金刚石刀具

摘要： 基于分子动力学,利用LAMMPS和OVITO软件对单晶硅纳米切削过程进行模拟,研究了V形微沟槽结构对金刚石刀具切削性能的影响。结果表明,在金刚石刀具后刀面构建一定深度的V形微沟槽能够减少工件亚表面损伤,同时也对工件加工质量及刀具抗磨损性能产生了明显影响,当微沟槽深度为0.75 nm时,金刚石刀具切削性能最佳。

摘要： 成立于1998年的深圳市海洲数控机械刀具有限公司(以下简称海洲刀具)是一家集研发、设计、生产制造、销售和技术服务为一体,专业制造焊接硬质合金、整体硬质合金和超硬金刚石刀具的公司。公司以为客户订制个性化非标刀具为主,目前产品广泛服务于国际知名品牌的汽车及零部件生产企业、精密模具和精密五金制造企业、IT通讯设备制造、卫浴器材和医疗器材等生产企业。

摘要： 金刚石刀具的磨损情况决定其使用寿命。用金刚石PCD刀具切削6061-T6镁铝合金工件,通过不同切削速度、切削深度、振动频率、刀具后角时的切削力及切削温度变化,研究不同刀具前后角、进给量、切削转速时的工件表面粗糙度及刀具磨损面积。结果表明:金刚石刀具的切削力和切削温度随切削速度、切削深度的增加而增大,随振动频率的增加而减小;刀具后角增大,金刚石刀具的切削力呈先下降而后缓缓上升趋势,但对切削温度的影响很小。当刀具前角为10°,刀具后角为8°,切削速度为0.46 m/s,切削深度为28μm,进给量为0.10 mm/r,切削转速为4 100 r/min,振动频率为22 kHz,切削振幅为9μm时,金刚石刀具的磨损面积最小,磨损程度最低,使用寿命最长,但工件的表面粗糙度稍高。

摘要： 氧化锆陶瓷作为非金属脆硬材料具有耐磨、耐腐蚀等优异的理化性能,广泛应用于航空航天、半导体、通信技术和生物医学等领域。刀具的失效形式是性能退化失效和突发失效相互竞争的结果,由于非金属脆硬材料的强研磨性特征,导致刀具磨损剧烈且失效快,严重影响了刀具使用寿命和工件加工质量。本文通过开展金刚石刀具钻削氧化锆陶瓷试验,评估刀具的磨损状态与刀具失效的映射关系。采用一元维纳过程对刀具退化过程进行描述,用威布尔分布描述刀具的突发失效。建立金刚石刀具钻削非金属脆硬材料的退化失效和突发失效的竞争失效模型,并通过退化失效、突发失效及两者竞争失效三类可靠性模型分析了金刚石刀具的可靠度,最后通过试验验证了模型的正确性。

摘要： 金刚石刀具是超精密加工最理想的刀具之一,但在黑色金属超精密加工领域“石墨化”导致刀具快速磨损,其应用极大地受到了限制。首先,针对金刚石刀具的磨损机理进行介绍。然后,综述金刚石刀具切削黑色金属的几种常见方法,如刀具表面改性、工件表面改性、低温辅助切削、超声振动辅助切削等,通过研究实例来分析各方法的应用效果和存在问题,并从技术层面分析影响金刚石刀具在黑色金属加工领域发展的关键因素。最后,对金刚石刀具切削黑色金属未来的发展趋势进行探讨。总结金刚石刀具在黑色金属领域的加工方法,分析加工黑色金属时抑制金刚石刀具磨损的核心技术,对黑色金属的精密超精密加工具有重要的引领和推动作用。

摘要： 传统金刚石刀具磨损状态识别方法容易受到外界干扰,导致金刚石刀具磨损状态识别效率低、误检率高,为此提出了基于改进灰狼优化算法的金刚石刀具磨损状态识别方法。利用属性权重去除金刚石刀具磨损状态数据中的冗余数据,对金刚石刀具磨损状态进行初步异常识别,将粒子群算法引入金刚石刀具磨损状态特征选择中。通过计算金刚石刀具磨损状态特征的适应度,更新了粒子速度。在引入惯性因子的基础上更新粒子位置,实现金刚石刀具磨损状态特征的选择。通过计算收敛因子找到最优位置,实现金刚石刀具磨损状态的识别。分析结果表明,基于改进灰狼优化算法的金刚石刀具磨损状态识别方法不仅在识别准确率方面具有一定优势,还可在应用过程中有效提高识别效率。

