CFRP加工用金剛石鍍附工具

適宜地將基體和增強材料結(jié)合起來從而形成可控性機械特征是復合材料的一個特色。碳纖維增強塑料由于其優(yōu)越的抗拉強度、比濕度、抗腐蝕性而廣泛應(yīng)用在工業(yè)機械如汽車、直升機、器械和鐵路車輛等領(lǐng)域。此外，CFRP材料在航天領(lǐng)域是一種基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)材料，可以減輕飛機機身重量從而提高燃料效率，節(jié)省維護成本。電鍍金剛石種類根據(jù)用途來決定電鍍金剛石磨頭由于金剛石本身硬度高，它有人造和天然之分，其中，天然的硬度更高，但因為稀少而價格很高。

在航天領(lǐng)域，和CFRP材料有關(guān)的加工都會應(yīng)用金剛石鍍附工具。金剛石鍍附鉆，用于CFRP材料的精密鉆孔。由于軸向力沿著纖維板疊層方面施力，鉆孔時CFRP材料容易出現(xiàn)分層。

隨著切削工具磨損的加劇和碎屑粘附在切削刃上，鉆削時的抗鉆強度也逐漸增大，CFRP材料過度受熱，強度也由此降低。為解決這一問題，就不可避免地要應(yīng)用到金剛石鍍附鉆。

金剛石鍍附鉆的構(gòu)造

金剛石鍍附鉆的構(gòu)造

頂角從鉆頭的中心到邊緣有三個變化，這樣就減小了鉆頭外刃在鉆削時的軸向力，把CFRP材料分層降到了低。螺旋角和溝槽外形設(shè)計之間得到了優(yōu)化處理，切削刃帶有三個頂角且長度得到了縮短處理；這種設(shè)計使鉆削深孔時的溫度得到了控制，不至于過高。

金剛石鍍附薄膜的表面。通過改善金剛石的微結(jié)構(gòu)并對鍍附預處理技術(shù)進行優(yōu)化，解決了金剛石鍍附薄膜和硬質(zhì)基體很難結(jié)合在一起的問題。圖10所示為CRFP鉆削用SDC型鉆頭。加工出的孔質(zhì)量準確、沒有分層和未切割纖維。金剛石磨頭有特殊之處金剛石磨頭的用途與普通砂輪相比，有特殊之處，它硬度高、抗壓強度高、耐磨性好，金剛石磨頭在磨削加工中成為磨削硬脆材料及硬質(zhì)合金的理想工具。金剛石鍍覆層耐磨性好，提高了工具壽命，實現(xiàn)了穩(wěn)定鉆削。

金剛石磨頭的制作方法

目前，用于加工石材的鉆頭有圓柱形、錐形、三角形、棱形、片形、鋸形等多種多樣；但只是分別具有加工孔、槽或切割的單一功能鉆頭。沒有既可加工槽又可同時加工暗藏槽、既可加工孔又可加工不透孔的鉆頭。本實用新型就是在充分參考、總結(jié)現(xiàn)有鉆頭基礎(chǔ)上，為解決現(xiàn)有各種鉆頭存在的不足，而研制的一種新型鉆頭金剛石磨頭。當然，這些都是要根據(jù)金剛石磨頭的用途來決定，比如在磨內(nèi)孔時，磨頭的作用就顯得十分突出了，同時他也是普通磨頭的好幫手，特別是在用于難磨材料的處理時，顯得非常的明顯和重要。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種金剛石磨頭，從而達到如下目的1、同時既可加工槽又可加工暗藏槽；2、既可加工孔，又可加工不透孔；3、既可在被加工物體的邊緣開始進行加工，又可在被加工物體的任何部位開始進行加工而被加工物體的四周不留任何痕跡；4、應(yīng)用本實用新型進行加工可同時完成多種工序；合金磨頭現(xiàn)已成為鉗工及修理工的工具，主要是因為它具有很多優(yōu)點，它不僅可以加工鑄鐵、鑄鋼、碳素鋼、合金鋼、不銹鋼、銅、鋁等各種金屬以及大理石、玉、骨等非金屬，且加工硬度可達HRA≥85。不象應(yīng)用已有鉆頭，加工完一道工序后再更換另一種鉆頭加工下一道工序；從而有效地減少繁瑣的無功勞動、提高勞動效率，同時還可明顯地提高加工質(zhì)量。

所述磨頭為倒置的蘑菇形結(jié)構(gòu)、或為倒置的三角形結(jié)構(gòu)、或為圓板形結(jié)構(gòu)、或為任何幾何形結(jié)構(gòu)。

所述凹溝為旋溝形結(jié)構(gòu)、或為順時針方向旋溝形結(jié)構(gòu)、或為逆時針方向旋溝形結(jié)構(gòu)。

所述底溝為十字溝形結(jié)構(gòu)，所述十字溝形結(jié)構(gòu)的底溝為十字溝的中心部位細、隨十字溝向外延展?jié)u粗的溝形結(jié)構(gòu)。

所述磨柱、磨頭是由金剛石材料制成的磨柱、磨頭。

金剛石磨頭特性和工件精度的關(guān)系

在成型磨削時，要保證工件的幾肘形狀精度，磨頭的硬度 不能太軟。例如，磨削曲軸軸頸時，為了保證工件的圓角，砂 輪的硬度要選ZY^2的磨頭，更重要的是磨頭的硬度要均勻; 否則，磨頭的磨損就不均勻而影晌工件成型表面的精度。磨頭 的組織要緊密而均勻，否則，同樣會造成不均勻磨損而影響工 件精度。立方氮化硼微粉，用在精密磨削、研磨、拋光和超精加工，以達到高精度的加工表面。粒度過粗容易遣成磨頭不均勻。

在三種常用結(jié)合劑中，以陶瓷結(jié)合劑容易保持形狀的正 確性，另外，在陶瓷結(jié)合劑中加入一定的化學元素，能較好的 保持磨頭型面的幾何形狀。例如采用含硼、鉛元素的陶瓷結(jié)合 劑磨頭磨削螺紋時，能取得較好的效果。