经济性电解加工磨削PcD刀具
聚晶金刚石的精密镜面磨削
聚晶金刚石的精密镜面磨削1前言聚晶金刚石（PolycrystallineDiamond，简称PCD）是由特别处理的单晶金刚石微粉与少量粘结剂在高温高压条件下烧结而成的新型超硬材料。
采纳K类硬质合金刀片为基底，在基底上面压制而成的PCD称之为PCD复合片。
PCD中无序排列的金刚石颗粒使其具有均匀的高硬度和高耐磨性，被广泛应用于刀具、工具和模具等行业。
而PCD复合片由于基底的作用，在保证硬度和耐磨性的前提下又在肯定程度上兼顾了强度和韧性，从而进一步扩大了应用领域，加之造价低廉，所以更具使用价值和应用前景。
但是，超硬度和超耐磨性始终是PCD材料精密加工的最大障碍，传统的加工方法几乎无能为力。
随着加工技术的进展，特种工艺渐渐用于PCD材料的加工，但仍存在很多不足，加工质量更难尽如人意。
因此，为充足工业进展对PCD材料日益增长的需要，引入了金属结合剂超硬磨料砂轮在线电解修整（ELID）精密镜面磨削技术，旨在通过该技术的试验与讨论，探究PCD材料精密加工的新途径。
2PCD材料的ELID精密镜面磨削试验1.试验材料试验中采纳美国GE公司生产的PCD—1500系列聚晶金刚石复合片。
其物理机械性能如右表所示。
2.试验条件在MM7120A卧轴矩台精密平面磨床上加装自行开发的ELID磨削电解电极装置，配以自行研制的砂轮、磨削液和电源，构成ELID磨削系统。
试验用砂轮为铸铁纤维结合剂金刚石砂轮CIFB，规格？240mm90mm10mm5mm，粒度W5。
试验中使用的修整电源是自行研制的ELID磨削专用高频脉冲电源，电源输出电压为0～140V，电流0～10A，脉冲频率0～500kHz。
磨削液使用自行研制的专用磨削液。
由于ELID磨削的磨削液兼作电解液，因此，使用碱性水溶型磨削液，除添加防锈剂、钝化剂、极压添加剂和合成润滑剂外，尚需肯定数量的无机盐，以使磨削液具有电解本领。
3.试验过程应用ELID磨削装置对PCD复合片进行磨削试验时，首先对砂轮进行电火花精密整形，除去砂轮的圆度和圆柱度误差，使微细磨料尽可能等高地分布在砂轮表面上。
PCD和PCBN刀具制造及应用
PCD和PCBN刀具制造及应用文/贺献宝、高文生河南省机械工程学会李鸿基河南省生产力促进中心PCD（金刚石复合片）和PCBN（立方氮化硼复合片）刀具是在上世纪七十年代发展起来的新型超硬复合材料加工刀具。
金刚石复合片和立方氮化硼复合片因都采用硬质合金作衬底材料，有效降低了人造金刚石或立方氮化硼的使用量，具有可焊接性，兼具高硬度和高抗弯强度（金刚石的抗弯强度为210～490MPa，而PCD的抗弯强度可达1，500MPa），能承受一定的冲击载荷，因而在日益追求高速切削、高精度切削的今天，必然地得到越来越多的刀具用户和刀具生产厂家的青睐。
在切削加工方面正发挥着越来越多的重要作用。
目前已有基本替代金刚石聚晶、立方氮化硼聚晶刀具的趋势。
金刚石复合片(PCD )、立方氮化硼复合片(PCBN)是在超高压高温下，利用少量粘结剂，把细粒度超硬材料聚结成无气孔、密实的多晶层；同时，使得超硬材料和硬质合金两层材料既致密又牢牢地“复合”、粘结为整体的超硬复合材料。
在“复合”、粘结的过程中，利用了多晶层粘结剂元素、超硬材料元素（C或N、B，其中B扩散性较小）、硬质合金衬底中成分（主要为Co，W元素扩散性较小）的互换性，产生了粘结、反应、“扎钉”、机械镶嵌等作用。
在这个过程中，受冷收缩系数要相互接近，硬质合金要二次液相烧结，元素要扩散，造成适宜的成份各材料相或其组分团的梯度。
PCD和PCBN刀具制造，要经过对片基的切割、刀头磨削、焊接、焊接后磨削等多道加工工序才能完成。
1.PCD、PCBN的切割、磨削用于刀具制造的金刚石复合片、立方氮化硼复合片一般是由圆片基材切割加工而成的，当然也可以直接烧结合成出来，尤其是长、宽尺寸差别不大的长方形、圆形等。
刀具用复合片形状有圆形、半圆形、扇形（450、600、900即1/4圆形）、以及长方形等。
经切割加工或直接合成出的复合片刀（头）坯，在固定到刀体之前需要适当磨削加工，主要是针对衬底底面（为使焊接时接触平整、粘结牢固）和非刀刃面（主要是为了美观），一般可手工研磨，也可用金刚石砂轮粗磨。
