隨著(zhu)汽車、航空和(he)航天(tian)技術的(de)飛速發展， 對材(cai)(cai)料(liao)(liao)性能及(ji)加工(gong)技術的(de)要(yao)求日(ri)益提高(gao)。新(xin)型材(cai)(cai)料(liao)(liao)如碳纖維增強塑料(liao)(liao)、顆(ke)粒增強金(jin)屬基復合(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(PRMMC) 及(ji)陶瓷材(cai)(cai)料(liao)(liao)得到廣泛應用。這(zhe)(zhe)(zhe)些產(chan)(chan)品都具有抗(kang)壓(ya)強度高(gao)、耐(nai)(nai)磨橡(xiang)膠性好、熱(re)(re)彭脹(zhang)指(zhi)數小等(deng)因素， 這(zhe)(zhe)(zhe)決(jue)心了對這(zhe)(zhe)(zhe)些來機加工(gong)處(chu)理時車床使刀具產(chan)(chan)生的(de)使用時間特(te)別短。激發新(xin)耐(nai)(nai)磨橡(xiang)膠且穩定性高(gao)的(de)超硬切銷車床使刀具產(chan)(chan)生是(shi)很多職業院校(xiao)、科研(yan)工(gong)作院所和(he)的(de)企業的(de)研(yan)究的(de)過程。金(jin)剛石集運(yun)動學(xue)(xue)、光(guang)學(xue)(xue)玻(bo)璃材(cai)(cai)料(liao)(liao)、熱(re)(re)學(xue)(xue)、聲學(xue)(xue)設計、光(guang)學(xue)(xue)玻(bo)璃材(cai)(cai)料(liao)(liao)等(deng)多如牛毛(mao)出(chu)色機械性能于(yu)這(zhe)(zhe)(zhe)身，含有高(gao)超的(de)抗(kang)拉(la)強度，靜摩擦系數小， 導熱(re)(re)性高(gao)朝，熱(re)(re)膨脹(zhang)標準值標準值標準值和(he)耐(nai)(nai)腐蝕惰性低， 是(shi)制(zhi)作業數控(kong)刀片的(de)滿意村料(liao)(liao)。從文中對近來來金(jin)剛石數控(kong)刀片制(zhi)作業辦法的(de)開發作任何理由述。
1.金剛石刀具的應用范圍
(1)難加工有色金屬材料的加工
加工銅、鋅、鋁等有色金屬及其合金時，材料易粘附刀具，加工困難。利用金剛石摩擦系數低、與有色金屬親和力小的特點，金剛石刀具可有效防止金屬與刀具發生粘結。此外，由于金剛石彈性模量大， 切削時刃部變形小， 對所切削的有色金屬擠壓變形小， 可使切削過程在小變形下完成，從而可以提高加工表面質量。
(2)難加工非金屬材料的加工
加工含有大量高硬度質點的難加工非金屬材料， 如玻璃纖維增強塑料、填硅材料、硬質碳纖維/環氧樹脂復合材料時，材料的硬質點使刀具磨損嚴重，用硬質合金刀具難以加工，而金剛石刀具硬度高、耐磨性好，因此加工效率高。
(3)超精密加工
隨著現代集成(cheng)技術的(de)問世(shi)， 機加(jia)工(gong)向高(gao)(gao)精(jing)度方向發展， 對刀具(ju)性(xing)能(neng)(neng)(neng)提(ti)出了(le)相當高(gao)(gao)的(de)要(yao)(yao)求。可(ke)能(neng)(neng)(neng)金剛石靜摩擦(ca)力數值(zhi)小、熱(re)變形(xing)數值(zhi)低(di)、導熱(re)性(xing)率高(gao)(gao)，能(neng)(neng)(neng)切下來極薄的(de)切屑(xie)，切屑(xie)最(zui)易流下來，與(yu)別的(de)化合物(wu)的(de)溝通協(xie)調能(neng)(neng)(neng)力小，不(bu)要(yao)(yao)有積屑(xie)瘤， 變燙量小，導熱(re)性(xing)率高(gao)(gao)，可(ke)能(neng)(neng)(neng)制(zhi)止熱(re)能(neng)(neng)(neng)對劍(jian)(jian)刃和鏜孔(kong)的(de)決定，這樣劍(jian)(jian)刃更易鈍化，切屑(xie)磨損小，可(ke)能(neng)(neng)(neng)才能(neng)(neng)(neng)得到較高(gao)(gao)服務質量量的(de)表層。
