De diamant is het kristal van enig koolstofatoom, en zijn kristalstructuur behoort tot het kubieke kristalsysteem met equiaxed vliegtuigcentrum (één soort kristalsysteem met hoogste atoomdichtheid). Aangezien de band plakkend tussen koolstofatomen in diamant sp3 hybride covalente band is, heeft het sterke bindende stabiliteit en gerichtheid. De unieke kristalstructuur maakt diamant de hoogste hardheid en de starheid, r.i., warmtegeleidingsvermogen, uitstekende schuringsweerstand, corrosieweerstand en chemische stabiliteit, enz. hebben. De uitstekende eigenschappen van natuurlijke diamant kunnen aan de meeste vereisten van precisie en ultra-precisie scherpe hulpmiddelmaterialen voldoen, en het is een ideaal materiaal van het precisie scherp hulpmiddel. De eenvormige kristalstructuur van natuurlijke diamant zonder interne korrelgrens maakt theoretisch de snijkant de eerlijkheid en de scherpte van atoomniveau bereiken. De hardheid, de schuringsweerstand, de corrosieweerstand en de chemische stabiliteit van natuurlijk de diamant verzekert de lange levensduur van het scherpe hulpmiddel, verzekert het ononderbroken lange normale knipsel, en vermindert het effect van slijtage van de werktuigen op delenprecisie; Zijn hoger warmtegeleidingsvermogen kan scherpe temperatuur en thermische misvorming van delen verminderen. De natuurlijke diamant als superhard het snijden hulpmiddelmateriaal, daarom, heeft een belangrijke positie op het gebied van mechanische verwerking en wijd toegepast, vooral op het gebied van super die precisie machinaal bewerkend, zoals verwerking in kernreactors wordt gebruikt, en andere geavanceerd technisch op het gebied van allerlei gebruikt spiegel, voor raket of raket in de navigatiegyroscoop, het substraat van de computerharde schijf, de versneller van het elektronenkanon en ultra-precisiecomponenten), gebruikend natuurlijk diamanthulpmiddel geen kwestie op prijs of op de precisie dan de traditionele het machinaal bewerken methode duidelijke voordelen heeft. Lijst 1 vergelijkt de nauwkeurigheid en de prijs van diverse die spiegels door natuurlijke diamant hulpmiddel en traditionele te malen worden verwerkt en het oppoetsen methodes.

Naast de high-tech gebieden, kan de natuurlijke diamant de scherpe hulpmiddelen in de toepassing van het gewone industriële en burgerlijke producten jaar na jaar ook verhoogd machinaal bewerken, van traditionele horlogedelen ontwikkeld is die aan de aluminiumzuiger verwerken, juwelen, pen, glanzende platen, de delen die van de non-ferrometaaldecoratie verwerken, de natuurlijke zeggen diamant de scherpe hulpmiddelen verdere mechanische verwerkingsgebieden is geweest, een meer en meer belangrijke rol speelt.

Anderzijds, wegens de unieke eigenschappen van natuurlijke diamant, is het zeer moeilijk om het te verwerken. wegens de hoge hardheid van natuurlijke diamant, moet het door speciale methodes worden gemalen, die ook hoge technische eisen ten aanzien van exploitanten vereist. wegens de goede chemische stabiliteit van natuurlijke diamant, kon het lange tijd in het verleden worden gelast niet, en slechts werd de mechanische methode gebruikt om groot-korreldiamant vast te klemmen, die in het afval van diamantmaterialen en de hoge prijs van scherpe hulpmiddelen, resulteerde en ook de precisie van scherpe hulpmiddelen en delen beïnvloedde.

In het verleden de 100 jaar, hebben de wetenschappers en de technici onderzoek en ontwikkeling op lange termijn in de belangrijke rol, de toepassingsperspectieven en de implementatiemethodes van diamanthulpmiddelen in mechanische verwerking, en de bereikte vruchtbare resultaten gemaakt. De ontwikkeling van de natuurlijke technologie van het diamant scherpe hulpmiddel wordt herzien in de volgende stadia.