PCD刀具应用与发展
PCD刀具应用与发展摘要:对于PCD刀具,如今的铝材料在性能上已今非昔比,在加工各种新开发的铝合金材料(尤其是高硅含量复合材料)时,为了实现生产率及加工质量的最优化,必须认真选择PCD刀具的牌号及几何参数,以适应不同的加工要求。
另一个变化是PCD刀具的加工成本不断降低,大幅下降50%以上。
比较PCD刀具的性能、价格、使用等方面,变化趋势导致PCD刀具在铝材料加工中的应用日益增多。
ClappDICO公司开发的一种不需重磨的超速(Super Speed)PCD铣刀。
铣刀上装夹了多个不需重磨的小刀尖PCD刀片,刀片上的断屑槽可实现对切屑的有效控制。
聚晶金刚石(PCD)刀具加工铝制工件具有刀具寿命长、金属切除率高等优点,其缺点是刀具价格昂贵,加工成本高。
这一点在机械制造业已形成共识。
但近年来PCD刀具的发展与应用情况已发生了许多变化。
如今的铝材料在性能上已今非昔比,在加工各种新开发的铝合金材料(尤其是高硅含量复合材料)时,为了实现生产率及加工质量的最优化,必须认真选择PCD刀具的牌号及几何参数,以适应不同的加工要求。
PCD刀具的另一个变化是加工成本不断降低,在市场竞争压力和刀具制造工艺改进的共同作用下,PCD刀具的价格已大幅下降50%以上。
上述变化趋势导致PCD刀具在铝材料加工中的应用日益增多,而刀具的适用性则受到不同被加工材料的制约。
PCD刀具的基本特点具有极高硬度和独特机械性能的PCD复合片是由金刚石颗粒和催化剂的混合物在高温高压下烧结而成,在合成过程中产生了金刚石颗粒共生物,并在金刚石颗粒之间建立起连接“桥”,从而获得具有催化剂岛状结构、类似于整体金刚石的PCD材料。
PCD材料的结构与PCBN(聚晶立方氮化硼)材料不同。
在PCBN材料中,CBN粒子之间并无实际粘结物;而PCD材料中则存在共生物,金刚石颗粒之间通过晶格“桥”相互连接。
PCD刀具牌号是以金刚石颗粒的粒度进行分类。
根据制造商的标准,细颗粒、中等颗粒和粗颗粒PCD牌号所对应的金刚石粒度大致分别为2μm、10μm和25μm。
加工石墨的刀具选择—PCD刀具
加工石墨的刀具选择—PCD刀具石墨是碳的一种同素异形体，尤其石墨的高磨蚀性、耐高温等性能，广泛应用于模具、坩埚、点击、电池、电刷等领域。
但由于石墨质坚而脆，所以采用车、铣等常规机械加工方法时，旺旺在加工表面会产生崩损现象。
因此车、铣加工石墨模/石墨电极等制品时，切削刀具需具备高的耐磨损性和抗冲击性。
本文就重点介绍一下车、铣加工石墨模具/石墨电极等制品的刀具材质选择，及其加工刀具的规格型号选择。
1、石墨制品的介绍（1）石墨制品之石墨模具的介绍模具作为工业生产中使用极为广泛的基础工艺装备，大到机身外壳，小到一个螺丝，都是根据成型模具，通过冲压、锻压、压铸、挤压、注塑等方式使坯料成为符合产品要求的零件。
模具的形状和加工质量、精度决定着产品的外形和质量。
近年来随着模具行业飞速发展，石墨以其良好的物理和化学性能逐渐成为模具制作的理想选择材料。
现如今许多产业部门，如机电、汽车、家电轻工、电器仪表、通讯、军械等行业的发展均依赖于模具工业的技术提高和发展。
(2）石墨制品之石墨电极的介绍石墨电极是指以石油焦、沥青焦为骨料，煤沥青为黏结剂，经过原料煅烧、破碎磨粉、配料、混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化和机械加工而制成的一种耐高温石墨质导电材料，称为人造石墨电极（简称石墨电极）。
石墨电极的优点是加工较容易，放电加工去除率高，石墨损耗小，因此，部分群基火花机客户放弃了铜电极而改用石墨电极。
目前石墨电极主要用于电弧炼钢炉，矿热电炉，电阻炉等行业，同时石墨电极的毛坯还用于加工成各种坩埚、模具、舟皿和发热体等异型石墨产品。
（3）石墨制品之石墨坩埚的介绍石墨坩埚，又称熔铜包、熔铜等，是指以石墨、粘土、硅石和腊石为原料烧制而成的一类坩埚。
石墨坩埚具有耐高温、导热性能强、热膨胀系数小、抗腐蚀性能好，化学稳定性强，使用寿命长等特点。
被广泛用于合金工具钢冶炼和有色金属（紫铜、黄铜、金、银、锌和铅）及其合金的冶炼。
