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天(tiān)然(rán)金剛石刀具的發展與現狀

天然金剛石具有硬度高、耐磨損、磨擦係數(shù)小、導熱性好(hǎo)等優良特性,是製造切削有(yǒu)色金屬和非金屬材(cái)料刀具的理想材料,使用天然(rán)單晶(jīng)金剮石(shí)刀(dāo)具對精密超精密零件進(jìn)行切削, 始於50年代末期。後來發展(zhǎn)要求加工非球麵曲麵反射鏡, 再(zài)發展要求加工大型反射鏡。 要(yào)求很高的(de)形狀精 度和很小的(de)表(biǎo)麵粗糙度。

目前,天然單晶金(jīn)剛石刀具的使用已經相當成(chéng)熟,但是由於其(qí)產量低,價格昂貴,加(jiā)上人造金剛石的出現,天然(rán)單晶金剛石刀具在(zài)精(jīng)密加工領域的使用(yòng)量的(de)增加趨(qū)勢有所減弱,幾種人造金剛石以其良好的性能價格比和逐步成熟的使用技術(shù),已經逐(zhú)步占領了要求相對較(jiào)低的(de)精密加工市場。
金剛石刀具的應用
金剛石優異性能決定了它在機加工中的廣泛應用。 加工難加(jiā)工的有色金屬在加(jiā)工銅、鋅、鋁等有(yǒu)色金屬(shǔ)及其合金時(shí),這些材料粘附(fù)刀(dāo)具,不宜加(jiā)工。利用金剛石的摩擦(cā)係數低、與有(yǒu)色金屬親(qīn)和力小而製成的金剛石刀具可(kě)防(fáng)止(zhǐ)金屬與刀具粘(zhān)結在一起(qǐ)。 由(yóu)於(yú)金剛石的彈性模量大(dà),在切削時刃部變形小,對(duì)所切削的有色金屬擠壓(yā)變形小,使切削過 程在小變形下(xià)完成,可(kě)以提高切削的表(biǎo)麵質量。 
加工難加工的非金屬材料 加工含有大量高硬度質點的難加工非金(jīn)屬材料,如玻璃纖維增強塑料、填矽材(cái)料、硬質 碳纖維/環氧樹脂複合材料時,材料的硬質點使刀具的磨損嚴重, 用硬質合金刀具難以加工, 而金剛石刀具的硬度高、耐磨性好,因此加工效率高。
超精密加工隨著現代集成技術的問世, 機加工向高精度方向發展, 對刀具性(xìng)能提出了(le)相當高的要求(qiú)。由於金剛石摩擦係數小、熱(rè)膨脹係數低、導熱率高,能切下極薄的切屑,切屑容易流出,與其它物質的親和力小,不易產生積屑瘤,發熱量小,導熱率高,可以避免熱量對刀刃(rèn)和工件的影響,因此刀(dāo)刃不易鈍化,切削變形小,可以獲得較高質量(liàng)的表麵。

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