摘要： 石墨被广泛应用于冶金、机械、电气等重要领域。石墨电极因为其具有电极损伤小、成型速度快等诸多不可替代性,在现代电极生产加工中已经逐步成为冶炼电极的主流。硬质合金YG8以及PCD金刚石刀具因其有强度高、韧性低。所以,在实际的加工生产中主要选择此两类刀具。本文应用ABAQUS仿真软件,模拟石墨分别被金刚石刀具和硬质合金刀具切削的加工过程。实验选择工厂所需的Φ150mm的普通功率石墨电极,改变石墨切削所用的刀具以及切削深度,进行正交实验,并分析切削力。通过仿真与实验,验证金刚石刀具更适合于切削加工石墨电极,在切削参数和刀具选择这两方面作出一定意义的指导。实验表明,在相同切条件下切削石墨电极时,金刚石刀具所对应的切削力数值,会小于硬质合金刀具所对应的数值,且伴着切削深度ap的逐渐上升,不同材料刀具在切削石墨电极的进给力与切向力也会逐步增加。

摘要： 石墨被广泛应用于冶金、机械、电气等重要领域.石墨电极因为其具有电极损伤小、成型速度快等诸多不可替代性,在现代电极生产加工中已经逐步成为冶炼电极的主流.硬质合金YG8以及PCD金刚石刀具因其有强度高、韧性低.所以,在实际的加工生产中主要选择此两类刀具.本文应用ABAQUS仿真软件,模拟石墨分别被金刚石刀具和硬质合金刀具切削的加工过程.实验选择工厂所需的Φ150mm的普通功率石墨电极,改变石墨切削所用的刀具以及切削深度,进行正交实验,并分析切削力.通过仿真与实验,验证金刚石刀具更适合于切削加工石墨电极,在切削参数和刀具选择这两方面作出一定意义的指导.实验表明,在相同切条件下切削石墨电极时,金刚石刀具所对应的切削力数值,会小于硬质合金刀具所对应的数值,且伴着切削深度ap的逐渐上升,不同材料刀具在切削石墨电极的进给力与切向力也会逐步增加.

摘要： 临空经济区燕矶镇被誉为“中国金刚石刀具第一镇”,有金刚石工具生产、经销企业近200家,从业人员近万人。2020年以来,疫情的突然来袭,改变了人们的生活和工作方式,也打乱了所有行业发展的节奏。在疫情的影响下,鄂州金刚石工具加工企业生存状态如何。近日,记者赴部分企业进行了探访。

摘要： 为实现金刚石刀具刀尖圆弧波纹度超精密测量,建立了刀尖圆弧轮廓测量系统,并对刀尖圆弧波纹度评价方法和测量系统所引入的误差分析和控制进行研究.首先,提出了刀尖圆弧波纹度评价时截止波长的确定原则和方法,并介绍了刀尖圆弧波纹度测量及评价流程.接着,讨论了精密回转轴系径向回转误差的测量和评定、刀具安装偏心和偏角误差的控制和原子力扫描系统Z向非线性误差的校准方法.最后,在构建的测量系统上完成了金刚石刀具刀尖圆弧波纹度的测量并对测量不确定进行了分析.实验结果表明:所评价金刚石刀具的刀尖圆弧波纹度为0.106μm,测量不确定度为23.8nm.所构建的测量系统基本满足金刚石刀具刀尖圆弧波纹度纳米级测量及评价需求,测量结果稳定可靠、精度高.

摘要： 近年来,随着超精密加工技术的发展,金刚石超精密切削技术在光学元件加工中得到了广泛应用.光学元件对加工质量有着极高的要求,对金刚石刀具圆弧轮廓精度指标提出了更高的要求,由此对金刚石刀具刃口研抛辅助机构的需求也越来越迫切.为此,本文在简要分析圆弧轮廓精度指标对工件加工精度影响的基础上,给出了金刚石刀具对金刚石刀具刃口研抛辅助机构的要求,并对研抛辅助机构要实现的总功能进行了分解.最后对金刚石刀具刃口研抛辅助机构作了整体布局设计,并重点针对微进给机构和快速微摆机构进行了方案设计.