（4）其他石墨制品介绍除了以上是那种零部件，石墨广泛用于耐火材料、导电材料、耐磨材料、润滑剂、耐高温密封材料、耐腐蚀材料、隔热材料、吸附材料、摩擦材料和防辐射等材料中，这些材料广泛应用于冶金、石油化工、机械工业、电子产业、核工业和国防等。
PCD刀具工序流程表
验收、打码、包装、入库（品检部）
→
出货（仓库）
→
新锯片 工序流程
新锯片 工序流程
→ → → 下订单
设计（绘图）
刀体下料（采购）
验收刀体（品检部）
→
入库、领刀体（品检部）
→
研磨刀体、加工焊刀位、领料、焊接（焊工部）
→
检测焊接（品检 部）
→
检测两侧跳动（品检部）
热处理、喷砂（焊工部）
→
→ → 研磨外圆（强力磨部）
验收、磨两侧（强力磨部） 验收、检测（品检部）
→ 包胶、喷砂、抛光、电镀（焊工部）
验收、打码、包装、入库（品检部）
→
出货（仓库）
→ →
新修边刀 工序流程
新修边刀 工序流程
→ → → 下订单
设计（绘图）
刀体下料（机பைடு நூலகம்部）
刀体车、铣、镗、刀体成型（机加部）
验收刀体（品检部）
→ → 割键槽（线切割）
验收、入库、领刀体（品质部）
→
→ → 处理焊刀位、领齿、焊接（焊工部）
检测焊接（品检部）
喷砂、磨平面、电镀（焊工部）
品质验收（品检部）
→ → 统一外径（强力磨部）
粗、精磨加工（火花机）
检测、打码、包胶、包装、入库（品检部）
→
出货（仓库）
→ → →
工序流程表
新V-CUT 工序流程
新V-CUT 工序流程
→ 下订单
设计（绘图）
→ 刀体下料（采购）
→
验收刀体（品检部）
→
入库、领刀体（品检部）
→ → → 研磨刀体（强力磨部）
验收刀体研磨（品检部）
→ → 加工焊刀位、领齿、焊接（焊工部）
PCD刀具电火花线切割磨削机床的研制
PCD刀具电火花线切割磨削机床的研制贾志新;张亚洲;高坚强【摘要】研制了用于加工聚晶金刚石(PCD)刀具的电火花线切割磨削机床,完成了机床总体方案、各运动进给轴及单向走丝系统的机械结构设计.机床具有较高的位置精度和表面粗糙度,可广泛应用于各种复杂形状的PCD刀具制作,具有以割代磨的技术特点.%The wire electrical discharge grinding machines machined PCD cutter was developed. The mechanical structure design of machine project ,each movement of feed shaft and unidirectional traveling wire system were completed. This machine has the higher positional accuracy ,the higher surface roughness and technical feature of replacing the grinding by cutting ,which is widely used in PCD-tool manufacture of various complex shape.【期刊名称】《电加工与模具》【年(卷),期】2017(000)0z1【总页数】4页(P56-59)【关键词】PCD刀具;电火花线切割加工;单向走丝【作者】贾志新;张亚洲;高坚强【作者单位】北京科技大学机械工程学院,北京 100083;北京科技大学机械工程学院,北京 100083;苏州新火花机床有限公司,江苏苏州 215164【正文语种】中文【中图分类】TG661聚晶金刚石（PCD）是20世纪70年代通过高压技术获得的一种人工合成材料。
因其具有硬度高（硬质合金的80～120倍）、导热系数高（硬质合金的1.5～9倍）、摩擦系数低（约0.1～0.3，硬质合金的摩擦系数为0.4～1.0）、热膨胀系数较低（硬质合金的1/5）和具有与有色金属、非金属之间较小的亲和力等优良特性，故常被用来制作金刚石刀具，并用于有色金属、木材和一些难加工非金属材料的加工。
电解加工及基本原理
2．型面加工
