Charakterystyka szlifowania materiału PCD

PCD powstaje w wyniku spiekania specjalnie obrobionego diamentu i niewielkiej ilości spoiwa w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem. Nieuporządkowane ziarna diamentu nadają PCD jednolitą, niezwykle wysoką twardość i odporność na zużycie. PCD można stosować do narzędzi skrawających, obróbki ściernic, wierceń geologicznych, sond pomiarowych, narzędzi do ciągnienia drutu, narzędzi do piaskowania itp. Jednak wysoka twardość i odporność na zużycie PCD również powodują duże trudności w jego przetwarzaniu.

Naukowcy w kraju i za granicą przeprowadzili wiele badań i eksperymentów na temat trudności w przetwarzaniu spowodowanych wysoką twardością i wysoką odpornością na zużycie materiałów PCD, w tym obróbką elektroerozyjną, obróbką ultradźwiękową, obróbką elektrochemiczną, obróbką laserową itp. i osiągnęli pewne wyniki. Jednak kompleksowa analiza wykazała, że ​​te techniki przetwarzania są obecnie najbardziej odpowiednie do obróbki zgrubnej materiałów PCD. Aby uzyskać dobrą jakość krawędzi skrawającej PCD, najbardziej idealną metodą przetwarzania jest nadal szlifowanie lub docieranie za pomocą tarcz diamentowych.

Proces szlifowania PCD jest głównie wynikiem mieszanego działania aspektów mechanicznych i termochemicznych. Działanie mechaniczne to mikropękanie, ścieranie, złuszczanie lub rozszczepianie diamentu utworzonego przez ciągłe uderzanie ściernych cząstek tarczy diamentowej w materiał PCD; działanie termochemiczne to wysoka temperatura utworzona przez tarczę diamentową szlifującą PCD w celu utlenienia lub grafityzacji diamentu. W wyniku mieszanego działania obu, materiał PCD został usunięty.

Cechy charakterystyczne procesu mielenia są następujące:

(1) Duża siła mielenia

Diament jest najtwardszą substancją wśród znanych minerałów, a ilość zużycia tarcia z różnymi materiałami metalowymi i niemetalowymi wynosi zaledwie 1/50 - 1/800 węglika spiekanego; twardość PCD (HV) wynosi 80 - 120KN / mm2, druga po diamencie monokrystalicznym, znacznie wyższa niż węglika spiekanego. Gdy diamentowa tarcza szlifierska jest używana do szlifowania PCD, początkowa wytrzymałość cięcia jest bardzo wysoka, która jest około 10 razy większa niż w przypadku węglika spiekanego (0,4 MPa); właściwe szlifowanie może osiągnąć 1,2 × 104 - 1.4 × 105J / mm3; dlatego siła szlifowania jest znacznie wyższa Stosowany do szlifowania węglika spiekanego.

(2) Współczynnik mielenia jest mały

Ze względu na wysoką twardość i odporność na zużycie PCD (względna odporność na zużycie jest 16 do 199 razy większa niż w przypadku węglika spiekanego), współczynnik szlifowania podczas szlifowania PCD wynosi tylko 0.005 do 0,033, co stanowi około 1/1000 w przypadku węglika spiekanego. 1/100000; wydajność szlifowania wynosi tylko 0.4 - 4.8 mm3 / min. Dlatego też, aby zapewnić jakość krawędzi skrawającej i ilość usuwania narzędzia skrawającego, czas szlifowania jest długi, a wydajność obróbki niska. Ponadto, gdy twardość, zawartość i wielkość cząstek PCD są różne, czas szlifowania jest również zupełnie inny.

(3) Granularność ma duży wpływ

Materiały PCD są używane do narzędzi skrawających według wielkości cząstek. Dzielą się głównie na trzy kategorie: gruboziarnisty rozmiar cząstek (20-50 μm), średni rozmiar cząstek (około 10 μm) i drobny rozmiar cząstek (~ 5 μm). Siła szlifowania i współczynnik szlifowania są kilkakrotnie do kilkudziesięciu różnych. Razy. Gruboziarnisty PCD ma najwyższy współczynnik szlifowania, a szlifowanie jest również najtrudniejsze. Po szlifowaniu krawędź tnąca jest najpoważniejsza, a jakość najgorsza, ale odporność na zużycie jest najsilniejsza; drobnoziarnisty współczynnik szlifowania PCD jest stosunkowo najniższy, a szlifowanie jest łatwiejsze. Jakość krawędzi tnącej po szlifowaniu