如何研制适合加工PCD 的陶瓷结合剂金刚石砂轮

如何研制适合加工PCD 的陶瓷结合剂金刚石砂轮

聚晶金刚石(PCD ) 材料、聚晶立方氮化硼(PcBN ) 材料, 是金刚石或cBN 微粉在高温高压下合成在硬质合金基体上的, 它克服了金刚石、cBN 单晶各向异性的特点, 具有高硬度及高耐磨性, 是理想的刀具材料, 被广泛应用于汽车、航空、航天、建材等领域的加工。合成的PCD、PcBN 片外圆形状不规则, 表面不平整。需要对PCD、PcBN 进行加工, 使其与硬质合金基体尺寸保持一致且平面平整。PCD 的高硬度、高耐磨性使刀具刃磨相当困难, 主要体现在材料磨除率小、砂轮损耗大、刃磨效率低、刃口呈锯齿状等。因此, PCD 刀具的刃磨加工是影响其使用的关键工序。

采用树脂结合剂金刚石外圆砂轮加工PCD、PcBN 时, 加工效率低, 加工成本高, 成品的尺寸偏差大, 磨削噪音大, 对环境污染较大, 对磨床的破坏大。

陶瓷结合剂砂轮具有耐高温。加工效率高、刚性好、在磨削过程中保持刃具形状好, 成品的尺寸精度能得到保证等优点。使用陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削加工PCD 刀具, 可最大限度地提高磨削效率。且磨削比小, 耐磨度高, 使用寿命长, 加工成本低, 具有广泛的实际意义和推广价值。

陶瓷结合剂金刚石砂轮的刃磨表面质量较好, 基本与金属结合剂砂轮磨削质量相接近, 而其磨削效率极高, 约为金属结合剂砂轮刃磨效率的4 倍, 这一点已被实验证明。

但由于金刚石的耐热稳定性差, 惰性较大, 使陶瓷结合剂金刚石砂轮制备比较困难, 砂轮批次之间的性能不易稳定, 因此, 陶瓷结合剂金刚石砂轮的广泛应用受到限制。通过对陶瓷结合剂及磨具性能的研究, 研制出适合PCD 加工的陶瓷结合剂金刚石砂轮是制备的关键。(中国研磨网)