涡轮发动机、增压器、汽轮机等的叶片，叶身型面形状比较复杂、要求精度高，加工批量大，采用机械加工难度大，生产率低，加工周期长，而采用电解加工则不受叶片材料硬度和韧性的限制，在一次行程中就可加工出复杂的叶身型面，生产率高，表面粗糙度小，电解加工整体叶轮在我国已得到普遍应用。
c．砂轮的磨损量小 普通刃磨时，碳化硅砂轮磨削硬质合金其磨损量为硬质合金质量的4～6倍，电解磨削时仅为硬质合金切除量的50%～100%；与普通金刚石砂轮磨削相比，电解磨削砂轮的损耗速度仅为它们的1/5～1/10，可显著降低成本。 采用电解磨削加工不仅比单纯用金刚石砂轮磨削时效率提高2～3倍，而且大大节省金刚石砂轮，一个金刚石导电砂轮可用5～6年。
因为工具阴极材料本身不参与电极反应，其表面仅产生析氢反应，同时工具材料又是抗腐蚀性良好的不锈钢或黄铜等，所以除产生火花短路等特殊情况外，工具阴极基本上没有损耗。
加工生产率高 约为电火花加工的5～10倍以上，在某些情况下比切削加工的生产率还高。 且加工生产率不直接受加工质量的限制，故一般适宜于大批量零件的加工。
1-直流电源 2-工具阴极 3-工件阳极 4-电解液泵 5-电解液
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图中的细竖线表示通过阳极（工件）和阴极（工具）间的电流。竖线的疏密程度表示电流密度的大小 加工开始时，工件阳极与工具阴极的形状不同，工件表面上的各点至工具表面的距离不等，因而各点的电流密度不等。 阳极与阴极距离较近的地方通过的电流密度较大，电解液的流速也较高，阳极溶解的速度也就较快，而距离较远的地方，电流密度就小，阳极溶解就慢。由于工具相对工件不断进给，工件表面上各点就以不同的溶解速度进行溶解，电解产物不断被电解液冲走，直至工件表面形成与工具表面基本相似的形状为止。
PCD刀具
涂层材料须具有硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、不与工件材料发生化学反应、耐热耐氧化、摩擦因数低，以及与基体附着牢固等要求。显然，单一的涂层材料很难满足上述各项要求。所以硬质涂层材料已由最初只能涂单一的TiC、TiN、Al2O3，进入到开发厚膜、复合和多元涂层的新阶段。新开发的TiCN、TiAlN、TiAlN多元、超薄、超多层涂层与TiC、TiN、Al2O3等涂层的复合，加上新型的抗塑性变形基体，在改善涂层的韧性、涂层与基体的结合强度、提高涂层耐磨性方面有了重大进展。目前，又突破了在硬质合金基体上涂覆金刚石薄膜技术，全面提高了刀具的性能。
TiAlN、CrN、TiAlCrN是近几年来开发的硬质涂层新材料。TiAlN涂层刀片已商品化。它的化学稳定性和抗氧化磨损性能好，用其加工高合金钢、不锈钢、钛合金和镍合金时的刀具寿命可比TiN涂层高3~4倍。此外，TiAlN涂层中如果有合适的铝浓度，切削时在刀具前刀面和切屑的界面上还会产生一层硬质的惰性保护膜，该膜有较好的隔热性，可更有效地用于高速切削。例如，美国Kennametal公司推出的H7刀片，系TiAlN涂层，是专为高速铣削合金钢、高合金钢和不锈钢等高性能材料而设计的。CrN是一种无钛涂层，适于切削钛和钛合金、铜、铝以及其它软材料，化学稳定性好，不产生粘屑。TiAlCrN是一种梯度结构涂层，不仅具有高的韧性和硬度，而且摩擦因数也较小，适用于铣刀、滚刀、丝锥等多种刀具，切削性能明显优于TiN。
AlTiN复合 黑 3400 1-4 0.5 900 高速、高硬度加工
TiAlCrN 亚黑 3500 1-4 0.6 1000 特殊加工领域
TiCN渐层 灰黑 3000 1-4 0.4 400 高韧性通用涂层
CrN渐层 银亮 2000 3-15 0.5 700 适用加工铜、钛、模具
PCD刀具的刃口加工方法及技术
