钎焊金刚石

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材料特性 复合层板是 “ 凯芙拉复合材料 ! 特种陶瓷 ! 铝合金”
的应用前景。 由于汽车、 飞机、 坦克、 舰船的内部结构复杂， 在设计 时难以给出精确的图纸， 在生产时也存在制造误差， 往往 要根据装配要求对复合层板进行现场钻孔、 开槽、 修边等 加工。但该复合板集高强度、 高韧性、 高硬度、 高粘结性于 一体， 属于典型的难加工材料。 目前， 国内对该种复合材料 加工的研究还很少， 根据其特性可尝试选用激光、 高压水
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结
论
#& ** 厚复合层板“ 凯芙拉复合材料 / 特种陶瓷 0 铝合
加工对象 冷却方式 钻削方式 加工用量 金” （ 其中特种陶瓷厚度为 ")**，凯芙拉 复 合 材 料 厚 度
（ ( ）通过采用钎焊金刚石套料钻和电镀金刚石套料 钻钻削 “ 三明治”新型复合板材的对比试验可知： 在同样 的加工条件下， 钎焊金刚石套料钻钻削加工 “ 三明治”复 合板材的加工效率高、 加工质量好、 刀具使用寿命长、 加工 成本低。 （ ! ）采用钎焊金刚石套料钻在普通机床上就可以实 现 “ 三 明 治 ”复 合 板 材 的 加 工 ， 操作简单易行， 满足了对 “ 三明治”复合板材进行现场批量加工的要求， 为新型复 孔加工 合材料层板 “ 凯芙拉复合材料& 特种陶瓷 & 铝合金” 寻到了一条方便易行、 经济高效的新途径。 （ ) ）钎焊金刚石刀具参数和加工工艺参数的优化有 待进一步研究。
（ 编辑 毕
胜）
!!!!!!!!!! 作者简介： 赵午云 （ 5XTX0 ）， 男， 硕士研究生， 主要从事新型动平衡 机
的研发与设计工作。 收稿日期： *++/0+*05+
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பைடு நூலகம்械工程师
射流等加工方法。但这些方法都存在加工成本高、 不宜现 场加工等问题。本文从加工的经济性和实用性来考虑， 立 足于传统加工方法， 尝试在 !"#$" 立式钻床上采用电镀金 刚石套料钻和南京航空航天大学新研制的钎焊金刚石套 料钻钻削通孔。
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复合材料 & 特种陶瓷 & 铝合金” 结构图。加工时在“ 三明 以防止 治”复合板的上下面都垫有 ) ## 左右厚的衬板， 铝合金变形和凯芙拉复合材料出现分层、 抽丝、 拉毛、 隆起 等现象。
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作者简介： 靳晓丽 （ (-$’& ）， 女， 硕士研究生， 主要研究方向为难加 工 材料的加工。 收稿日期： !"")&(!&"’
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水冷 恒压 （ 恒定轴向力 23456） 转速 -(((78.*9:
（ 编辑 毕
胜）
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钻都是电镀制成的， 由于镀层金属与基体和磨料的结合面 并不存在牢固的冶金化学结合， 磨料只是被机械地埋镶在 镀层金属中， 因而把持力不大， 在负荷较重的加工作业中， 工具容易因磨粒脱落或镀层成片剥落而导致整体失效。 为 增加把持力就必须增加镀层厚度， 其结果是磨粒裸露高度 和容屑空间减小， 切削部位易堵塞。但是钎焊金刚石套料 钻利用高温钎焊工艺可实现金刚石、 结合剂和金属基体界 面上的化学冶金结合， 具有较高的结合强度， 磨粒的裸露 钎焊工具锋利、 容屑空间大， 不易堵 高度可达 $"%&’"% ， 塞， 磨料的利用更加充分。 在相同条件下与电镀工具相比， 磨削力、 功率消耗、 磨削温度更低。
