बहुक्रिस्टलीय हीरा औजार का निर्माण और अनुप्रयोग

पीसीडी उपकरण उच्च तापमान और उच्च दबाव पर संसंकरण प्रक्रिया द्वारा बहुक्रिस्टलीय हीरे की नोक और कार्बाइड मैट्रिक्स से निर्मित होता है। यह न केवल उच्च कठोरता, उच्च तापीय चालकता, कम घर्षण गुणांक, कम तापीय विस्तार गुणांक, धातु और अधात्विक के साथ कम जुड़ाव, उच्च प्रत्यास्थता मापांक, विखंडन रहित सतह और समरूपता जैसे लाभों का पूर्ण उपयोग करता है, बल्कि कठोर मिश्र धातु की उच्च शक्ति को भी ध्यान में रखता है।
थर्मल स्थिरता, प्रभाव कठोरता और घिसाव प्रतिरोध पीसीडी के मुख्य प्रदर्शन संकेतक हैं। चूंकि इसका उपयोग अधिकतर उच्च तापमान और उच्च तनाव वाले वातावरण में होता है, इसलिए थर्मल स्थिरता सबसे महत्वपूर्ण है। अध्ययन से पता चलता है कि पीसीडी की थर्मल स्थिरता का इसके घिसाव प्रतिरोध और प्रभाव कठोरता पर गहरा प्रभाव पड़ता है। आंकड़ों से पता चलता है कि जब तापमान 750℃ से अधिक होता है, तो पीसीडी का घिसाव प्रतिरोध और प्रभाव कठोरता आमतौर पर 5% से 10% तक कम हो जाती है।
पीसीडी की क्रिस्टलीय अवस्था उसके गुणों को निर्धारित करती है। सूक्ष्म संरचना में, कार्बन परमाणु चार आसन्न परमाणुओं के साथ सहसंयोजक बंध बनाते हैं, चतुष्फलकीय संरचना प्राप्त करते हैं, और फिर परमाणु क्रिस्टल बनाते हैं, जिसमें मजबूत अभिविन्यास और बंधन बल होता है, और उच्च कठोरता होती है। पीसीडी के मुख्य प्रदर्शन सूचकांक इस प्रकार हैं: ① कठोरता 8000 एचवी तक पहुंच सकती है, जो कार्बाइड से 8-12 गुना अधिक है; ② तापीय चालकता 700W/mK है, जो पीसीबीएन और तांबे से 1.5-9 गुना अधिक है; ③ घर्षण गुणांक आमतौर पर केवल 0.1-0.3 होता है, जो कार्बाइड के 0.4-1 से काफी कम है, जिससे काटने का बल काफी कम हो जाता है; ④ तापीय विस्तार गुणांक केवल 0.9x10⁻⁶-1.18x10⁻⁶ होता है, जो कार्बाइड का 1/5 है, जिससे तापीय विरूपण कम होता है और प्रसंस्करण सटीकता में सुधार होता है; ⑤ गैर-धात्विक पदार्थों में गांठ बनने की प्रवृत्ति कम होती है।
क्यूबिक बोरोन नाइट्राइड में ऑक्सीकरण प्रतिरोध प्रबल होता है और यह लौह युक्त पदार्थों को संसाधित कर सकता है, लेकिन इसकी कठोरता एकल क्रिस्टल हीरे से कम होती है, प्रसंस्करण गति धीमी होती है और दक्षता कम होती है। एकल क्रिस्टल हीरे की कठोरता अधिक होती है, लेकिन उसकी मजबूती अपर्याप्त होती है। विषमता के कारण बाह्य बल के प्रभाव में इसकी (111) सतह पर विखंडन आसानी से हो जाता है, जिससे प्रसंस्करण दक्षता सीमित हो जाती है। पीसीडी एक ऐसा बहुलक है जिसे सूक्ष्म आकार के हीरे के कणों से एक निश्चित विधि द्वारा संश्लेषित किया जाता है। कणों के अव्यवस्थित संचय की अराजक प्रकृति के कारण इसका स्थूल समरूप स्वरूप होता है, और तन्यता शक्ति में कोई दिशात्मक और विखंडन सतह नहीं होती है। एकल क्रिस्टल हीरे की तुलना में, पीसीडी की कण सीमा विषमता को प्रभावी ढंग से कम करती है और यांत्रिक गुणों को अनुकूलित करती है।
1. पीसीडी कटिंग टूल्स के डिजाइन सिद्धांत
(1) पीसीडी कण आकार का उचित चयन
सैद्धांतिक रूप से, पीसीडी को कणों को परिष्कृत करने का प्रयास करना चाहिए, और विषमता को दूर करने के लिए उत्पादों के बीच योजकों का वितरण यथासंभव एकसमान होना चाहिए। पीसीडी कणों के आकार का चुनाव भी प्रसंस्करण स्थितियों से संबंधित है। सामान्यतः, उच्च शक्ति, अच्छी कठोरता, अच्छे प्रभाव प्रतिरोध और महीन कण वाले पीसीडी का उपयोग फिनिशिंग या सुपर फिनिशिंग के लिए किया जा सकता है, जबकि मोटे कण वाले पीसीडी का उपयोग सामान्य रफ मशीनिंग के लिए किया जा सकता है। पीसीडी कणों का आकार उपकरण के घिसाव प्रदर्शन को काफी हद तक प्रभावित कर सकता है। संबंधित साहित्य बताता है कि जब कच्चे माल के कण बड़े होते हैं, तो कण के आकार में कमी के साथ घिसाव प्रतिरोध धीरे-धीरे बढ़ता है, लेकिन जब कण का आकार बहुत छोटा होता है, तो यह नियम लागू नहीं होता है।