Traditionele verwerkingstechnologie van natuurlijke diamanthulpmiddelen

De natuurlijke diamanthulpmiddelen werden ontwikkeld na Wereldoorlog II om aan de verwerkingsbehoeften van precisiedelen, lichte ornamenten en juwelengravure te voldoen. Het productieproces van natuurlijke diamanthulpmiddelen kwam uit de het malen en het oppoetsen technologie van diamantjuwelen voort. De ontwikkeling van natuurlijke diamanthulpmiddelen heeft significante veranderingen in de productietechnologie van horloges en verwante producten bewerkstelligd.

Het omwikkelen van het procesmethode van diamantjuwelen is: op de gietijzer malende plaat bedekte de oppervlakte het malende die deeg van het diamantpoeder met olijfolie en wordt gemengd met een laag in, en maakte diamantpoeder in de uiterst kleine poriën op de oppervlakte van het gietijzer, vast in klemskateboard wordt ingelegd met diamanten op het sinds het gewicht van het malen op de malende plaat die bij hoge snelheid roteren.

1. Bladverwerking en het testen: de kwaliteit van het blad zal direct de kwaliteit van verwerkte parts.2 beïnvloeden. Richtlijn: de hevigste slijtageoppervlakte van het hulpmiddel wordt geplaatst op de hardste kristaloppervlakte van diamant, om de langste levensduur van het hulpmiddel te verzekeren. De traditionele richtlijnmethode GEBRUIKT over het algemeen het blote oog orientation.3. Het opzetten: tijdens knipsel, zouden de natuurlijke diamanthulpmiddelen moeten dragen snijdend krachten van alle richtingen. om ononderbroken en stabiel knipsel te verzekeren moeten de diamanthulpmiddelen stevig op de hulpmiddelbar worden geïnstalleerd.

Diamant het solderen de technologie was nog niet uitgevonden, zodat het mechanische was vastklemmen de enige manier. Wegens het eenvoudige proces en de lage kosten van traditionele diamant scherpe hulpmiddelen, wordt het nog vandaag gebruikt in het ruwe machinaal bewerken van diamant scherpe hulpmiddelen. de de verwerkingstechnologie van het diamanthulpmiddel, in een halve eeuw van wetenschap en technologiepersoneel op de fysieke en chemische eigenschappen van diamantkristal en het malende mechanisme van het diamanthulpmiddel verder verbeteren, vandaag blijven het vormingsmechanisme van blad, de scherpe theorie, het solderen de technologie, heel wat werk aangaande precisie malend materiaal, en andere onderwerpen, aangezien het natuurlijke diamanthulpmiddel in ultra-precisie die technologische ontwikkeling machinaal bewerken stevige fundamenten heeft gelegd, veel onderzoekonderwerp.

Ultra-precisie die technologie voor natuurlijke diamanthulpmiddelen machinaal bewerken

Eind jaren zeventig, in het onderzoek van de technologie van de laser kernfusie, moet een groot aantal high-precision zachte metaalreflectors worden verwerkt, en de van de oppervlakteruwheid en vorm precisie van zacht metaal wordt vereist om het niveau van ultra-precisie te bereiken. Zoals het gebruik van het traditionele malen, het oppoetsen is de verwerkingsprocédés, niet alleen lange verwerkingstijd, hoge kosten, moeilijke verrichting, en niet gemakkelijk om de vereiste nauwkeurigheid te bereiken. Daarom is het dringend om nieuwe verwerkingsprocédés te ontwikkelen. In de echte die vraag, door de natuurlijke spiegel wordt gedreven van de diamant ultra-precisie snel ontwikkelt de scherpe technologie zich, op basis van de bestaande diamant draaiende technologie, door de nauwkeurigheid van werktuigmachine te verbeteren en stijf, strikt controle het proces van trilling en de temperatuur, ontwikkeling van scherpe hulpmiddelen van de ultra-precisie de natuurlijke diamant, enz., afdrijven om het lens scherpe proces te vormen, en ontwikkeld tot een gespecialiseerde technologie. Als één van de belangrijkste technologieën voor het knipsel van de ultra-precisiespiegel, heeft de natuurlijke technologie van het diamant scherpe hulpmiddel significante die innovatie en ontwikkeling in zowel theorie als praktijk bereikt, hoofdzakelijk in de volgende aspecten wordt weerspiegeld:

