單晶金剛石用作超精密加工的優勢:
1、有較高的硬度和耐磨性,在超精密加工時可以最大限度避免刀尖磨損對工件尺寸的影響。
2、有很好的導熱性,較低的熱膨脹係數。因此,切削加工時不會產生很大的熱變形,有利於精密加工。
3、刃麵粗糙度較小,刃口非常鋒利,可達Ra0.01~0.006μm。因此,能勝任薄層切削,有利於超精密加工。
4、摩擦係數低,切削時不宜產生積屑瘤,因此加工表麵質量很高。加工有色金屬表麵粗糙度可小達Ra0.04~0.012μm,加工精度可達IT5以上。
注意: 金剛石刀具不適合加工鋼鐵材料,因為金剛石和鐵有很強的化學親和力,在高溫下鐵原子極易與碳原子作用而使其轉化為石墨結構,刀具極易損壞。用作鋁矽合金的精加工及超精加工,壓縮木材、陶瓷、剛玉、玻璃等的精加工都是不錯的選擇。
單晶金剛石刀具的刃磨特點
超精密加工中,單晶金剛石刀具的兩個基本精度是刀刃輪廓精度和刃口的鈍圓半徑。要求加工非球麵透鏡用的圓弧刀具刃口的圓度為0.05μm以下,加工多麵體反射鏡用的刀刃直線度為0.02μm;刀具刃口的鈍圓半徑(p值)表示了刀具刃口的鋒利程度,為了適應各種加工要求,刀刃刃口半徑範圍20nm~1μm。