高精度金刚石刀具研磨关键技术研究
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Ｔｈｌ 工艺与检测 ｅｎｇ ｎ ｃ０ ｙ ｄ ０ａ
高 精 度金 刚石 刀具 研 磨关 键 技 术 研 究
雷大江 夏志辉 何建国
（ 中国工程 物理研 究 院机械 制造 工 艺研 究所 ， 四川 绵 阳 ６ １０ ） ２９ ０ 摘 要 ： 刚石 刀具 刃 口锋 利 度对 所加 工零件 的 表面 质量 有着 重 要影 响 。通 过确 定 合理 的研 磨设 备 结构 和 金 合理 的研 磨 工艺 参数 ， 获得 的 刀具 刃 口锋 利度 从 ３０ａ 提高 到 了 ５ ｍ， 面表 面粗糙 度从 １ ｍ ０ ｍ ０ａ 刀 ５ｉ ｌ 提 高到 了 ０５ａ ， ． ｍ 刀具 刃 口质 量得 到 了明显 改善 。 关键 词 ： 刚石 刀具 金
变质层 、 表面 缺陷 和残余应
力 也 越 小 ， 件 表 面 质 量 也 工 就越高。
Ｋｅ ｗｏ ｄ ：Ｄｉｍｏ ｄ Ｃ ｔ ｎ ｏ ｌ；Ｌ ｐ ｉ ｇ ｙ ｒｓ ａ ｎ ｕｔ ｇＴ ｏ ｉ ａ ｐ ｎ ；Ｃ ｔ ｎ ｄ ｅ Ｒａ ｉ ｓ ｕｔ ｇＥ ｇ ｄｕ ｉ
超 精 密加 工技 术是 现代 高科 技 战争 的重要 支撑 技 术 。做 为 超精 密加 工 技 术 的重 要 领 域 之 一 ， 点 金 刚 单 石 切 削技 术在 国 防及 民用方 面都 有着 巨大 的现 实或 潜 在 需求 ， 国防 、 空 航 天 、 学 、 文 、 技 术 中所 需 如 航 光 天 核 的激光 核 聚变 反射 镜 、 战术 导弹 及载 人飞船 用球 面 、 非 球 面 大型 零件 及微 光 学 元 件 （ 包括 衍 射 光 学元 件 和 折 射微 光学 元件 ） 等 。
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｕ ｔｎ ｄ ｅ ｒ ｄ ｕ ｆｄ ａ ｎ ｕ ｔ ｏ ｌｗａ ｔｅ ｉ ｏｔ ｎ ｎ ｕ ｎ ｉｇ ｆ ｃｏ ｎ ｔ ｅ ｑ ａ ｉ ｆ ｔａ ｔ ｅ ｃ ｔｉ ｇ ｅ ｇ ａ ｉ ｓ ｏ ｉ ｍｏ ｄ ｃ ｔｉ ｔｏ ｓ ｈ ｍｐ ｒａ ｔ ｉｆ ｅ ｃｎ ａ ｔ ｒ ｏ ｈ ｕ ｌｔ ｏ ｎｇ ｌ ｙ ｗｏｋ ｅ ｅ ｎ ｏ ｄ ｒ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｌｐ ｎ ｕａｉｙ ｏ ｉｍｏ ｄ ｃ ｔｉ ｇ ｔｏ ｓ ｈ ｓ ｐａ ｅ ｐ ｉ ｚ ｄ ｔ ｅ ｒ ｐｉｃ ．Ｉ ｒ ｅ ｏ ｉ ｒ ｖ ｈ ａ ｐｉｇ ｑ ｌｔ ｆ ｄ ａ ｎ ｕ ｔｎ ｏ ｌ ，ｔ ｉ ｐ ｒ ｏ ｔｍｉｅ ｈ
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必备的条件之一。 目前 ， 国内在高精度金 刚石刀具研 磨 技 术上 与 国外还 有 很 大 的差 距 ， 刀具 质 量 更 多 的是
依赖 操作 者 的经验 ， 量不 高且 不稳 定 ， 民产 品加 工 质 军
所需 的高 精度 金 刚石 刀具 基 本 依 赖 于 进 口。但 来自百度文库 ， 对 于 国 内急 需 的刃 口锋利 度优 于 ５ ｎ 的高精度 金 刚石 ０ｎ ｌ 刀具 ， 由于涉 及军 事 应 用 ， 方 国 家 对 我 国一 直 禁 运 。 西
ｅ ｇ ａ ｉ ｓ ｏ ａ ｅ ｉ ｍｏ ｕｔｎ ｏ ｌｉ ｅ ｕ ｅ ｒ ｍ ０ ｄ ｅ ｒ ｄ ｕ ｆｌｐｐ ｄ ｄ ａ ｎｄ ｃ ｔｉｇ ｔ ｏ ｓｒ ｄ ｃ ｄ ｆｏ ３ ０ ｎｍ ｏ５０ ｎ ，ａ ｄ ｔ ｕ ｆｃ ｏ ｇ ｅ ｓ ｔ ｍ ｎ ｈｅ ｓ ｒａ ｅ ｒ ｕ ｈｎ ｓ ｏ ａ ｅ ｆ ｃ ｓ ｒ ｄ ｃ ｄ ｆｏ １ ｍ ｏ ０ ５ ｎ ． ｆｒ ｋ ａ ｅ ｉ ｅ ｕ ｅ ｍ ５ ｎ ｔ ． ｍ ｒ
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高精 度金 刚石 刀具 是进 行单 点金 刚石 超精 密切 削
