为了克服传统砂轮磨削时磨粒容易脱落、磨削比能高、法向力与切向力之比大、需要定期修锐、加工塑性金属材料时容易堵塞等不足,以及克服铣/切削加工同时参与切削的刀刃少、单个刀刃损坏时会影响生产过程、刀具寿命低、需要定期刃磨或更换刀片等缺点,本项目提出和研制了一种新型结构的有序化超硬微刃刀具。分别利用两种思路进行了超硬微刃的制备一种是采用激光切割技术制备聚晶金刚石复合片(PDC)超硬微刃;另一种是利用粉末注射成形技术与真空钎焊技术制备金刚石纤维。然后将超硬微刃进行有序排布制备出有序化超硬微刃刀具及金刚石纤维砂轮,并开展其切削/磨削性能及切削/磨削机理的研究。制备的有序化超硬微刃刀具和金刚石纤维砂轮具有同时参与切削的微刃多、微刃的形状与分布可人为控制、刀具/砂轮基体材料气孔率大等特点,相对于传统的铣/切削刀具和砂轮,有序化微刃刀具和金刚石纤维砂轮具有加工精度高、工具寿命长和加工效益好等优势,既适于工程陶瓷、半导体硅片等脆硬材料的高效精密加工,也适于铝合金等高塑性合金材料高效精密加工。因此,有序化超硬微刃刀具和金刚石纤维砂轮是对刀具或砂轮从原理和工艺上的重大创新,具有广阔的市场空间和应用前景。
英文主题词engineered cutter;super-hard cuting edge;high efficiency and precision machining;cutting performances;cutting mechanism;