選用_精金剛石刀具的_精加工是一種能完成納米級(jí)尺度精度及外表粗糙度的加工技能
。比來(lái)
，_精加工技能已在光電、生物范疇用精細(xì)模具的加工中得到了運(yùn)用
。_精金剛石刀具是完成模具_(dá)精加工的要害要素之一
。
本文對(duì)日本AlliedDiamond株式會(huì)社出產(chǎn)的UPC（UltraPrecisionCuttingTool）_精金剛石刀具的功能
、_精切削異樣工件資料時(shí)刀具的磨損狀況及加工實(shí)例作一引見(jiàn)
。
1.UPC_精金剛石刀具的功能
單晶金剛石具有碳原子間以共價(jià)鍵結(jié)
鑄鐵平板實(shí)連系的立方晶體結(jié)構(gòu)，其晶格常數(shù)為3.567埃
，連系原子間的間隔為1.544埃
。由于單晶金剛石原子結(jié)構(gòu)的特色
，將其作為刀具資料能取得其它資料所不具備的優(yōu)異硬度和滑潤(rùn)
、尖利的切削刃。UPC_精金剛石刀具選用_精磨削技能制備
，可__地發(fā)揚(yáng)資料特性
，取得滑潤(rùn)尖利性與耐磨性兼?zhèn)涞那邢魅?div id="d48novz" class="flower left">
，與_精加工機(jī)床匹配能完成高精度非球面形狀及微細(xì)形狀的_精加工
。
為了滿意模具_(dá)精加工的懇求，切削深度應(yīng)設(shè)定在納米級(jí)范圍內(nèi)
。為此
，對(duì)切削刀具的懇求為：①刀尖圓弧半徑R到達(dá)數(shù)十納米的尖利程度；②切削刃棱線的滑潤(rùn)度到達(dá)納米級(jí)水平
。選用與刀尖圓弧半徑大小一樣的切深進(jìn)行加工時(shí)
，不易損傷工件的任務(wù)面，加工平穩(wěn)
，排屑流通
，因工件彈性變形惹起的切削厚度改變也_小，能完成_精加工
。
2.UPC刀具加工異樣工件資料的磨損狀況差異
金剛石刀具的熱化學(xué)磨損狀況依據(jù)被加工資料品種的異樣而有很大差異。在_精細(xì)車床上運(yùn)用刀尖角130°的直線切削刃_精金剛石車刀對(duì)無(wú)氧銅和純鋁進(jìn)行端面車削后
，刀尖的磨損狀況標(biāo)明
，切削無(wú)氧銅的刀具前刀面發(fā)生了月牙洼磨損，但切削刃棱線仍堅(jiān)持尖利狀況
；切削純鋁的刀具切削刃棱線磨損變?yōu)閳A弧刃，但前刀面未發(fā)現(xiàn)月牙洼磨損
。從這些磨損狀況的差異可以看出各不一樣的磨損機(jī)理：切削銅時(shí)
，刀具前刀面發(fā)生月牙洼磨損是由于銅的觸媒效果使金剛石氧化而惹起的，而刀具切削刃棱線因與工件無(wú)間隙地_觸摸而未發(fā)生氧化磨損
；切削鋁時(shí)
，由于任務(wù)外表與刀具外表直觸摸摸而生成碳化鋁
，工件資料被切削刃切除而使切削刃發(fā)生磨損，但因磨損擴(kuò)大方向與切削銅時(shí)相反（從切削刃向后刀面擴(kuò)大）
，故不會(huì)發(fā)生前刀面的月牙洼磨損
。
由于異樣工件資料的熱化學(xué)表象異樣，刀具的磨損狀況也異樣
，因而應(yīng)依據(jù)異樣品種的工件資料來(lái)描繪合理的刀具前角與后角。
3.UPC-R_精金剛石刀具加工實(shí)例
UPC-R是一種選用圓弧切削刃的UPC_精金剛石刀具
，其典鉚焊平板型用處是用于DVD等非球面鏡模具的_精加工
。UPC-R刀具圓弧切削刃的概括精度小于50nm，是當(dāng)前世界上_的精度
；圓弧R僅為5μm
，也是世界上_小的
。運(yùn)用UPC-R_精金剛石刀具在CNC兩坐標(biāo)_精細(xì)機(jī)床上加工非球面鏡模具的加工關(guān)鍵包羅：①如何接連構(gòu)成薄而安穩(wěn)的切屑并流通排出
；②工件旋轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)具有高水平的動(dòng)平衡功能
；③工件能_地定心；④切削液的安穩(wěn)供應(yīng)等
。
由于加工鋼時(shí)的熱化學(xué)反響會(huì)使金剛石石墨化并向工件分散
，因而UPC金剛石刀具不適合鋼模具的_精加工。但如果在鋼模具外表用非電解辦法鍍上數(shù)十微米至數(shù)百微米厚的鎳鍍層
，則可用UPC金剛石刀具進(jìn)行_精加工
。關(guān)于涂鍍質(zhì)量，應(yīng)挑選不會(huì)發(fā)生氣孔
、偏析等結(jié)晶結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)的非晶質(zhì)鍍層。
4.UPC-T_精金剛石刀具加工實(shí)例
UPC-T是一種選用三角切削刃的UPC_精金剛石刀具
，首要用于菲涅爾透鏡模具和液晶導(dǎo)光板等衍射光柵模具的_精加工
。近年來(lái)，光學(xué)元件的高精細(xì)化
、小型化和集成化發(fā)展迅速
，從非球面透鏡到可以完成薄型輕量化
、集成化的菲涅爾透鏡
，對(duì)_精加工技能的懇求越來(lái)越高。本加工形式是用1把UPC-T_精金剛石刀具_(dá)精加工微細(xì)光柵部分和非球面形狀的實(shí)例
，因而懇求車刀刀尖切削刃R＜100nm并具有優(yōu)異的切削功能
。UPC-T的刀尖切削刃為50nm的細(xì)小切削刃，可以完成_精加工
。
用_精金剛石刀具加工模具已發(fā)展為透鏡模具加工中不行短少的加工辦法。往后
，跟著模具檔次的進(jìn)步和對(duì)成型零件高精細(xì)化
、多功能化的市場(chǎng)需求不斷高漲，以及醫(yī)療和生物學(xué)范疇模具加工需求的增加
，將不斷推動(dòng)新式刀具的開(kāi)發(fā)
。
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