本技术介绍了一种新型金刚石砂轮表面微织构的制备方法及其专用设备。传统金刚石砂轮依靠粘结剂固定磨粒,难以实现精确的表面微织构。本技术通过在金属基体外表面进行特殊处理,有效提升了砂轮的加工性能,使其能够制造出理想的表面微织构形貌。
背景技术
金刚石晶体属于立方晶系,具有面心立方晶胞结构,每个碳原子都以SP3
杂化轨道与另外四个碳原子形成共价键,这样的特殊结构使其具备极高的硬度、导热率和优异的化学稳定性,被广泛应用于切/磨削工具领域。现有研究中金刚石表面织构化主要有:方/圆形阵列凸起或凹坑,椭圆形、波纹、交叉等不同轮廓的沟槽,以及表面周期性波纹织构等。因此,如何在金刚石表面加工出不同特征参数的低损伤织构化并实现其可控加工,对改善金刚石磨具加工性能的提升具有重要的意义。
脉冲激光具有能量密度高、可控性好、速度快及精度高的优异特性,可以实现对金刚石进行精密微细加工。激光表面微细加工是利用高能量密度的激光束对工件表面进行局部照射,使工件照射过的表层气化或发生化学反应去除材料,并且对表面性能影响和破坏较小,能够快速刻蚀出表面微织构。随着超短脉冲激光技术的不断进步,其与金刚石的工艺与作用机理及在金刚石织构化加工中的应用得到更多的关注。
传统的传统金刚石磨具存在表面磨粒排布难控制、耐磨性差的问题,同时,对于在特别是针对特殊形状的金刚石砂轮表面加工织构时,没有一种加工特定的排布整齐,具有统一织构化磨粒的方法,加工诸如椭圆形、波纹、交叉等不同轮廓的沟槽十分困难,没有一种统一的加工模式。
实现思路