摘要:聚晶金剛石（polycrystalline diamond，PCD）復(fù)合片是一種有著特殊功能的新材料，由金剛石微粉（細于36/54μm的人造金剛石顆粒）與硬質(zhì)合金襯底在在一定的壓強與溫度下燒結(jié)而成。這種新材料不僅有源自金剛石的高硬度、高耐磨性與導(dǎo)熱性，又有源自硬質(zhì)合金的強度與抗沖擊韌性。正這些特性使得聚晶金剛石廣泛用于切削加工、耐磨工具的制造以及石油、地質(zhì)的鉆探等方面。

按照常規(guī)，制造PCD刀具一般分三步：（1）復(fù)合片的切割；（2）與刀體的焊接；（3）刃磨。一般采用激光或電極絲切割復(fù)合片。價格高昂的激光切割機及其不甚理想的加工質(zhì)量迫使大量的刀具生產(chǎn)企業(yè)在切割加工PCD復(fù)合片時依舊選擇電火花線切割機床。然而因為金剛石的物理性質(zhì)其顆粒不導(dǎo)電，放電加工的難度提升。特別是在電火花線切割的加工中，電極絲斷裂的現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)。有學(xué)者認為，若想使超硬刀具材料的線切割加工效率提高，研究電參數(shù)對加工的影響是必經(jīng)之路。把工作電流限制在電極絲所能承受的范圍之內(nèi)，調(diào)節(jié)各工藝參數(shù)尤其是電參數(shù)，進行綜合工藝試驗。

本文首先進行了切割試驗，選擇聚晶金剛石為試驗材料，針對其材料成分，與試驗條件，在線切割機床上進行對試驗材料的試切加工，得到初步工藝參數(shù)組合。

然后根據(jù)試切加工獲得的工藝參數(shù)，設(shè)計正交試驗以加工效率、表面粗糙度為試驗?zāi)繕耍赃\絲速度、功放管數(shù)目、脈沖寬度、占空比（脈沖間歇與脈沖寬度的比值）等工藝參數(shù)為試驗因子對切割結(jié)果進行研究。通過試驗分析，力求描述各加工工藝影響試驗?zāi)繕说囊?guī)律。

關(guān)鍵詞 PCD；電火花線切割；加工參數(shù)

目錄

摘要

Abstract

1 緒論-1

1.1 選題背景及其意義-1

1.2 PCD復(fù)合片簡介-2

1.2.1 PCD復(fù)合片特點及用途-2

1.2.2 PCD復(fù)合片的制造-3

1.3 電火花線切割加工PCD復(fù)合片研究現(xiàn)狀-5

1.3.1加工工藝條件的研究-5

1.4 本文的研究方法和內(nèi)容-6

2 電火花線切割加工技術(shù)-7

2.1 電火花線切割加工原理-7

2.1.1 電火花線切割加工基本條件-7

2.1.2 電火花加工機理-8

2.1.3 電火花線切割技術(shù)及應(yīng)用-9

2.2 電火花線切割加工基本規(guī)律-10

2.2.1 主要工藝指標-10

2.2.2 一般工藝規(guī)律-11

2.2.3 影響超硬刀具材料加工的主要因素-12

2.3 試驗機床及編控軟件介紹-14

2.3.1 寶瑪DK7763D型中走絲線切割機床-14

2.3.2 BMXP編控系統(tǒng)-17

3 PCD復(fù)合片的切割加工試驗-21

3.1 試驗材料、裝備、編控介紹-21

3.1.1 試驗材料-21

3.2 正交試驗-28

3.2.1 試驗方法-28

3.3 電加工變質(zhì)層簡析-31

3.3.1 表面變質(zhì)層的狀態(tài)-31

3.3.2 表面變質(zhì)層與加工因素的關(guān)系-31

4 可視化輔助技術(shù)簡介-34

4.1 可視化技術(shù)-34

4.2 可視化平臺-34

4.2.1 高速攝像儀-34

4.2.2 圖像采集系統(tǒng)-35

結(jié)論-36

致謝-37

參考文獻-38