摘要： 有效评价圆弧刃金刚石刀具锋利度的关键是如何准确获取刃口形貌信息,基于此建立了以原子力显微镜(Atomic Force Microscopy,AFM)和精密气浮主轴为核心部件的测量系统.为了评价系统的测量可靠性,对气浮主轴的回转误差进行了测试;对安装回转轴系后的AFM噪声和定位精度进行了测试,结果表明系统的静态噪声值约为5nm,主轴具有较高的定位精度.最后应用测量系统进行了金刚石圆弧刃刀全刃口锋利度测量实验,首次从整体轮廓上对圆弧刃金刚石刀具的锋利度作出了评价,具有一定实际意义,为金刚石刀具质量评价提供了参考。

摘要： 激光陀螺谐振腔是激光陀螺的核心部件,金刚石刀具是加工谐振腔的关键工具,其质量的高低决定了产品的质量水平.本文基于质量改进中DOE质量工具的理论,结合金刚石刀具超声电镀工艺参数特性,设计相应的试验方案,通过方差分析法,建立金刚石刀具超声电镀制造工艺参数模型,得到超声电镀金刚石刀具的最优参数,提高了金刚石刀具质量(使用寿命),效果明显。

摘要： 金刚石刀具刃口纳米级别的锋利度是影响超精密加工表面质量特别是表面微观几何形貌的重要因素。本文针对目前测量中存在的问题,介绍了一种新的使用原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)进行金刚石刀具刃口锋利度检测的方法。该方法首先利用仿射变换进行截面数据提取,然后利用一种基于曲率的算法求出圆弧拟合点,最后进行了带约束的圆弧拟合,并给出了单截面钝圆半径的计算结果和误差分析。计算结果表明,该方法具有较高的计算精度,与一般圆评定方法相比更加真实地反映刃口轮廓情况。

摘要： 金刚石超精密切削技术是适用于大型铝合金反射镜的加工方法,对铝合金反射镜进行超精密切削加工,可以获得满足红外光学系统成像要求的表面质量,故适合用来加工制作大型金属反射镜.但在金刚石超精密切削大型金属反射镜过程中,由于零件尺寸大切削路程长,刀具磨损严重,直接影响加工表面精度.金刚石刀具磨损成为了制约大型铝合金反射镜加工面形精度进一步提高的主要问题.因此,本文基于分子动力学理论,建立了单晶铝金刚石超精密切削模型,通过仿真和实验分析了金刚石刀具磨损机制,研究了切削参数与刀具几何参数对金刚石刀具磨损的影响规律,为研究刀具磨损对大型铝合金反射镜加工面形精度的影响提供依据.

摘要： 针对传统PcBN刀具材料由于结合剂的原因,存在整体热稳定性、抗磨损性偏低等问题,本文采用非化学计量比TiN0.3、TiN0.3+AlN及cBN表面镀钛等方法,研究了这些方法对结合剂与cBN界面结合的影响,讨论了界面形成的物相对PcBN性能的影响;文中采用SEM对样品的抛光表面和断口进行观察,利用EDS分析界面处的元素分布,利用XRD分析了样品的相组成;采用阿基米德排水法测量样品的密度,维氏硬度计测量样品的维氏硬度.利用高精密数控车床对PcBN刀具的切削性能进行了测试.结果证明:TiN0.2与cBN复合后的界面通过中间相TiB2相结合,AlN的加入促进了的TiB2生成,并改善了TiN0.3与cBN热膨胀系数的失配.cBN表面镀Ti后实现了界面成分的过渡,加入AlN后界面出现了Al元素的聚集.采用TiN0.2作为结合剂主相,在结合相中添加其它强共价键类金属碳化物或氮化物,通过对原料成分与合成条件的控制,烧结后获得了无低熔点或低硬度相致密的PcBN烧结体.PcBN烧结体具有高硬度,高强度,优异的耐高温性和耐磨损性.通过以TiN0.3作为结合剂主相与cBN的结合,成功制备了系列PcBN刀具材料,均被用来对淬火钢等硬质铜进行高速、高精度和高效切削,使以往主要采用磨削加工的难加工材料实现了切削加工.

