PCD材料的電火花磨削研究.pdf

1、自20世紀(jì)90年代以來，聚晶金剛石（PCD）切削刀具的使用已經(jīng)取得了相當(dāng)?shù)脑鲩L。特別是汽車、航空和木工行業(yè)都使用這種材料來獲取更高的生產(chǎn)率、精度和加工的一致性。為保持這種需求的增長以及產(chǎn)品意識(shí)，超硬材料制造商不得不通過增加所供應(yīng)產(chǎn)品的范圍，同時(shí)提高產(chǎn)品的質(zhì)量來滿足高科技制造業(yè)的要求。 本文首先討論了PCD材料的特殊性能并介紹了PCD工具當(dāng)前的制造和應(yīng)用趨勢(shì)，同時(shí)還展望了PCD材料方面的最新和將來的發(fā)展，包括具有物理和組成性能變化

2、的新產(chǎn)品的引進(jìn)，此類產(chǎn)品要么在性能上得到了加強(qiáng)，要么改善了加工的一致性。 電火花加工（EDM）是一種通過放電腐蝕來對(duì)所有導(dǎo)電材料進(jìn)行成型，鉆孔或切割加工的工藝，而聚晶金剛石（PCD）則是一種某些屬性接近天然金剛石的復(fù)合材料，如極高的硬度和導(dǎo)熱性能。本文的主要目標(biāo)就是對(duì)使用電火花磨削技術(shù)加工PCD材料過程中工作參數(shù)對(duì)加工特性的影響。 本課題中使用一個(gè)專門設(shè)計(jì)的紫銅電極輪，使其邊高速旋轉(zhuǎn)，邊利用側(cè)緣對(duì)PCD材料進(jìn)行加工，類似

3、于金剛石磨削。電火花磨削過程對(duì)PCD材料的影響可以通過材料去除率、電極輪磨損率和加工工件的表面質(zhì)量這三個(gè)指標(biāo)來評(píng)價(jià)。據(jù)觀察，使用負(fù)極性來加工PCD材料一般都能獲取較好的性能；使用旋轉(zhuǎn)電極進(jìn)行加工可以達(dá)到較好的表面質(zhì)量和穩(wěn)定的加工過程；由于PCD具有高熔點(diǎn)和極高的硬度，則加工電壓和峰值電流要高；脈沖寬度和脈沖間隔則需要保持合適的關(guān)系，才能得到最佳的加工效果。 本文還對(duì)PCD材料的放電加工機(jī)理進(jìn)行了探討，指出了由于材料熱膨脹系數(shù)的不