超精密切削加工时为何要使用单晶金刚石作为刀具材料?

来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/10/03 21:38:46
超精密切削加工时为何要使用单晶金刚石作为刀具材料?
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超精密切削加工时为何要使用单晶金刚石作为刀具材料?
超精密切削加工时为何要使用单晶金刚石作为刀具材料?

超精密切削加工时为何要使用单晶金刚石作为刀具材料?
金刚石刀具的材料分为三种：天然单晶金刚石刀具（也就是咱们常说的钻石啦~）、人造聚晶金刚石、金刚石烧结体.由于天然金刚石过于昂贵,所以市面上我们常用的都是人造聚晶金刚石刀具.
单晶金刚石用作超精密加工的优势：
一、有较高的硬度和耐磨性,在超精密加工时可以最大限度避免刀尖磨损对工件尺寸的影响.
二、有很好的导热性,较低的热膨胀系数.因此,切削加工时不会产生很大的热变形,有利于精密加工.
三、刃面粗糙度较小,刃口非常锋利,可达Ra0.01~0.006μm.因此,能胜任薄层切削,有利于超精密加工.
四、摩擦系数低,切削时不宜产生积屑瘤,因此加工表面质量很高.加工有色金属表面粗糙度可小达Ra0.04~0.012μm,加工精度可达IT5以上.
*注意,金刚石刀具不适合加工钢铁材料,因为金刚石和铁有很强的化学亲和力,在高温下铁原子极易与碳原子作用而使其转化为石墨结构,刀具极易损坏.用作铝硅合金的精加工及超精加工,压缩木材、陶瓷、刚玉、玻璃等的精加工都是不错的选择.

单晶金刚石是由具有饱和性和方向性的共价键结合起来的晶体，因此它具有极高的硬度和耐磨性，是目前所知自然界中最硬的物质。

因为金刚石硬度最大，适合做切割工具

晶体硬度高，所以不易变形，在超精密加工中，道具材料的变形对精度影响很大。而且其晶格结构方向比较确定。在计算时有比较强的可操作性。

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