金剛石厚膜刀具的焊接工藝

激光切割：CVD金剛石膜硬度高、不導(dǎo)電(現(xiàn)已有導(dǎo)電型CVD金剛石，但其電阻率很大)、耐磨性極強，常規(guī)的機械加工和線切割等方法不適合于CVD金剛石厚膜的切割。的加工方法是激光切割。

一次焊接是指在真空條件下將CVD金剛石厚膜焊接至某些基體上，形成復(fù)合片。金剛石與一般金屬間的可焊接性極差金剛石電鍍磨針。

目前金剛石工具電鍍，金剛石厚膜刀具的焊接工藝主要采用表面金屬化的方法。焊料為含鈦的銀銅合金，鈦的作用是在焊接加熱過程中與金剛石膜表面反應(yīng)，產(chǎn)生TiC中間層，使金剛石膜表面金屬化，從而提高焊接強度。

焊接用基體通常為K類硬質(zhì)合金。在高真空條件下，采用擴散焊加釬焊的工藝，Ag-Cu-Ti合金作中間層，將金剛石厚膜焊接在硬質(zhì)合金基體上金剛石鋸片電鍍，焊接強度滿足切削加工要求。

復(fù)合片拋光與二次焊接

復(fù)合片拋光：拋光的目的是把刀片上表面(即前刀面)拋光成鏡面，一般要求達到Ra0.1um以下。刀具前刀面拋光后可以減少與切屑的摩擦與粘結(jié)，延長其壽命;同時還可以改善刀刃的平整度與鋒利性，提高切削加工的精度。復(fù)合片的拋光用專門的拋光機。

二次焊接：是指將復(fù)合片焊接至刀體上金剛石磨盤電鍍。所用設(shè)備多為高頻感應(yīng)焊接設(shè)備，所用焊料為銀銅焊料和釬劑。焊接溫度為650~700度之間。

溫度不可過高，焊接過程中應(yīng)保持各焊接面干凈。合理選用釬劑有利于提高焊接強度和改善復(fù)合片基體與刀體材料的焊接性能。

一般來說二次焊接的強度為180~200MPa，可滿足金剛石刀具切削加工的要求。另外，為了改善刀具的外觀，可以用油石條磨掉多余的銀銅，用噴砂法去除表面氧化層，用表面鍍Ni法或用鈍化液浸泡防止刀體的氧化生銹。

常見鎢鋼磨頭的形態(tài)

目前金剛石工具電鍍，常見的鎢鋼磨頭形態(tài)包括有圓柱，橢圓，尖，球型，這類產(chǎn)品相比于傳統(tǒng)工具來說具有很多優(yōu)點，比如說它可加工各種金屬和非金屬，加工硬度高可達HRC70。產(chǎn)品加工質(zhì)量好，光潔度高，能加工出的各種外形模具型腔。

鎢鋼磨頭在極大部分工作上可取代帶柄小砂輪，無粉塵污染，使用壽命相稱于幾百個帶柄小砂輪，加工效率進步5倍以上；比用銼刀加工數(shù)十倍，比用帶柄小砂輪加工近十倍。

經(jīng)鎢鋼磨頭加工而成的產(chǎn)品加工質(zhì)量好，光潔度高，能加工出的各種形狀模具型腔；而且它比高速刀具的耐用度高十倍，比小砂輪的耐用度高200倍以上。關(guān)鍵是使用簡單方便，安全可靠，可減輕勞動強度，改善工作環(huán)境；經(jīng)濟效益大大提高，綜合加工成本可降低數(shù)十倍。

燒結(jié)剛玉”金剛石磨頭

這種金剛石磨頭有很高的強度和硬度，在磨削加工中形狀保持性v 很好。適用于儀表零件、微型刀具、工具等硬質(zhì)工件的半精磨V 和精磨。

“燒結(jié)剛玉”金剛石磨頭是用粒度極細的純淨的鋁氧粉為主料， 外加適量的礦化劑，在1800°C左右高溫下燒結(jié)而成。

為滿足不同加工要求的需要，產(chǎn)品又分“致密型”和“多 孔型”兩類，它們的氣孔率分別是〇%、8 %和20%三種。

產(chǎn)品有磨頭和油石兩類。磨頭有碟形、碗形、杯形和平形四 種。油石有三角形、長方形、圓柱形、半圓柱形和正方形等多種。

金剛石磨頭特性對和裂紋的影響

工件加工表面產(chǎn)生和裂紋主要是由于磨削時產(chǎn)生的高 溫而引起的。因此，要消除和裂紋，需要戚少磨削熱量和 改善磨削區(qū)域的散熱條件。下面主要從金剛石磨頭選擇方面介紹一些 戚少磨削熱量和改善散熱條件的措施。