PCD刀具的刃口加工方法及技术苏慧涛【摘要】PCD刀具是20世纪70年代以后发展起来的一种新型刀具,其优良的使用性能在现代加工工业中发挥着重要的作用,文章阐述了PCD刀具常用的刃口加工方法,即电火花加工、金刚石砂轮加工和金刚石研磨加工,具体分析了其加工方法的加工原理、影响因素、加工的状况及应用情况,说明通过合理选择PCD刀具刃口加工方法来获得良好的刃口质量,可以提高被加工工件的加工质量,延长刀具使用寿命.【期刊名称】《超硬材料工程》【年(卷),期】2013(025)002【总页数】5页(P31-35)【关键词】PCD刀具;加工方法;加工原理;影响因素【作者】苏慧涛【作者单位】北京天地东方超硬材料有限公司,北京100018【正文语种】中文【中图分类】TQ164聚晶金刚石（PCD）［1］是将粒度为微米级的金刚石微粉与少量金属粉末（如Co）混合后在高温（1400℃）高压（6000MPa）下烧结而成的聚晶体。
与其它刀具材料相比，聚晶金刚石具有如下特点：①极高的硬度和耐磨性；②高导热性和低热膨胀系数，切削时散热快，切削温度低，热变形小；③摩擦系数小，可降低加工表面粗糙度。
但由于聚晶金刚石与铁族元素有很强的亲和力，因此不适合加工黑色金属及其合金。
PCD刀具在有色金属及其合金、非金属材料及复合材料的切削中体现出优良的切削性能，可用于制作车刀、镗刀、铣刀和钻头、铰刀、锪刀、锯刀、镂刀、剃刀及复合孔加工刀具（如图1），广泛用于航空航天、精密电子、医疗器械、汽车制造、风力发电等精密加工，现已成为如汽车零部件的切削加工，各种电动工具、电机加工及非金属材料加工行业等必备的加工刀具。
刀具具有锋利的刃口对生产加工具有重要的影响，一方面在相同条件下锋利的刀具刃口可以使加工变的轻便，从而降低切削力，提高加工效率，降低生产成本，另一方面锋利的刀具刃口可以提高被加工工件的表面质量和尺寸精度，进而提高工件的耐磨性、耐腐蚀性、耐疲劳性以及改善零部件的装配精度和质量，在PCD刀具的刃磨加工中，刃口处理对于提高刀具使用寿命十分重要。
关于铝合金材料PCD刀具加工应用的研究
关于铝合金材料PCD刀具加工应用的研究作者：刘源来源：《科教导刊·电子版》2017年第12期摘要铝合金材料被广泛运用于汽车、飞机等装备制造领域，有利于减轻机械动力负荷，实现机械设备的轻型化、小型化发展。
在铝合金材料的运用过程中，PCD切割工具以其硬度高、热膨胀系数低、与铝合金亲合小的特点被广泛运用于铝合金的切削加工领域。
本文对PCD刀具加工应用方法进行了研究，探索了PCD刀具钝化处理的技术，以及钝化处理后对于切削铝合金材料的影响。
关键词 PCD刀具钝化处理铝合金材料目前，PCD（金刚石）刀具已经大规模的运用铝合金等有色金属的切削加工中。
为提高PCD刀具的使用寿命和加工质量，笔者在工作实践的基础上，结合现有的研究成果，进行了PCD刀具钝化和铝合金材料切削实验，对PCD刀具钝化技术和要求，有针对性地进行了优化。
1 PCD刀具的钝化技术的原理PCD刀具的钝化技术是对PCD刀具进行深加工，提高刀具运用水平的重要方法。
笔者在实践中发现，PCD刀具在切削加工铝合金的过程中，使用初期会表现出加工质量不高、磨损较快等问题。
随着使用时间的延长，其加工的质量越来越高。
其实现的原理主要是：PCD刀具在刃磨后会出现一些毛刺和微缺口，但是在车削铝合金材料长时间磨损中，刀具刃口出现钝化，毛刺和微缺口被去除，切削刃变得光滑，提高刀具的使用寿命和加工质量。
2 PCD刀具的钝化和铝合金材料车削实验本文进行的实验主要由两个部分组成：一是PCD刀具的钝化实验；一是钝化PCD刀具对铝合金材料的切削实验。
2.1关于的PCD刀具的钝化实验在实验中，笔者采用了小型可转位刀片刃口钝化机，通过刀具与钝化机磨刷之间的磨损运动，对PCD刀具进行刃口钝化观察。
为了观察不同的磨刷与PCD刀具钝化的关系，笔者在试验中分别选用含400目、800目、1000目、1200目金刚石磨料的磨料刷，转速800r/min，切削刃和磨料刷接触长度为2mm进行实验。
PCD聚晶金刚石刀具特性及其适合加工的材料简介
PCD 聚晶金刚石刀具特性及其适合加工的材料简介图1努氏硬度图2断裂韧性图3导热性制备工艺PCD是由大量随机定向的金刚石颗粒在极困难的条件下进行人工合成得到的。
它通过在高压高温下烧结精选的金刚石颗粒进行制备。
烧结过程在金刚石稳定区内被严格地控制，于是生产出一种极硬且耐磨的结构。
特性PCD是由大量随机定向的金刚石颗粒在极困难的条件下进行人工合成得到的。
它通过在高压高温下烧结精选的金刚石颗粒进行制备。