摘要： 针对传统PcBN刀具材料由于结合剂的原因,存在整体热稳定性、抗磨损性偏低等问题,本文采用非化学计量比TiN0.3、TiN0.3+AlN及cBN表面镀钛等方法,研究了这些方法对结合剂与cBN界面结合的影响,讨论了界面形成的物相对PcBN性能的影响;文中采用SEM对样品的抛光表面和断口进行观察,利用EDS分析界面处的元素分布,利用XRD分析了样品的相组成;采用阿基米德排水法测量样品的密度,维氏硬度计测量样品的维氏硬度.利用高精密数控车床对PcBN刀具的切削性能进行了测试.结果证明:TiN0.2与cBN复合后的界面通过中间相TiB2相结合,AlN的加入促进了的TiB2生成,并改善了TiN0.3与cBN热膨胀系数的失配.cBN表面镀Ti后实现了界面成分的过渡,加入AlN后界面出现了Al元素的聚集.采用TiN0.2作为结合剂主相,在结合相中添加其它强共价键类金属碳化物或氮化物,通过对原料成分与合成条件的控制,烧结后获得了无低熔点或低硬度相致密的PcBN烧结体.PcBN烧结体具有高硬度,高强度,优异的耐高温性和耐磨损性.通过以TiN0.3作为结合剂主相与cBN的结合,成功制备了系列PcBN刀具材料,均被用来对淬火钢等硬质铜进行高速、高精度和高效切削,使以往主要采用磨削加工的难加工材料实现了切削加工.

摘要： 针对传统PcBN刀具材料由于结合剂的原因,存在整体热稳定性、抗磨损性偏低等问题,本文采用非化学计量比TiN0.3、TiN0.3+AlN及cBN表面镀钛等方法,研究了这些方法对结合剂与cBN界面结合的影响,讨论了界面形成的物相对PcBN性能的影响;文中采用SEM对样品的抛光表面和断口进行观察,利用EDS分析界面处的元素分布,利用XRD分析了样品的相组成;采用阿基米德排水法测量样品的密度,维氏硬度计测量样品的维氏硬度.利用高精密数控车床对PcBN刀具的切削性能进行了测试.结果证明:TiN0.2与cBN复合后的界面通过中间相TiB2相结合,AlN的加入促进了的TiB2生成,并改善了TiN0.3与cBN热膨胀系数的失配.cBN表面镀Ti后实现了界面成分的过渡,加入AlN后界面出现了Al元素的聚集.采用TiN0.2作为结合剂主相,在结合相中添加其它强共价键类金属碳化物或氮化物,通过对原料成分与合成条件的控制,烧结后获得了无低熔点或低硬度相致密的PcBN烧结体.PcBN烧结体具有高硬度,高强度,优异的耐高温性和耐磨损性.通过以TiN0.3作为结合剂主相与cBN的结合,成功制备了系列PcBN刀具材料,均被用来对淬火钢等硬质铜进行高速、高精度和高效切削,使以往主要采用磨削加工的难加工材料实现了切削加工.

摘要： 针对传统PcBN刀具材料由于结合剂的原因,存在整体热稳定性、抗磨损性偏低等问题,本文采用非化学计量比TiN0.3、TiN0.3+AlN及cBN表面镀钛等方法,研究了这些方法对结合剂与cBN界面结合的影响,讨论了界面形成的物相对PcBN性能的影响;文中采用SEM对样品的抛光表面和断口进行观察,利用EDS分析界面处的元素分布,利用XRD分析了样品的相组成;采用阿基米德排水法测量样品的密度,维氏硬度计测量样品的维氏硬度.利用高精密数控车床对PcBN刀具的切削性能进行了测试.结果证明:TiN0.2与cBN复合后的界面通过中间相TiB2相结合,AlN的加入促进了的TiB2生成,并改善了TiN0.3与cBN热膨胀系数的失配.cBN表面镀Ti后实现了界面成分的过渡,加入AlN后界面出现了Al元素的聚集.采用TiN0.2作为结合剂主相,在结合相中添加其它强共价键类金属碳化物或氮化物,通过对原料成分与合成条件的控制,烧结后获得了无低熔点或低硬度相致密的PcBN烧结体.PcBN烧结体具有高硬度,高强度,优异的耐高温性和耐磨损性.通过以TiN0.3作为结合剂主相与cBN的结合,成功制备了系列PcBN刀具材料,均被用来对淬火钢等硬质铜进行高速、高精度和高效切削,使以往主要采用磨削加工的难加工材料实现了切削加工.