机械工程师
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钎焊金刚石刀具钻削新型复合板试验
靳晓丽 ， 袁军堂， 张永刚
（ 南京理工大学 机械工程学院， 江苏 南京 *5++X/） 摘 要： 为解决新型 “ 三明治”复合层板 “ 凯芙拉复合材料 ! 特种陶瓷 ! 铝合金”孔加工的难题， 文中尝试在 "#$%& 立式钻床上采用电镀金刚石套料钻和最新研制的钎焊金刚石套料钻钻削通孔。 试验结果表明： 电镀金刚石套料钻仅钻 削 $’% 个孔， 金刚石磨料就完全脱落； 钎焊金刚石套料钻连续钻削 $( 个孔， 切削部位无明显变化， 加工效率高且孔表 面光滑平整， 完全满足技术要求， 为新型复合材料层板 “ 凯芙拉复合材料 ! 特种陶瓷 ! 铝合金”孔加工寻到了一条方 便、 经济、 有效的新途径。 关键词： 复合装甲层板；钎焊金刚石套料钻；钻孔 中图分类号： GZ/,/； GZT55 文献标识码： H 文章编号： （ *++/） 5++*0*444 +/0++5-0+*
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试验结果与分析 试验结果表明： 进口电镀金刚石套料钻仅钻削 (%! 个
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钎焊金刚石套料钻的工艺优势 目前国内普遍使用的直径小于 ! !" ## 金刚石套料
孔就完全报废。 图 * 是电镀金刚石套料钻钻孔后复合层板 很明显 孔形貌， 图 + 是电镀金刚石套料钻钻孔后的形貌， 金刚石全部脱落， 基体已严重磨损。而钎焊金刚石套料钻 连续钻削 (" 个孔 （ 因材料有限， 没再继续钻削） ， 切削部 位无明显变化， 加工效率高且孔表面光滑平整， 完全满足 技术要求。 图 , 是钎焊金刚石套料钻钻孔后复合层板孔形 貌。 图 $ 是钎焊金刚石套料钻钻削 (" 个孔后的形貌， 金刚 石正常磨损， 无脱落。
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试验条件 试验条件如下表所示， 钎焊金刚石套料钻与电镀金刚
石套料钻所选用的金刚石粒度、品级及其排布方式均相 同， 规格相同。图 ( 和图 ! 分别是电镀金刚石套料钻与钎 “ 凯芙拉 焊金刚石套料钻切削区的形貌， 图 ) 是复合层板
试验条件表
机床 套料钻规格 生产单位 （ 配备有无级调速器） !"#&" 立式钻床 壁厚 +,")**， 外径 !’&()**， 金刚石粒度 -"."( 基体材料： -" 钢， 电镀套料钻： 日本ッポサソ株式会社 钎焊套料钻： 南京理工大学设计， 南京航空航天大学制造
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［ T ］ 唐一科 ) 等 6 软支撑动平衡机的 LHV 技 术 研 究 ［ <］ 6中 国 机 械 工 程 )5XX/),.12 ： 1401/6 ［ -］ 余 小 平 ) 等 6 动 平 衡 计 算 中 影 响 系 数 的 通 解 算 法 及 其 工 程 应 用 ［ <］ 6 电设备， *+++).123**0*,6 ［ X］ 罗 良 玲 ) 等 6 相 关 技 术 在 动 平 衡 测 试 中 的 应 用 ［ <］ 6南 昌 大 学 学 报 （ 工科版）， *+++)**./2 ： *,0*-6
近几年出现的一种新型轻质复合材料， 该材料既具有凯芙 拉复合材料的高强度、 高断裂韧性、 高吸能缓冲防护能力， 也具有陶瓷的高硬度、 高模量、 高抗压、 耐磨损、 耐腐蚀、 耐 高温等优良性能， 同时兼具铝板的防锈、 防渗透、 高韧性等 优点。在汽车、 航空航天、 航海、 兵器等工业领域有着广阔
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