟一些。

工件材料的導(dǎo)熱系數(shù)與磨削質(zhì)量有關(guān)。合金鋼的導(dǎo)熱系數(shù) 低，工件磨削區(qū)域的熱量不易散去，容易使工件。因此， 在磨削導(dǎo)熱系數(shù)差的合金鋼時(shí)，要選軟的和組織松的磨頭。如 硬質(zhì)合金的導(dǎo)熱系數(shù)差，磨削時(shí)易產(chǎn)生裂紋，所以，刃磨硬質(zhì) 合金刀具要選艮?R3的綠碳化硅磨頭。