2.金剛石刀具的制造方法
目前金剛石的主要加工方法有以下四種： 薄膜涂層刀具、厚膜金剛石焊接刀具、金剛石燒結體刀具和單晶金剛石刀具。
2.1 薄膜涂層刀具
薄(bo)膜涂層刀具(ju)是(shi)(shi)在剛(gang)性及高溫(wen)特性好的(de)(de)(de)(de)集(ji)體材(cai)料上通過(guo)化學氣相(xiang)(xiang)沉積法(fa)(fa)(CVD) 沉積金(jin)剛(gang)石(shi)薄(bo)膜制(zhi)(zhi)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)刀具(ju)。原因Si3N4 系陶瓷圖片、WC-Co 系硬塑合金(jin)類各種輕金(jin)屬(shu)W 的(de)(de)(de)(de)熱熱脹系與金(jin)剛(gang)石(shi)將近， 制(zhi)(zhi)膜時出現(xian)的(de)(de)(de)(de)熱地應力小， 往往能作(zuo)為刀體的(de)(de)(de)(de)基體物(wu)(wu)料。WC-Co 系硬性鎢鋼中， 膠(jiao)結相(xiang)(xiang)Co 的(de)(de)(de)(de)都存在易(yi)使金(jin)剛(gang)石(shi)聚酰亞胺(an)膜與基體之前出現(xian)石(shi)墨而消減粘(zhan)接屈服強度，在形成(cheng)前需開始預除理以(yi)削(xue)除Co 的(de)(de)(de)(de)影響力( 大部(bu)分依據酸腐燭去Co)。生物(wu)(wu)學色譜磨合法(fa)(fa)是(shi)(shi)適用(yong)一(yi)些(xie)的(de)(de)(de)(de)方案把(ba)含(han)C 源的(de)(de)(de)(de)氣物(wu)(wu)啟(qi)用(yong)，在超低的(de)(de)(de)(de)氣物(wu)(wu)壓強下，使碳(tan)分子(zi)(zi)在一(yi)定的(de)(de)(de)(de)區域中沉淀積累(lei)完成(cheng)， 碳(tan)原子(zi)(zi)結構在擰成(cheng)一(yi)股繩、巖漿巖操作(zuo)過(guo)程中造(zao)成(cheng)金(jin)剛(gang)石(shi)相(xiang)(xiang)。近年來采用(yong)巖漿巖金(jin)剛(gang)石(shi)的(de)(de)(de)(de)CVD 法(fa)(fa)大部(bu)分還有：微(wei)波通信、熱燈絲(si)、交流(liu)電脈沖噴出法(fa)(fa)等。
金剛(gang)(gang)石薄(bo)膜(mo)的(de)優點(dian)是(shi)可應(ying)用(yong)于各(ge)種幾(ji)何形狀(zhuang)復雜的(de)刀具，如(ru)帶有切(qie)屑的(de)刀片、端銑刀、鉸刀及鉆(zhan)頭;可以用(yong)來(lai)切(qie)削許多(duo)非金屬材(cai)料，切(qie)削時切(qie)削力小、變形小、工作平穩、磨(mo)(mo)損慢(man)、工件不(bu)易變形， 適(shi)用(yong)于工件材(cai)質好、公(gong)差小的(de)精(jing)加工。主要缺點(dian)是(shi)金剛(gang)(gang)石薄(bo)膜(mo)與基體的(de)粘(zhan)接力差異(yi)，金剛(gang)(gang)石pet薄(bo)膜(mo)銑刀不(bu)有重磨(mo)(mo)性。
2.2 金剛石厚膜焊接刀具
金(jin)(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)厚膜(mo)(mo)(mo)焊接(jie)刀(dao)(dao)具的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)作(zuo)過(guo)程一般包括：大面積的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)備(bei);將(jiang)金(jin)(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)膜(mo)(mo)(mo)切(qie)成(cheng)車床刀(dao)(dao)具必須(xu) 的(de)(de)(de)造型寸尺;金(jin)(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)厚膜(mo)(mo)(mo)與加工(gong)(gong)(gong)件基(ji)體(ti)物(wu)料的(de)(de)(de)電(dian)焊;金(jin)(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)厚膜(mo)(mo)(mo)銑刀(dao)(dao)鉆削刃的(de)(de)(de)磨(mo)研與鏡面拋(pao)光(guang)。