1. Ontwikkeling van de hulpmiddelen van de ultra-precisiediamant

(1) een opgepoetste rand wordt geïntroduceerd tussen de belangrijkste snijkant en de hulp snijkant, zodat de theoretische ruwheid van de machinaal bewerkte oppervlakte aan nul dicht is en de opgepoetste rand van tekorten wanneer ontdekt onder een microscoop van 500 vrij is of higher.(2) de het machinaal bewerken nauwkeurigheid van de belangrijkste die Hoek van de diamantsnijder 2 „.(3) bereikt de boogprecisie van de boogsnijder voor het draaien van interne oppervlakte wordt gebruikt bereikt het micronniveau.

Omdat het traditionele malende materiaal niet aan de het machinaal bewerken vereisten van de hulpmiddelen van de ultra-precisiediamant kan voldoen, is de boog en rand malende machine met luchtlager ontwikkeld, en de het malen precisie kan 0,1 m.3 bereiken. De technologie en het materiaal van de precisierichtlijn worden gebruikt om diamanthulpmiddelen te oriënteren voor niet alleen het verstrekken van het langste hulpmiddelleven, maar ook het minimaliseren van de wrijving tussen de hulpmiddeloppervlakte en de machinaal bewerkte oppervlakte en de spanning op de splijtenoppervlakte dichtbij het blad. Om dit te doen, is een verfijndere Röntgenstraaldiffractometer nodig.

Het vacuüm solderen is één van de belangrijkste doorbraken in diamanthulpmiddel productietechnologie. Enerzijds, kan de traditionele mechanische het vastklemmen methode tot de uiterst kleine verplaatsing en de trilling van diamantsnijder in het knipselproces leiden, dat de het machinaal bewerken kwaliteit zal beïnvloeden. Anderzijds, wegens de uiterst hoge chemische stabiliteit van diamant zelf, is het moeilijk met andere metalen reageren om lassen in de algemene omstandigheden te bereiken, d.w.z., diamant is niet lasbaar. om dit probleem op te lossen, werd de speciale voorwaarde om diamant (hoog vacuümmilieu) te solderen en legering (zilveren-gebaseerde legering met titanium als actief element) te solderen gevonden na onderzoek en exploratie op lange termijn.

De totstandbrenging van slijtage van de werktuigenmechanisme door de studie vond dat in het scherpe proces, de diamantslijtage van de werktuigen hoofdzakelijk chemische bandslijtage is, en er zijn een kleine hoeveelheid mechanische slijtage en andere vormen van slijtage. De totstandbrenging van slijtage van de werktuigenmechanisme bepaalt het principe van hulpmiddelrichtlijn: de kristaloppervlakte met de beste chemische stabiliteit wordt geplaatst op de achteroppervlakte van het hulpmiddel

6. Systematisch onderzoek naar mechanische het malen methode

Door de diepgaande studie van diamanttheorie, vindt men dat de macroscopische plastic misvorming van diamant (in het verleden, geloofde men dat de diamant slechts een kleine hoeveelheid van elastische misvorming maar geen plastic misvorming had); De spooronzuiverheden in diamantkristal werden bestudeerd. Volgens de verschillende onzuiverheden, werd de diamant verdeeld in vier soorten, zodat de verschillende soorten diamant kunnen=zouden= volgens verschillend GEBRUIK worden geselecteerd Bovendien door het systematische theoretische onderzoek naar de breukkenmerken, splijtenkenmerken en het mechanisme van de oppervlaktevorming van diamant, is een hoop gegevens verkregen, zijn diverse theorieën gevormd, en een wetenschappelijker en diepgaand inzicht in diamant is bereikt. De ontwikkelingskenmerken van technologie van het diamant de scherpe hulpmiddel in dit stadium zijn als volgt: aangezien het diamant scherpe hulpmiddel wordt toegepast op nationale defensie, high-tech en andere gebieden, wordt een hoop fondsen geïnvesteerd, en het scherp-randmateriaal, de instrumenten en de recentste wetenschappelijke methodes worden gebruikt in het onderzoek, die een sprong in ontwikkeling maken.

