Монохромный алмазный резак
При сверхточной механической обработке основными факторами, обеспечивающими качество обрабатываемой поверхности, являются высококачественные инструменты, в дополнение к высокоточным станкам и ультрастабильным средам обработки. Монокристаллический алмаз обладает высокой твердостью, хорошей износостойкостью, высокой прочностью, хорошей теплопроводностью, низким коэффициентом трения с цветными металлами, хорошей антиадгезионностью, отличной коррозионной стойкостью и химической стабильностью и может заточить чрезвычайно острые края. Он считается наиболее идеальным материалом для сверхточной резки и имеет важное место в области механической обработки, особенно в области сверхточной обработки.
В конце 1970-х годов в исследовании технологии лазерного ядерного синтеза было необходимо обработать большое количество высокоточных зеркал из мягкого металла, что требовало, чтобы шероховатость поверхности и точность формы мягких металлов достигали сверхточных уровней. Если используются традиционные методы шлифовки и полировки, время обработки не только длительное, но и высокая стоимость, операция сложная, и требуемая точность не всегда достигается. Поэтому существует настоятельная необходимость в разработке новых методов обработки. Быстро разработанная технология ультратонкой резки с монокристаллическим алмазом, основанная на реальных требованиях. Из-за физических свойств монокристаллического алмаза нелегко приклеиваться к ножу и производить резку при резке. Качество поверхности хорошее. При обработке цветных металлов шероховатость поверхности может достигать Rz0,1 ~ 0,05 мкм. Монокристаллические алмазные инструменты также могут эффективно обрабатывать материалы из цветных металлов и оптические материалы, такие как золото, серебро, медь, алюминий и другие цветные металлы и сапфир, селенид цинка, сульфид цинка, кремний, Ge, фторид кальция, фторид бария, Оптические материалы, такие как оптическое стекло и керамические кристаллы.
При сверхточной прецизионной обработке двумя основными характеристиками монокристаллического алмазного инструмента являются точность профиля лезвия и тупой радиус режущей кромки. Требуется, чтобы округлость режущей кромки дуги для обработки асферической линзы составляла 0,05 мкм или менее, а прямолинейность режущей кромки для обработки многогранного зеркала составляла 0,02 мкм, а тупой радиус (& rho; значение) режущей кромки инструмента указывал Резкость режущей кромки инструмента, чтобы адаптироваться к различным требованиям к обработке, радиус края лезвия составляет от 20 нм до 1 мкм.
Алмазные кристаллы относятся к плоской кубической системе. Из-за разницы в атомном расположении и атомной плотности на каждой плоскости кристалла и разности расстояний между плоскостями кристалла возникает анизотропия природных кристаллов алмаза. Производительность отличается, сложность изготовления и срок службы различны, а микроскопическая прочность на повреждения каждой поверхности кристалла также значительно отличается. Микроскопическая прочность кристаллов алмаза может быть определена методом испытаний Герца. Поскольку алмаз представляет собой типичный хрупкий материал, его прочность обычно сильно отличается, в основном в зависимости от формы и диапазона распределения распределения напряжений, поэтому она подходит для анализа по теории вероятностей. Когда приложенное напряжение одно и то же, кристаллографическая плоскость (110) имеет наибольшую вероятность повреждения, плоскость кристалла (111) является второй, а плоскость кристалла (100) имеет наименьшую вероятность повреждения. То есть под действием внешней силы критическая плоскость (110), скорее всего, будет нарушена, плоскость кристалла (111) вторая, а (100) наиболее трудно сломать. Хотя скорость измельчения (110) кристаллической плоскости выше, чем у плоскости кристалла (100), экспериментальные результаты показывают, что плоскость кристалла (100) имеет более высокую устойчивость к напряжению, коррозии и термическому разложению, чем другие кристаллические плоскости. В сочетании с комплексным рассмотрением микропрочности использование поверхности (100) в качестве переднего и заднего ножей инструмента позволяет легко обострить высококачественную режущую кромку и менее подвержен микротрещинам.
Выбор кристаллической поверхности монокристаллических алмазных инструментов обычно выбирается в соответствии с требованиями инструмента. В общем случае, если алмазный инструмент необходим для достижения наивысшей прочности, грань кристалла (100) должна быть выбрана как передняя и задняя поверхности инструмента, если алмазный инструмент требуется для сопротивления механическому износу, поверхность кристалла (110) выбирается как передняя и задняя части инструмента. Если алмазный инструмент необходим для противодействия химическому износу, поверхность кристалла (110) следует использовать в качестве передней поверхности инструмента, в качестве боковой поверхности следует использовать грань кристалла (100), или передняя и задняя грани должны быть (100) гранями кристалла. Эти требования должны быть достигнуты с помощью технологии ориентации кристаллов.
В настоящее время существует три основных метода ориентации кристаллов: искусственная визуальная ориентация, ориентация лазерного кристалла и ориентация рентгеновского кристалла.
Ручной визуальный контроль ориентации кристалла: этот метод основан на геометрии естественного кристалла, поверхностном росте, коррозионных характеристиках и геометрической взаимосвязи между гранями кристалла и ориентировке грубой кристаллы, сделанной наблюдением и экспериментированием с помощью многолетнего опыта работы оператора. Метод прост, прост и не требует использования оборудования, но точность результата ориентации невелика, опыт оператора высок, и инструмент для обработки и потери характеристик естественного монокристаллического кристалла больше не может быть определен вручную.