(1)金(jin)(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)厚膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)分(fen)離純化與切(qie)選用的(de)(de)(de)分(fen)離純化金(jin)(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)厚膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)加工(gong)(gong)(gong)制(zhi)(zhi)作(zuo)工(gong)(gong)(gong)藝 工(gong)(gong)(gong)藝是直流變壓器等(deng)(deng)鐵離子體(ti)射流CVD 法。將(jiang)金(jin)(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)形成(cheng)沉積到(dao)WC-Co 鎳鋼(gang)(外(wai)面確定(ding)弧面加工(gong)(gong)(gong)處理)上， 在(zai)基(ji)體(ti)的(de)(de)(de)待冷卻過(guo)程中中， 金(jin)(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)膜(mo)(mo)(mo)智能剝落。此(ci)工(gong)(gong)(gong)藝火成(cheng)巖線更快(比較(jiao)高達到(dao)930μ m/h)，晶(jing)格相(xiang)互之間聯系比效(xiao)密切(qie)， 不(bu)過(guo)生長(chang)發育外(wai)觀相(xiang)對(dui)較(jiao)有粗糙(cao)。金(jin)(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)膜(mo)(mo)(mo)密度(du)高、抗刮(gua)、不(bu)導電(dian)決定(ding)了了它的(de)(de)(de)切(qie)工(gong)(gong)(gong)的(de)(de)(de)方式是激光(guang)行業切(qie)工(gong)(gong)(gong)(鋸開可在(zai)的(de)(de)(de)空氣、二氧化氮和氬氣的(de)(de)(de)氛(fen)圍(wei)中對(dui)其進行)。按照繳(jiao)光(guang)裁(cai)割僅(jin)僅(jin)能將(jiang)金(jin)(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)(shi)(shi)厚膜(mo)(mo)(mo)裁(cai)割成(cheng)需要的(de)(de)(de)要的(de)(de)(de)形狀(zhuang)圖(tu)片(pian)和長(chang)寬，還就(jiu)可以(yi)切(qie)出加工(gong)(gong)(gong)中心刀(dao)(dao)具的(de)(de)(de)后角(jiao)，具有著(zhu)切(qie)縫(feng)窄、高效(xiao)化等(deng)(deng)顯(xian)著(zhu)優點。
(1)金剛石厚膜刀具的焊接
金(jin)(jin)(jin)剛石與一般的金(jin)(jin)(jin)屬(shu)及其合(he)金(jin)(jin)(jin)之間(jian)具有(you)很高的界(jie)面能， 致使金(jin)(jin)(jin)剛石不(bu)能被一般的低熔點合(he)金(jin)(jin)(jin)所浸潤(run)， 可(ke)焊(han)性(xing)極差。目前主要通過(guo)在銅銀合(he)金(jin)(jin)(jin)焊(han)料中添加強碳(tan)化物(wu)形成元素或通過(guo)對(dui)金(jin)(jin)(jin)剛石界(jie)面采取不(bu)銹(xiu)鋼(gang)化解決來從而提高金(jin)(jin)(jin)剛石與不(bu)銹(xiu)鋼(gang)范圍內的可(ke)焊(han)性(xing)。