De recentste verwerkingstechnologie van natuurlijke diamanthulpmiddelen

Eind jaren tachtig, micro - machines als nieuw snel ontwikkeld onderzoekgebied. Het gebruik van mechanische verwerking voor de vervaardiging van micro-robot micro-componenten (zoals? Voor 0.1mm micro- precisietoestel, 0.3mm micro- motor, enz.), wordt de de boogstraal van het hulpmiddeluiteinde van 3 ~ 5 m vereist, en de boogprecisie kan worden gecontroleerd, en kan een aanzienlijke lengte van het hulpmiddelleven bereiken.

Van de analyse van scherpe hulpmiddelmaterialen, slechts kan de enig kristal natuurlijke diamant aan de bovengenoemde vereisten voldoen. Tegelijkertijd, na bijna tien jaar van snelle ontwikkeling, hebben de theorie en de technologie van diamant scherpe hulpmiddelen een rijkdom aan ervaring geaccumuleerd, en zij zijn fundamenteel uitgerust met de capaciteit om de high-precision scherpe hierboven vermelde hulpmiddelen te ontwikkelen. Nochtans, is er nog een hiaat tussen de vereisten van diamant scherpe die hulpmiddelen door de voornoemde ultra-precisie worden verwerkt machinaal bewerkend technologie van diamant scherpe hulpmiddelen en die van micro-machinaal bewerkende hulpmiddelen, en de geavanceerdere verwerkingsprocédés moeten verder worden ontwikkeld. De laatste jaren, zijn een verscheidenheid van methodes ontwikkeld voor het malen van diamanthulpmiddelen met diverse chemische mechanismen.

1. De thermochemische methode voor het mechanisme van thermische chemische methodes: wanneer de temperatuur 800 ℃ is, als het contact van de diamantoppervlakte met ijzer, diamantkristallen binnen zijn rooster van koolstofatomen kunnen van de hand doen, aan het ijzer in het kristalrooster uitspreidde. Het gebruiken van thermische chemische methode van het malen procédé is: de ijzer malende die schijf in waterstofatmosfeer aan 800 ℃ wordt verwarmd, de diamant in contact met de malende schijf en het relatieve glijden, diamantrooster zullen van koolstofatomen aan het ijzer in het kristalrooster uitspreiden, het doel bereiken om diamant te malen; De koolstofatomen die het ijzerrooster ingaan reageren met waterstof aan vormmethaan, dat wordt vrijgegeven van de lucht door tochten. Gebruikend thermochemische methode, is de het malen snelheid 40 ~ 2000 atoomlagen per seconde.

2. Het vacuümplasma chemische oppoetsen, eerst en vooral, gebruikende vacuüm het depositomethode van de plasma fysieke damp op de het malen schijfoppervlakte die een laag van fijn korrelsiliciumoxyde plateren, en activeert dan de oppervlakte van diamant in hoog vacuüm, tegelijkertijd in contact met de omwenteling van de malende schijf, zal de diamantoppervlakte in de activeringsstaat van koolstofatomen met het kiezelzuur op de malende schijf, het malen van diamantvorming reageren; Het resulterende koolmonoxide of kooldioxidegas wordt gepompt uit de reactiekamer. Het reactietarief van deze methode is 1 ~ 3000 m3/s (ongeveer 0,25 ~ 750 atoomlagen per seconde).

3. Non-damaging mechanische chemische het oppoetsen methode: een bepaalde hoeveelheid fijn diamantpoeder en nog het fijnere (nanometerniveau) werden siliciumpoeder toegevoegd in NaOH-oplossing, en het siliciumpoeder met sterke negatieve elektrostatische kracht op één enkel diamantdeeltje veel worden geadsorbeerd groter dan het om diamant malend poeder met de laag van de siliciumadsorptie te vormen, en toen werd het met een laag bedekt op de poreuze gietijzer malende schijf. Tijdens het malen van diamant, verhindert het siliciumpoeder op het diamant malende poeder wordt geadsorbeerd enerzijds het directe effect van het diamantpoeder op de oppervlakte van de verwerkte diamant en beschermt de oppervlakte van de verwerkte diamant tegen diepe schade die; anderzijds, reageert het met de oppervlakte van de verwerkte diamant en verwijdert de reactielaag door zwakke het malen actie. De het malen snelheid van deze methode is zeer laag, slechts 1 atoomlaag per minuut.