1.金剛石磨料本身的硬度要髙，脆性要好。這樣的金剛石磨料在磨削 過程中不容易磨鈍，磨鈍后的磨粒也查易破碎而形成新的鋒 刃，從而保持磨粒對工件產(chǎn)生切削作用而不是和工件發(fā)生摩擦 作用，避免磨削熱量的大量產(chǎn)生，這是避免工件的重要措 施。例如，用白剛玉磨頭精磨淬火鋼，用金剛石磨頭磨削硬質(zhì) 合金等，就不容易工件。

2.降低磨頭硬度，可以減少或避免丁件。因為磨頭 硬度過高，也就是結(jié)合劑的比例多，而結(jié)合劑本身沒有切削能 力，只與工件產(chǎn)生摩擦作用，使工件產(chǎn)生大量的摩擦熱。

3.結(jié)合劑本身的性能也與有關(guān)。樹脂結(jié)合劑在磨削 區(qū)域的高溫作用下即會燒掉，不易工件。所以，在立式平 磨中多用樹脂結(jié)合劑磨頭(或砂瓦也有用樹脂結(jié)合劑磨頭 磨插齒刀前刃面的;用樹脂結(jié)合劑或燒熔結(jié)合劑碳化硅磨頭磨 削硬質(zhì)合金也可避免和裂紋。在髙光潔度磨削時采用樹脂 結(jié)合劑加石墨的細粒度磨頭。

4.采用組織疏松或大氣孔磨頭。它們的自銳性好，切削 性能強，散熱條件好。同時，這種磨頭還有利于采用內(nèi)冷卻方 法，大大降低磨削區(qū)域的溫度，戚少的危險性。

5.金剛石磨頭粒度太細容易引起。在滿足光潔度要求的前 提下，粒度要選粗一些的。

6.要注意磨頭的制造質(zhì)量。如果磨頭中混進了過多的雜 質(zhì)，焙燒后的磨頭表面會出現(xiàn)大量“斑點”，這種斑點不起切 削作用，還容易使磨頭表面粘上鐵厝，增加了磨頭與工件表面 的摩擦而引起工件表面。

金剛石磨頭硬度

平面磨削時，磨頭與工件的接觸面積比外圓磨削大，工件 容易發(fā)熱變形，所以，平面磨削用的磨頭硬度應(yīng)該軟些;而用磨頭端面平磨比用磨頭圓周平磨時接觸面積更人，硬度應(yīng)更軟。 一般平面磨削的磨頭硬度為艮

刃磨刀具時，工件的散熱條件差，容易產(chǎn)生和裂紋， 所以，刃磨時一般選用R2?R3的軟磨頭。

切入法磨削外圓應(yīng)比有縱走刀的外圓磨削用的磨頭稍軟， 避免工件。但當用切入法磨削邊角圓弧較小或直角以及母 線幾何形狀要求高的工件時，磨頭的硬度要高1?2小級^成型 磨削時，磨頭硬度也要適當高些，以保證工件的正確幾何形狀。

工件表面光潔度和精度要求較髙時，在其他條件相同的情 況下，要選用硬度高1?2小級的磨頭。因為硬度高些的磨頭 損耗比較慢，不易產(chǎn)生大顆粒脫落而劃傷工件。但光潔度要求 很高時，硬度不宜過髙，否則會使工件表面。

磨削斷續(xù)表面時，如磨花鍵軸的外圓和有鍵槽的表面，砂 輪的硬度要稍髙一些，以免碰傷磨頭表面。

磨削內(nèi)圓時，磨頭和工件接觸面積大，容易使工件發(fā)熱， 切厝也不容易排出，磨頭的硬度就要軟些;但當內(nèi)圓光潔度要 求高或者內(nèi)孔直徑小，磨頭的硬度則要選得高些。