烧结过程在金刚石稳定区内被严格地控制，于是生产出一种极硬且耐磨的结构。
特性以聚晶形态组成的金刚石提供了一种强大的切削刀具，它提供极好的硬度及由此得到的耐磨性，并与聚晶结构所带来的极佳韧性相结合。
此外，金刚石拥有所有刀具材料中最高的导热性，使得热量迅速从切削刃传递出来。
除PCD与铁的高亲合力以外，PCD不会与工件材料粘结，在正确的切削参数下，积屑瘤是最小化的。
所有的SecomaxPCD刀具都拥有镜面抛光的前刀面，提供最低的摩擦系数和光滑的切削刃。
适合加工的工件材料铝合金铝合金已成为交通工业需求的致力于减轻重量的理想材料。
尽管铝合金的生产在能量消耗上具有更大的初始需求，但在长期运作中证明有更多的益处，这些合金的性能将超过其它与其竞争的材料。
纯铝的硬度低、耐腐蚀。
举例讲，添加铜或镁等合金元素将使该材料具有更高的强度。
巿场上有很多种铝合金，最著名的莫过于分别用于汽车与航空航天行业的2000及6000系列。
锻造和铸造铝合金之间有明显的分界线，各有几种不同的材质等级，而且有各式各样的硬化处理性能。
对于硅(Si)含量低到中等的硅合金来说，PCD在铣削应用与粗加工中提供了最好的耐磨性，见下表。
所遭遇到的最常见的问题应该是积屑瘤。
即使是很高的切削速度，加工低硅铝合金时也会发生这种情况。
切削刃的几何角度和质量必须要被小心地应用。
采用这样的参数，当与工件的接触时间越久，产生的热量上升，其直接的影响就是刀具寿命的缩短。
对于加工高硅铝合金，PCD的耐磨性被完全地利用。
影响电解磨削加工质量的因素及参数选择
影响电解磨削加工质量的因素及参数选择作者：朱丽鹏来源：《活力》2009年第15期电解磨削属于电化学机械加工的范畴。
电解磨削是由电解作用和機械磨削作用相结合而进行加工的﹐又称电化学磨削﹐英文简称ECG。
电解磨削的原理如图,导电砂轮与直流电源的阴极相联,被加工工件接阳极,它在一定压力下与导电砂轮相接触。
加工区域中送入电解液,在电解和机械磨削的双重作用下,工件很快就被磨光。
在电解磨削过程中,电流从工件通过电解液流向磨轮,形成通路,于是工件表面的金属在电流和电解液的作用下发生电解作用(电化学腐蚀),被氧化成为一层极薄的氧化物或氢氧化物薄膜(阳极氧化膜)。
但刚形成的阳极薄膜迅速被导电砂轮中的磨料刮除,在阳极工件上有露出新的金属表面并被继续加工,这样,电解作用和磨削作用交替进行使工件被加工到一定的尺寸精度和表面粗糙度。
电解磨削是一种电解和机械磨削共同作用的加工方法,影响其加工质量的因素也是多方面的,主要是电解液、阴极导电面积和磨粒轨迹、被加工材料的性质、机械因素、电参数。
电解液的成分直接影响到阳极表面钝化膜的性质。
如果所生成的钝化膜的结构疏松,对工件表面的保护能力差,加工精度就低。
要获得高精度的零件,在加工的过程中工件表面应生成一层结构紧密、均匀的、保护性能良好的低价氧化物。
钝化性电解液形成的阳极钝化膜不易受到破坏。
电解液的成分和浓度是影响阳极钝化膜性质和厚度的主要因素。
因此为了改善表面粗糙度,常常选用钝化性或半钝化性电解液。
电解磨削平面时,常常采用碗状砂轮以增大阴极面积,但工件往复移动时,阴、阳极上各点的相对运动速度和轨迹的重复程度并不相等,砂轮边缘线速度高,进给方向两侧轨迹的重复程度较大,磨削量较多,磨出的工件往往成中凸的“鱼背”形状。
轮结合剂铜或石墨,工件在往复运动磨削过程中,由于两极之间的接触面积逐渐减少或逐渐增加,引起电流密度相应变化,造成表面电解不均匀,也会影响加工成形精度。
对合金成分复杂的材料,由于不同金属元素的电极电位不同,阳极溶解速度也不同,特别是电解磨削硬质合金和钢料的组合件时,问题更为严重。
PCD刀具
PCD的定义,PCD是英文Polycrystalline diamond的简称,中文直译过来是聚晶金刚石的意思.它与单晶金刚石相对应.摘自:中国机械资讯网聚晶金刚石（PCD）刀具发展1．概述1.1 PCD刀具的发展金刚石作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史。
