Přesné obrábění nástrojů pro řezání PCBN pomocí ultra jemných zrnitých broušených kol

PCBN se široce používá při přesném obrábění materiálů s vysokou tvrdostí (tvrdost větší než 50HRC) díky své vysoké tvrdosti, vysoké odolnosti proti opotřebení, vysoké chemické inertnosti a tepelné stabilitě.

 

Přesné obrábění nástrojů pro řezání PCBN často používá leštící pastu diamantu s velikostí částic 3-5 μm. Avšak vzhledem k drsným podmínkám leštění, manipulace s velkým množstvím škodlivé leštící kaše a ceny leštící pasty, která nepřispívá k rozsáhlému zpracování nástrojů PCBN. Výzkum zjistil, že konsolidace ultrajemných zrnitých diamantových broušení kol je prospěšná pro snížení drsnosti povrchu, což zase může snížit výrobní náklady na nástroje pro řezání PCBN.

 

Ve srovnání s vazebními činidly pro pryskyřice mají diamantový broušení keramické vazby vlastnosti vysoké pevnosti, nízké výroby a zablokování tepla a vysokou účinnost broušení a běžně se používají pro broušení nástrojů PCBN. Ultra jemně zrnitý diamant je náchylný k aglomeraci kvůli účinkům elektrostatické přitažlivosti a povrchového napětí, které ovlivňuje životnost broušení a kvality povrchu obrobku. Zjistilo se, že disperze diamantu M2.5/5 v keramické vazbě lze zlepšit kombinací technologie sol gelu s povrchově aktivní látkou. Proto byl na základě diamantu M2.5/5 při porovnávání rozdílu broušení nástrojů PCBN s vitrifikovanými diamantovými kolami připravenými metodou sol gelu a metodou zhášení taveniny.

 

Porovnání přesného broušení nástrojů pro řezání PCBN

 

Nižší drsnost povrchu nástroje může snížit tření mezi čipy a nástrojem, zlepší životnost nástroje a zlepšit hladkost povrchu obrobku. Pro nedávno vznikající řezací nástroje potahování PCBN je pro účinnost povlaku obzvláště důležitá síla vazby mezi povlakem a nástrojem. Snížení drsnosti povrchu řezacího nástroje může zlepšit sílu vazby mezi nástrojem a povlakem.

 

Obrázek 1 ukazuje leštící účinek broušení keramické vazby připravené různými metodami na nástroje pro řezání PCBN. Obrázek 1 (a) ukazuje morfologii povrchu a drsnost povrchu nástroje před lezením, což ukazuje na přítomnost četných jám vytvořených oddělením CBN během formování broušení na povrchu nástroje před lezením. Drsnost povrchu řezného nástroje je 0. 514 μm a rozdíl mezi nejvyššími a nejnižšími body je 8,647 μm. Obrázek 1 (b) ukazuje obraz SEM a drsnost povrchu nástroje PCBN po broušení diamantovým kolem připraveným metodou sol gelu. Z obrázku je vidět, že CBN uvnitř nástroje je hlavně uvolňování jednotlivých částic a neexistuje žádný fenomén maskování hmoty. Jeho drsnost povrchu je 0. 0 74 μm a rozdíl mezi nejvyššími a nejnižšími body je 2,450 μm. Obrázek 1 (c) ukazuje, že uvnitř nástroje je značné množství oddělení CBN. Jeho drsnost povrchu je 0,118 μm a rozdíl mezi nejvyššími a nejnižšími body je 11,087 μm.

 

Obrázek 2 ukazuje SEM obrazy diamantových broušení kol připravených s keramickými pojivami používajícími různé procesy po broušení. Podle obrázku 2 (a) jsou diamanty M2.5/5 rovnoměrně distribuovány v keramickém pojivo, jak je uvedeno v kroužkových oblastech na obrázku. Hustá struktura naznačuje, že pojivo má vynikající přilnavost k diamantu a režim opotřebení je třecí opotřebení a lepidlo. Obrázek 2 (b) ukazuje, že diamant M2.5/5 je nerovnoměrně distribuován v keramickém pojivo, s aglomeračním jevem, jak je uvedeno v kroužené oblasti na obrázku. Volná struktura ukazuje na špatnou přilnavost pojiva na diamantu a není pozorováno žádné zřejmé diamantové opotřebení, což naznačuje problém předčasného oddělení diamantu.

 

 

Experiment broušení ukazuje, že ve srovnání s keramickou vazbou připravenou metodou sol gelu je diamant v keramické vazbě připravené metodou zchlabné vody taveniny aglomerováno, což snižuje sílu vazby vazby a zvyšuje drsnost povrchu nástroje PCBN. Vitrifikované broušení vazebného diamantu připraveného metodou sol gelu může zlepšit rychlost kvality obrábění povrchu nástrojů PCBN, která poukazuje na směr pro přesné broušení nástrojů PCBN s konsolidovanými abrazivami.