Ориентация лазерного кристалла: ориентация лазерного кристалла облучается на поверхности алмазного кристалла лазером с хорошей когерентностью. Регулярная кристаллическая решетка и микроскопические ямы, образовавшиеся в процессе роста, отражаются на поверхности в разных направлениях кристалла. На экране формируется характерное изображение дифрагированного света. Однако на самом деле из-за внешних факторов интерференции правильная кристаллическая решетка и микроскопические ямы, сформированные естественным образом, не очевидны или вообще не могут наблюдаться. Поэтому кристалл подвергается соответствующему искусственному травлению перед ориентацией, чтобы сформировать характерную топографию.
Ориентация рентгеновского кристалла: поскольку длина волны рентгеновского излучения близка к постоянной решетки кристалла, дифракция происходит, когда рентгеновское излучение проходит или отражается от поверхности кристалла. Используя этот принцип, был разработан специальный инструмент ориентации рентгеновского кристалла. Этот метод ориентации кристалла имеет высокую точность, но поскольку рентгеновские лучи имеют определенный вред для человеческого тела, необходимо обратить внимание на защиту операторов при использовании.
Выбор ориентации кристалла алмазного инструмента: анизотропия алмаза, поэтому не только твердость и износостойкость каждой поверхности кристалла различны, но и износостойкость одной и той же поверхности кристалла в разных направлениях. Если ориентация кристалла не выбрана должным образом, эффективность резки будет значительно уменьшена, даже если поверхность кристалла будет выбрана правильно. В то же время, поскольку прочность на сжатие алмазного кристалла в 5-7 раз превышает прочность на растяжение, в процессе заточки следует выбирать направление легкого шлифования поверхности кристалла, а режущая кромка должна быть направлена в сторону положительного направления скорости заточки (то есть принимать Обратное шлифование), чтобы обеспечить эффективность заточки и уменьшить степень микроскопического расщепления режущей кромки.
Шлифование и повреждение алмазных резаков: механизм износа алмазных резцов является сложным и может быть разделен на макроскопический износ и микроскопический износ. Первый из них в основном механический, а последний в основном основан на термическом химическом износе. Обширные формы износа и разрыва алмазных инструментов - это износ фланца, износ боковых поверхностей и краевой растрескивание. В процессе заточки монокристаллического алмазного алмаза его необходимо носить, чтобы затачивать инструмент, соответствующий требованиям, но если возникает ненужный износ, могут быть повреждены заостренные поверхности передней и задней поверхности. Растрескивание кромки (т. Е. Измельчение) происходит, когда напряжение на режущей кромке превышает местную несущую способность алмазного инструмента и обычно вызвано микроскопическим разрушением кристалла алмаза вдоль плоскости кристалла (111). При сверхточной обработке режущая кромка алмазного резака имеет относительно небольшой радиус, который сам по себе является твердым и хрупким материалом. В то же время из-за его анизотропии и (111) поверхности склонны к расщеплению, наряду с вибрацией и шлифовальным кругом к режущей кромке Воздействие рта часто сопровождается явлением.
Из-за требований инструмента или формы алмаза иногда необходимо разделить необработанный алмаз. Алмаз имеет параллельное полное расщепление, а атомы углерода в алмазе объединены с атомами углерода ковалентной связью большой силы. Однако в определенных направлениях в структуре алмаза, таких как применение определенной силы в направлении параллельного октаэдра, алмаз очень восприимчив к растрескиванию, главным образом потому, что кристаллы алмаза имеют относительно мало связей, связывающих грани. Поэтому плоскость спайности алмаза выбирается так, чтобы разделить грубую, а метод расщепления показан на рисунке 1. На алмазе, который нужно разделить, сделан паз или ник, называемый щелью. Фокус в том, чтобы знать, где шить и как глубоко вы хотите вырезать. Для измельчения высококачественного монокристаллического алмазного инструмента необходимо освоить технологию ориентации кристаллов монокристаллического алмаза. Это в основном связано с анизотропным характером монокристаллического алмаза, а твердость алмаза в разных направлениях сильно различается. Необходимо выбрать подходящую поверхность кристалла и ориентацию кристалла в качестве передней поверхности и боковой поверхности инструмента, то есть кромки лезвия, чтобы лучше всего соответствовать износостойкость и производительность обработки. Интерфейс алмазного кристалла находится в направлении хорошего шлифования, скорость шлифования поверхности кристалла является самой низкой, а кристаллическая поверхность является второй, а скорость шлифования поверхности кристалла является самой высокой. Поскольку твердость поверхности кристалла слишком высока, процесс измельчения затруднен, а микроскопическая прочность невелика, и его легко расщеплять, и трудно обострить острый край. Шлифовальная поверхность почти в два раза выше поверхности кристалла в направлении хорошего шлифования, но вероятность повреждения с разных поверхностей кристалла алмаза применима к различным типам двигателей для комплексной защиты. Для разных двигателей необходимо только отрегулировать соответствующий порог. может.
简体中文
English
Pусский
.jpg)