摘要： 本发明公开了一种金刚石刀头的热压模具、金刚石刀头的制备方法、金刚石刀头及金刚石钻头,制成的金刚石刀头为弧形片状，包括纵截面为矩形的钻切刀头和纵截面为三角形的尖角刀头；本发明金刚石刀头的热压模具针对钻切刀头和尖角刀头，将上压头和下压头分别分成两个部分，使得模具压头组的结构更简单，制作成本更低；且可根据热压烧结时收缩比例提供热压压力，使用更灵活；制成的金刚石刀头的钻削端面顶部形成三角尖顶刀口，保持极佳的刀头自锐性和锋利度，耐磨性强，且使用寿命长；且成型的金刚石刀头尺寸和形状误差较小，精度高，质量好；金刚石钻头能够快速切入被钻切材料，提高刀头的钻切速度，提高钻切锋利度，保证其切割稳定性和安全性。

摘要： 本发明公开了一种金刚石刀头及其制备方法，金刚石刀头用冷压模具，金刚石锯片。所述金刚石刀头包括不含金刚石的过渡层和含有金刚石的工作层，所述过渡层与工作层的结合处设有凹凸结构。本发明的金刚石刀头，不含金刚石的过渡层与含有金刚石的工作层之间采用凹凸结构相互咬合，增大了过渡层与工作层之间的结合面积，过渡层与工作层之间的结合强度高；同时该结构的金刚石刀头，在冷压成型时可将过渡层或工作层先单独成型，避免了因同时将过渡层粉料、工作层粉料投入模腔时造成的金刚石在过渡层与基体焊接面夹杂的情况，保证了过渡层中不含金刚石，从而在兼顾过渡层与工作层结合强度的基础上，为后续焊接质量提供保障。

摘要： 本实用新型公开了一种金刚石刀头的热压模具、金刚石刀头及金刚石钻头,制成的金刚石刀头为弧形片状，包括纵截面为矩形的钻切刀头和纵截面为三角形的尖角刀头；本实用新型金刚石刀头的热压模具针对钻切刀头和尖角刀头，将上压头和下压头分别分成两个部分，使得模具压头组的结构更简单，制作成本更低；且可根据热压烧结时收缩比例提供热压压力，使用更灵活；制成的金刚石刀头的钻削端面顶部形成三角尖顶刀口，保持极佳的刀头自锐性和锋利度，耐磨性强，且使用寿命长；且成型的金刚石刀头尺寸和形状误差较小，精度高，质量好；金刚石钻头能够快速切入被钻切材料，提高刀头的钻切速度，提高钻切锋利度，保证其切割稳定性和安全性。

摘要： 本实用新型公开一种金刚石刀头，包括刀本体，所述刀本体包括磨切面、连接面、第一侧面和第二侧面，所述磨切面和连接面背对设置，所述第一侧面和第二侧面背对设置，所述第一侧面上具有第一防卡块，所述第二侧面上具有第二防卡块，所述第一防卡块和第二防卡块的边缘均与所述磨切面的边缘连接且突出于所述刀本体，所述第一防卡块和第二防卡块与磨切面连接处的突出高度大于其自身其他处的突出高度，所述金刚石刀头工作时切割出切割缝，所述第一侧面和第二侧面分别朝向切割缝的两壁。与现有技术相比，本实用新型通过突出设置在刀头侧面的第一防卡块和第二防卡块，让锯片在切割时，切割出的石缝宽度相对锯片的厚度比较大，能够防止锯片在切割时被石缝夹持卡止，提高了生产加工效率。