①活性釬料法
焊料(liao)一般用(yong)含(han)Ti 的(de)(de)銅銀合(he)金(jin)(jin)，不加助(zhu)熔劑在(zai)(zai)惰性(xing)氣體或真空中焊接。常用(yong)的(de)(de)釬料(liao)成分Ag=68.8wt% ， Cu=26.7wt% ， Ti=4.5wt% ，常見的(de)(de)備制(zhi)的(de)(de)方式是弧光煉(lian)制(zhi)法和粉末狀(zhuang)原材料(liao)冶金(jin)(jin)機械法。Ti當做活性(xing)酶設計(ji)元素(su)在(zai)(zai)熔接步(bu)驟中與C 反應產生TiC ，可加強金(jin)(jin)剛(gang)石與焊料(liao)的(de)(de)潤(run)濕(shi)性(xing)和黏接強度。微波(bo)加熱溫度因(yin)素(su)一半(ban)為850℃，墻(qiang)體保溫10 鐘頭，緩冷以壓(ya)縮內能(neng)力。
②表面金屬化后焊接
金剛石表面的金屬化是通過表面處理技術在金剛石表面鍍覆金屬， 使其表面具有金屬或類金屬的性能。一般是在金剛石的表面鍍Ti， Ti 與C 反應生成TiC ， TiC 與Ag-Cu 合金釬料有較好的潤濕性和結合強度。目前常用的鍍鈦方法有：真空物理氣相沉積(PVD ，主要包括真空蒸發鍍、真空濺射鍍、真空離子鍍等)，化學氣相鍍和粉末覆蓋燒結。PVD 法單次鍍覆量低， 鍍覆過程中金剛石的溫度低于500℃，鍍層與金剛石之間是物理附著、無化學冶金。
CVD 法Ti 與金剛石發生化學反應形成強力冶金結合，反應溫度高，損害金剛石。
(2)厚膜金剛石刀具的刃磨
金剛石厚膜刀具的加工方法有： 機械磨削，熱金屬盤研磨，離子束、激光束和等離子體刻蝕等。
2.3 金剛石燒結體刀具
將金剛石厚膜用滾壓研磨破壞的方法加工成平均粒度為32～37μm 的金剛石晶粒或直接利用高溫高壓法制得金剛石晶粒，把晶粒粉末堆放到WC-16wt%Co 合金上，然后用Ta箔將其隔離，在5.5GPa、1500℃條件下燒結60 分鐘，制成金剛石燒結體，用此燒結體制成的車刀具有很高的耐磨性。
2.4 單晶金剛石刀具
單晶金剛石刀具通常是將金剛石單晶固定在小刀頭上， 小刀頭用螺釘或壓板固定在車刀刀桿上。金剛石在小刀頭上的固定方法主要有：機械加固法( 將金剛石底面和加壓面磨平，用壓板加壓固定在小刀頭上);粉末冶金法(將金剛石放在合金粉末中，經加壓在真空中燒結，使金剛石固定在小刀頭上);粘結和釬焊法(使用無機粘結劑或其它粘結劑固定金剛石)。由于金剛石與基體的熱膨脹系數相差懸殊，金剛石易松動，脫落。
3.結語
目前在金(jin)剛(gang)石(shi)的(de)(de)(de)產(chan)業化(hua)中還(huan)存在一(yi)些(xie)關鍵問題函待解決， 如(ru)高速(su)大面積(ji)的(de)(de)(de)金(jin)剛(gang)石(shi)厚膜(mo)沉積(ji)工藝、控(kong)制金(jin)剛(gang)石(shi)膜(mo)的(de)(de)(de)晶界密度和缺陷密度、金(jin)剛(gang)石(shi)膜(mo)的(de)(de)(de)低溫生長， 金(jin)剛(gang)石(shi)薄膜(mo)與基體結共(gong)同弱等(deng)。金(jin)剛(gang)石(shi)鎢鋼(gang)刀優(you)質的(de)(de)(de)功效和非常廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)發展(zhan)壯大發展(zhan)潛力吸引顧客內地外數(shu)不盡(jin)的(de)(de)(de)有關專(zhuan)家來進行探(tan)索， 有部分(fen)就已作為了的(de)(de)(de)提升性進步(bu)，信(xin)自(zi)己(ji)沒(mei)多(duo)久(jiu)的(de)(de)(de)未來十年金(jin)剛(gang)石(shi)數(shu)控(kong)刀將具有廣(guang)泛(fan)性適用到現代制造中。
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