CFRP加工用金剛石鍍附工具

適宜地將基體和增強(qiáng)材料結(jié)合起來(lái)從而形成可控性機(jī)械特征是復(fù)合材料的一個(gè)特色。碳纖維增強(qiáng)塑料由于其優(yōu)越的抗拉強(qiáng)度、比濕度、抗腐蝕性而廣泛應(yīng)用在工業(yè)機(jī)械如汽車、直升機(jī)、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(jī)機(jī)身重量從而提高燃料效率，節(jié)省維護(hù)成本。電鍍金剛石種類根據(jù)用途來(lái)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?yàn)橄∩俣鴥r(jià)格很高。

在航天領(lǐng)域，和CFRP材料有關(guān)的加工都會(huì)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(shí)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(shí)的抗鉆強(qiáng)度也逐漸增大，CFRP材料過(guò)度受熱，強(qiáng)度也由此降低。為解決這一問(wèn)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(gè)變化，這樣就減小了鉆頭外刃在鉆削時(shí)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(jì)之間得到了優(yōu)化處理，切削刃帶有三個(gè)頂角且長(zhǎng)度得到了縮短處理；這種設(shè)計(jì)使鉆削深孔時(shí)的溫度得到了控制，不至于過(guò)高。

金剛石鍍附薄膜的表面。通過(guò)改善金剛石的微結(jié)構(gòu)并對(duì)鍍附預(yù)處理技術(shù)進(jìn)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(wèn)題。圖10所示為CRFP鉆削用SDC型鉆頭。加工出的孔質(zhì)量準(zhǔn)確、沒(méi)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(qiáng)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(shí)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(méi)有既可加工槽又可同時(shí)加工暗藏槽、既可加工孔又可加工不透孔的鉆頭。本實(shí)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(dāng)然，這些都是要根據(jù)金剛石磨頭的用途來(lái)決定，比如在磨內(nèi)孔時(shí)，磨頭的作用就顯得十分突出了，同時(shí)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(shí)，顯得非常的明顯和重要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種金剛石磨頭，從而達(dá)到如下目的1、同時(shí)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(jìn)行加工，又可在被加工物體的任何部位開始進(jìn)行加工而被加工物體的四周不留任何痕跡；4、應(yīng)用本實(shí)用新型進(jìn)行加工可同時(shí)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?yàn)樗哂泻芏鄡?yōu)點(diǎn)，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(dá)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(wú)功勞動(dòng)、提高勞動(dòng)效率，同時(shí)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?yàn)榈怪玫娜切谓Y(jié)構(gòu)、或?yàn)閳A板形結(jié)構(gòu)、或?yàn)槿魏螏缀涡谓Y(jié)構(gòu)。

所述凹溝為旋溝形結(jié)構(gòu)、或?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较蛐郎闲谓Y(jié)構(gòu)、或?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较蛐郎闲谓Y(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(xì)、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(shí)，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(shí)，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(huì)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(dá)到高精度的加工表面。粒度過(guò)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(xué)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(shí)，能取得較好的效果。