摘要： 本发明公开了一种单晶金刚石刀具加工方法以及单晶金刚石刀具。本发明包括以下步骤：1)、准备单晶金刚石材料，2)、加工硬质合金基体端部，便于单晶金刚石材料的定位和焊接，3)、将单晶金刚石材料焊接在硬质合金基体端部形成单晶金刚石刀具，4)、根据刀具外观轮廓设计要求采用激光切削法加工单晶金刚石刀具，5)、采用热化学抛光法研磨单晶金刚石刀具的刀具刃口。本发明采用激光加工单晶金刚石刀具，避免了机械加工方法造成的表面冲击沟痕；用热化学抛光法研磨单晶金刚石刀具的刀具刃口，易于研磨出高质量的刀具刀刃；激光加工时，单晶金刚石刀具表面涂覆涂层，有效防止激光的透射和反射，提高刀具加工的效率和质量。

摘要： 本发明公开了一种金刚石刀具及其制备方法、金刚石复合刀具，所述金刚石刀具包括刀体，所述刀体上开设有多条有序排列的切缝，所述切缝中钎焊固定有金刚石颗粒。本发明的金刚石刀具，刀体上开设有多条有序排列的切缝，切缝中钎焊固定有金刚石颗粒，利用多条有序排列的切缝实现了金刚石颗粒在刀体中的三维分布，刀具的切削面上金刚石颗粒的排列情况相比于现有技术的随机排列更均匀有序，提高了刀具的切削性能及切削效率，使刀具使用寿命延长、耐磨性提高，同时节省了原料，降低了生产成本，避免了金刚石的浪费；该金刚石刀具切削效率高、使用寿命长，适用于钢筋混凝土、石材等材料的切割加工。

摘要： 本发明公开了一种金刚石刀具的金刚石颗粒布料装置及金刚石刀具的制备方法，可驱动第一驱动气缸推动金刚石颗粒布料机构向料盘运动，所述针头接触金刚石颗粒或没入金刚石颗粒中，并接通负压气体进而使得针头吸取金刚石颗粒；再将吸取有金刚石颗粒的金刚石颗粒布料机构移动至金刚石基体层上方，并切断负压气体，金刚石颗粒有序铺设在金刚石基体层上；本发明可利用金刚石颗粒布料装置自动化有序排列金刚石颗粒，更布料均匀、提高工作效率。

摘要： 一种聚晶金刚石刀具的加工方法，包括步骤：提供一聚晶金刚石预加工刀具，聚晶金刚石预加工刀具包括聚晶金刚石刀片；使聚晶金刚石刀片的前刀面面向激光；将激光焦点调节至聚晶金刚石刀片前刀面刃尖直边位置，利用激光焦点对聚晶金刚石刀片的刃尖直边进行后角切割加工，在聚晶金刚石刀片上形成刀片直边刃口，切割聚晶金刚石刀片的激光功率W

摘要： 本发明公开了一种单晶金刚石刀具加工方法以及单晶金刚石刀具。本发明包括以下步骤：1)、准备单晶金刚石材料，2)、加工硬质合金基体端部，便于单晶金刚石材料的定位和焊接，3)、将单晶金刚石材料焊接在硬质合金基体端部形成单晶金刚石刀具，4)、根据刀具外观轮廓设计要求采用激光切削法加工单晶金刚石刀具，5)、采用热化学抛光法研磨单晶金刚石刀具的刀具刃口。本发明采用激光加工单晶金刚石刀具，避免了机械加工方法造成的表面冲击沟痕；用热化学抛光法研磨单晶金刚石刀具的刀具刃口，易于研磨出高质量的刀具刀刃；激光加工时，单晶金刚石刀具表面涂覆涂层，有效防止激光的透射和反射，提高刀具加工的效率和质量。

摘要： 本发明公开了一种金刚石刀具及其制备方法、金刚石复合刀具，所述金刚石刀具包括刀体，所述刀体上开设有多条有序排列的切缝，所述切缝中钎焊固定有金刚石颗粒。本发明的金刚石刀具，刀体上开设有多条有序排列的切缝，切缝中钎焊固定有金刚石颗粒，利用多条有序排列的切缝实现了金刚石颗粒在刀体中的三维分布，刀具的切削面上金刚石颗粒的排列情况相比于现有技术的随机排列更均匀有序，提高了刀具的切削性能及切削效率，使刀具使用寿命延长、耐磨性提高，同时节省了原料，降低了生产成本，避免了金刚石的浪费；该金刚石刀具切削效率高、使用寿命长，适用于钢筋混凝土、石材等材料的切割加工。