磨设 备 而言 ， 要确 定合 理 的设备 整体结 构 、 需 较高 的主 轴一 研磨 盘 系统 的轴 向 回转 精度并 尽量 消除 外界 的振 动 干扰 引； 而就研 磨工 艺而 言 ， 需要 确 定 合理 的工 则
艺步骤和研磨工艺参 数 （ 包括磨料粒 度、 研磨压力和 研 磨速 度等 ） 。
中图分 类号 ： Ｇ １ Ｔ ７１
研磨
刃 口锋 利度
文献标 识 码 ： Ａ
Ｋ ｙ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｐ ｉｇ ｈｇ － ｒ ｃｓｏ ｉｍｏ ｄ ｃ ｔｎ ｏ ｌ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｒｓ ａ ｃ ｆｌ ｐｎ ｉｈ ｐ ｅ ｉｉｎ ｄａ ａ ｎ ｕｔ ｇ ｔ ｏ ｉ
１ 工 艺规 划
作为高精度金刚石刀具 的关键技术 指标之一 ， 刃 口锋利度是影响工件表面质量 的关键因素， 如图 １ 所
示 。刀 具 刃 口越 锋 利 ， 切 其 薄 能 力 越 强 ， 削 刃 能 够 从 切
工件表 面 有效 切 除 材 料 的未 变形 厚 度 越 小 ， 件 的微 观 工
高 精 度金 刚石 刀具 研 磨关 键 技 术 研 究
雷大江 夏志辉 何建国
（ 中国工程 物理研 究 院机械 制造 工 艺研 究所 ， 四川 绵 阳 ６ １０ ） ２９ ０ 摘 要 ： 刚石 刀具 刃 口锋 利 度对 所加 工零件 的 表面 质量 有着 重 要影 响 。通 过确 定 合理 的研 磨设 备 结构 和 金 合理 的研 磨 工艺 参数 ， 获得 的 刀具 刃 口锋 利度 从 ３０ａ 提高 到 了 ５ ｍ， 面表 面粗糙 度从 １ ｍ ０ ｍ ０ａ 刀 ５ｉ ｌ 提 高到 了 ０５ａ ， ． ｍ 刀具 刃 口质 量得 到 了明显 改善 。 关键 词 ： 刚石 刀具 金
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力 也 越 小 ， 件 表 面 质 量 也 工 就越高。
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超 精 密加 工技 术是 现代 高科 技 战争 的重要 支撑 技 术 。做 为 超精 密加 工 技 术 的重 要 领 域 之 一 ， 点 金 刚 单 石 切 削技 术在 国 防及 民用方 面都 有着 巨大 的现 实或 潜 在 需求 ， 国防 、 空 航 天 、 学 、 文 、 技 术 中所 需 如 航 光 天 核 的激光 核 聚变 反射 镜 、 战术 导弹 及载 人飞船 用球 面 、 非 球 面 大型 零件 及微 光 学 元 件 （ 包括 衍 射 光 学元 件 和 折 射微 光学 元件 ） 等 。
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所需 的高 精度 金 刚石 刀具 基 本 依 赖 于 进 口。但 来自百度文库 ， 对 于 国 内急 需 的刃 口锋利 度优 于 ５ ｎ 的高精度 金 刚石 ０ｎ ｌ 刀具 ， 由于涉 及军 事 应 用 ， 方 国 家 对 我 国一 直 禁 运 。 西
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高精 度金 刚石 刀具 是进 行单 点金 刚石 超精 密切 削
磨设 备 而言 ， 要确 定合 理 的设备 整体结 构 、 需 较高 的主 轴一 研磨 盘 系统 的轴 向 回转 精度并 尽量 消除 外界 的振 动 干扰 引； 而就研 磨工 艺而 言 ， 需要 确 定 合理 的工 则
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研磨
刃 口锋 利度
文献标 识 码 ： Ａ
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１ 工 艺规 划
作为高精度金刚石刀具 的关键技术 指标之一 ， 刃 口锋利度是影响工件表面质量 的关键因素， 如图 １ 所
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工件表 面 有效 切 除 材 料 的未 变形 厚 度 越 小 ， 件 的微 观 工