荥阳市光明金刚石实业有限公司

金刚石刀具存在的问题

金刚石涂层的剥落可以预防涂层剥落是金刚石涂层刀具的一个严重问题，也是一个常见问题(尤其在加工碳纤维之类材料时)，会导致刀具寿命难以预测。上世纪90年代后期，界面化学特性被确定为是影响金刚石涂层粘附性能的重要因素。

通过选择兼容性好的硬质合金化学特性、采用适当的预处理技术和合理的沉积反应条件金刚石锯片电镀，就有可能减轻或消除金刚石涂层的剥落金刚石工具电镀，稳定地实现平稳的磨损模式。在显微镜下观察正常磨损的金刚石涂层刀具，可以发现，金刚石被稳定磨损直至硬质合金基体，而没有发生崩刃或剥落。

金刚石刀具的限制：

重磨和重涂层的金刚石涂层刀具质量难以保证由于刀具表面生成的涂层为纯金刚石，因此用金刚石磨轮对刀具进行重磨需要耗费很长时间。

此外，为使金刚石生长而采用的刀具。制备工艺会改变刀具表面的化学特性，由于涂层时要求对这种化学特性进行非常准确的控制金刚石锯片电镀，因此刀具重新涂层的效果难以得到保证。

金刚石通过不同的金属镀覆，再经X射线衍射研究分析表明：金刚石表面形成各种不同的碳化物，而产生新的化学键合，提高了金刚石把持力，金刚石颗粒与胎体金属形成“化学/冶金结合”，增加金刚石与胎体之间结合强度，并能抵抗对金刚石的氧化与石墨化，提高金刚石工具的使用寿命金刚石磨盘电镀，完善了金刚石工具使用性能。

切割片、磨片

从已发表的和文章中可以看出，该技术可使金刚石大出刃值达到粒径的2/3，工具寿命提高3倍以上，而常规下该值不足1/3，允许出刃值可作业达稳定出刃值时来获取。所以，采用钎焊技术可望实现胎体金属与母体材料—金刚石和钢基体之间的牢固结合。

切割片、磨片：树脂切割片和打磨片是固结磨具中用量很大的一类，在很多的产品手册和网上分类中，都单独列出来作为大类出现。我们根据实际情况和避免造成误会的角度出发，归类为固结磨具。因为数量巨大，将此分类又进行了进一步细分，分为了平行切割片和钹型砂轮，两者有相同和不同的属性。

金刚石有很高的硬度和耐磨性

刃磨：刃磨CVD金刚石有很高的硬度和耐磨性，刃磨极为困难。目前普遍采用类似PCD刀具的刃磨方法。刃磨过程中，需加冷却液，并应注意砂轮的修整，通常用适合的油石条正确地修整砂轮可以提高刃磨效率和改善刃磨质量。由于CVD金刚石的抗冲击性能不如PCD金刚石，因此有些特殊要求的刀具刃磨后的刃口应倒钝，一般为0.02~0.03mm。

检验：刀具刃口质量情况的检验通常用放大倍数为40~80倍的工具显微镜来观察。普通刀具的刃口锯齿度小于等于0.02mm。对于精度更高的刀具，通过研磨抛光后，刃口锯齿度小于等于0.005mm。

另外，加工不同的工件材料，对刀具刃口质量的要求也有差异，刃磨CVD金刚石刀具应从实际应用情况出发，一味地追求高质量的刃口，这样既降低生产效率，又增加生产成本。

金刚石镀附钻的构造

顶角从钻头的中心到边缘有三个变化，这样就减小了钻头外刃在钻削时的轴向力，把CFRP材料分层降到了低。螺旋角和沟槽外形设计之间得到了优化处理，切削刃带有三个顶角且长度得到了缩短处理；这种设计使钻削深孔时的温度得到了控制，不至于过高。

金刚石镀附薄膜的表面。通过改善金刚石的微结构并对镀附预处理技术进行优化，解决了金刚石镀附薄膜和硬质基体很难结合在一起的问题。图10所示为CRFP钻削用SDC型钻头。加工出的孔质量准确、没有分层和未切割纤维。金刚石镀覆层耐磨性好，提高了工具寿命，实现了稳定钻削。

使用电镀金刚石磨头时需要注意什么

由于电镀金刚石磨头成形修整法具有修整时间短、能修整出各种复杂型面、型面精度保持好、修整操作方便等特点，其使用效果已逐渐得到人们的认可，在生产中也得到了越来越广泛的应用。但在电镀金刚石磨头的设计、制造与使用中应注意如下几点：

（1）金刚石的粒度较被修整磨头的粒度应粗一号，还要选择金刚石颗粒尺寸接近一致，颗粒形状近似球形，常用粒度为36#~100#。  （2）通常采用磨头与磨头接触点处线速度方向同向、磨头线速度与磨头线速度之比（qd值）取+0.3~+0.7较好，不得超过+1;修整时磨头切入量以磨头每转切入0.5~1μm为宜，每次修整磨头的总量应为0.02~0.04mm;光修时间尽量压缩。

（3）电镀金刚石磨头的制造误差应小于工件公差的1/2左右，磨头孔与安装轴承的配合间隙为2~4μm.。

（4）可采用天然或人造金刚石，人造金刚石必须采用高强度等级钻石，如磨钢金刚石SCD或高强度金刚石SMD。

（5）磨头制造时，一般精度的磨头可用外镀法和烧结法，和复杂型面磨头应用内镀法制造，同时进行磨削修整。

（6）电镀金刚石磨头修整磨头时必须遵守快进（不能碰上磨头）→慢进（按需要的切入速度进给）→光修→退出的动作程序，不得错步，否则磨头寿命难以保证。