在刀具发展历程中，从十九世纪末到二十世纪中期，刀具材料以高速钢为主要代表；1927年德国首先研制出硬质合金刀具材料并获得广泛应用；二十世纪五十年代，瑞典和美国分别合成出人造金刚石，切削刀具从此步入以超硬材料为代表的时期。
二十世纪七十年代，人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石（PCD），解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题，使金刚石刀具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。
1.2 PCD刀具的性能特点金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性，可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。
金刚石刀具的上述特性是由金刚石晶体状态决定的。
在金刚石晶体中，碳原子的四个价电子按四面体结构成键，每个碳原子与四个相邻原子形成共价键，进而组成金刚石结构，该结构的结合力和方向性很强，从而使金刚石具有极高硬度。
由于聚晶金刚石（PCD）的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体，虽然加入了结合剂，其硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石。
但由于PCD烧结体表现为各向同性，因此不易沿单一解理面裂开。
PCD刀具材料的主要性能指标：①PCD的硬度可达8000HV，为硬质合金的80～120倍；②PCD的导热系数为700W/mK，为硬质合金的1.5～9倍，甚至高于PCBN和铜，因此PCD刀具热量传递迅速；③PCD的摩擦系数一般仅为0.1～0.3（硬质合金的摩擦系数为0.4～1），因此PCD刀具可显著减小切削力；④PCD的热膨胀系数仅为0.9×10 -6～1.18×10 -6，仅相当于硬质合金的1/5，因此PCD刀具热变形小，加工精度高；⑤PCD刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小，在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。
电解磨削
（二）提高生产率的途径
（三）影响加工精度因素
电解液
加工精度因素
阴极导电面积
磨轮精度
加工精度因素
机床和夹具精 度
4.电解磨削加工设备
电解工具磨床
注：与普通磨床区别是带
电解内圆磨床
有直流电源及电解液供给系统，工 具与工件间绝缘，机床有防腐处理
电解外圆磨床
及抽风装置。
电解成形磨床
电解磨削
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电解磨削加工原理
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电解磨削加工特点
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电解磨削加工工艺
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电解磨削加工设备
1.电解磨削基本原理
电解磨削是由电解作用和机械磨削作用 相复合而进行加工的，比电解加工具有 较好的加工精度和表面粗糙度，比机械 磨削有较高的生产率
电解磨削装置构成简图
电高
电解磨削设备图
内圆磨床 外圆磨床
磨削加工相关图片
谢谢~
1
3
精度高
表面质量好
2
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砂轮损耗小
3.电解磨削加工工艺
(一）主要工艺参数
（1）电流密度及电压（电流密度15-60A/cm2,电压7-10V)
（2）加工间隙(0.025-0.05mm)
（3）磨削压力(0.2-0.25Pa)
（4）工件与磨轮的接触面积 （5）砂轮转速(1200-2100m/min) （6）电解液供给量(1-6L/min)
关于PCD刀具，最全的都在这了
关于PCD刀具，最全的都在这了PCD刀具介绍：PCD刀具是采用超硬材料PCD（聚晶金刚石）与刀具基体通过特殊工艺制成的刀具。
PCD刀具的特点：硬度高、抗压强度高、导热性好、耐磨性好。
PCD刀具主要指标：1、PCD的硬度可达8000HV，为硬质合金的8～12倍；2、PCD的导热系数为700W/mK，为硬质合金的1.5～9倍，甚至高于PCBN和铜，因此PCD刀具热量传递迅速；3、PCD的摩擦系数一般仅为0.1～0.3（硬质合金的摩擦系数为0.4～1），因此PCD刀具可显著减小切削力；4、PCD的热膨胀系数仅为0.9×10^-6～1.18×10^-6，仅相当于硬质合金的1/5，因此PCD刀具热变形小，加工精度高；5、PCD刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小，在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。
PCD刀具制造技术：制造过程PCD刀具的制造过程主要包括两个阶段：1、PCD复合片的制造：PCD复合片是由天然或人工合成的金刚石粉末与结合剂（其中含钴、镍等金属）按一定比例在高温（1000～2000℃）、高压（5～10万个大气压）下烧结而成。
在烧结过程中，由于结合剂的加入，使金刚石晶体间形成以TiC、SiC、Fe、Co、Ni等为主要成分的结合桥，金刚石晶体以共价键形式镶嵌于结合桥的骨架中。
通常将复合片制成固定直径和厚度的圆盘，还需对烧结成的复合片进行研磨抛光及其它相应的物理、化学处理。
2、PCD刀片的加工：PCD刀片的加工主要包括复合片的切割、刀片的焊接、刀片刃磨等步骤。
切割工艺由于PCD刀具具有很高的硬度及耐磨性，因此必须采用特殊的加工工艺。
目前，加工PCD复合片主要采用电火花线切割、激光加工、超声波加工、高压水射流等几种工艺方法，其工艺特点的比较见表1。
在上述加工方法中，电火花加工效果较佳。
PCD中结合桥的存在使电火花加工复合片成为可能。
在有工作液的条件下，利用脉冲电压使靠近电极金属处的工作液形成放电通道，并在局部产生放电火花，瞬间高温可使聚晶金刚石熔化、脱落，从而形成所要求的三角形、长方形或正方形的刀头毛坯。
pcd木工刀片简介
1 引言随着现代科学技术的高速发展，由聚晶金刚石（PCD）、聚晶立方氮化硼（PCBN）等超硬材料制成的刀具品种越来越丰富，其性能也得到不断发展和提高。
刀片磨料粒径从数十微米、几微米到纳米级；金刚石、立方氮化硼的含量分为低含量、中等含量和高含量；结合剂既有金属、非金属也有混合材料；PCD层厚度从毫米级到微米级；PCD层与硬质合金衬底的结合方式有平面、波纹面；PCD层有高耐磨、高韧性、高耐热等不同特性。
目前PCD、PCBN刀具的应用范围扩大到汽车、航天航空、精密机械、家电、木材、电子电气等行业，用于制作车刀、镗刀、铣刀和钻头、铰刀、锪刀、锯刀、镂刀、剃刀等。
尽管PCD、PCBN刀具发展如此之快，但因其高硬度导致的刀具刃磨困难一直困扰着大多数用户，刀片的重磨也主要由原刀具生产厂家来完成。
不仅刀具价格高，交货期长，而且占用企业流动资金。
因此，很有必要认真研究PCD的磨削特点及PCD刀具的刃磨技术。
2 PCD刀具的制造工艺PCD切削刀具的生产工艺流程一般包括抛光、切割、固接、刃磨、质检等。
PCD超硬材料毛坯直径通常有1/2、1、2、3、4英寸，其表面一般较粗糙（Ra2～10μm），不能直接用于制作刀具，需经研磨抛光使其表面达到镜面（Ra≤0.01μm），然后通过激光切割或电火花线切割加工成一定几何形状和尺寸要求的刀片，再进一步对刀片和基体待固接面进行机械和化学处理，然后采用银基硬钎焊将刀片固接于基体上，最后经金刚石砂轮刃磨。
PCD切削刀具制造技术的关键之一是切削刃的刃磨质量。
优质刀头材料缺乏理想的刃磨工艺和技术将会造成资源浪费，采用好的刃磨工艺则会提升刀具的产品质量，降低刀具使用成本。
3 PCD材料的磨削加工特点PCD是由特殊处理的金刚石与少量粘结剂在高温超高压下烧结而成。
无序排列的金刚石晶粒使PCD具有均匀的、极高的硬度和耐磨性。
PCD可用于切削刀具、砂轮修整、地质钻探、量具测头、拉丝摸具、喷砂摸具等。