संबंधित प्रयोगों में 10um, 5um, 2um और 1um के औसत कण आकार वाले चार हीरे के पाउडर का चयन किया गया, और यह निष्कर्ष निकाला गया कि: ① कच्चे माल के कण आकार में कमी के साथ, Co अधिक समान रूप से फैलता है; ② में कमी के साथ, PCD का घिसाव प्रतिरोध और ताप प्रतिरोध धीरे-धीरे कम हो जाता है।
(2) ब्लेड के मुख के आकार और ब्लेड की मोटाई का उचित चयन
ब्लेड के मुख के आकार में मुख्य रूप से चार संरचनाएं शामिल हैं: उलटा किनारा, कुंद वृत्त, उलटा किनारा और कुंद वृत्त का मिश्रण, और नुकीला कोण। नुकीली कोणीय संरचना से किनारा तेज होता है, काटने की गति तेज होती है, काटने के बल और खुरदरेपन को काफी हद तक कम किया जा सकता है, उत्पाद की सतह की गुणवत्ता में सुधार होता है, और यह कम सिलिकॉन वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातु और अन्य कम कठोरता वाले, एकसमान अलौह धातुओं की फिनिशिंग के लिए अधिक उपयुक्त है। कुंद वृत्तीय संरचना ब्लेड के मुख को निष्क्रिय कर देती है, जिससे R कोण बनता है, और ब्लेड के टूटने को प्रभावी ढंग से रोकता है, जो मध्यम/उच्च सिलिकॉन वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है। कुछ विशेष मामलों में, जैसे कि कम गहराई पर काटना और चाकू की कम फीडिंग, कुंद वृत्तीय संरचना को प्राथमिकता दी जाती है। उलटी किनारे वाली संरचना किनारों और कोनों को बढ़ाती है, ब्लेड को स्थिर करती है, लेकिन साथ ही दबाव और काटने के प्रतिरोध को भी बढ़ाती है, जो भारी भार वाले उच्च सिलिकॉन वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की कटिंग के लिए अधिक उपयुक्त है।
ईडीएम प्रक्रिया को सुगम बनाने के लिए, आमतौर पर एक पतली पीडीसी शीट परत (0.3-1.0 मिमी) का चयन किया जाता है, साथ ही कार्बाइड परत भी लगाई जाती है, जिससे उपकरण की कुल मोटाई लगभग 28 मिमी हो जाती है। कार्बाइड परत बहुत मोटी नहीं होनी चाहिए ताकि बॉन्डिंग सतहों के बीच तनाव के अंतर के कारण होने वाले स्तरीकरण से बचा जा सके।
2. पीसीडी उपकरण निर्माण प्रक्रिया
पीसीडी टूल की निर्माण प्रक्रिया सीधे तौर पर इसकी कटिंग क्षमता और सेवा जीवन को निर्धारित करती है, जो इसके अनुप्रयोग और विकास की कुंजी है। पीसीडी टूल की निर्माण प्रक्रिया चित्र 5 में दर्शाई गई है।
(1) पीसीडी मिश्रित गोलियों (पीडीसी) का निर्माण
① पीडीसी की निर्माण प्रक्रिया
पीडीसी आमतौर पर प्राकृतिक या कृत्रिम हीरे के पाउडर और बंधन कारक से उच्च तापमान (1000-2000℃) और उच्च दबाव (5-10 atm) पर निर्मित होता है। बंधन कारक TiC, Sic, Fe, Co, Ni आदि को मुख्य घटकों के रूप में उपयोग करके बंधन सेतु बनाता है, और हीरे का क्रिस्टल सहसंयोजक बंधन के रूप में बंधन सेतु के ढांचे में समाहित होता है। पीडीसी को आमतौर पर निश्चित व्यास और मोटाई वाली डिस्क के रूप में बनाया जाता है, और फिर इसे पीसकर, पॉलिश करके और अन्य संबंधित भौतिक और रासायनिक उपचारों द्वारा संसाधित किया जाता है। संक्षेप में, पीडीसी का आदर्श रूप एकल क्रिस्टल हीरे के उत्कृष्ट भौतिक गुणों को यथासंभव बनाए रखना चाहिए, इसलिए, सिंटरिंग प्रक्रिया में योजकों की मात्रा यथासंभव कम होनी चाहिए, साथ ही, कणों के बीच सहसंयोजक बंधन का संयोजन भी यथासंभव उच्च होना चाहिए।
2. बंधन सामग्री का वर्गीकरण और चयन
PCD उपकरण की तापीय स्थिरता को प्रभावित करने वाला सबसे महत्वपूर्ण कारक बाइंडर है, जो इसकी कठोरता, घिसाव प्रतिरोध और तापीय स्थिरता को सीधे तौर पर प्रभावित करता है। PCD के लिए सामान्य बॉन्डिंग विधियाँ हैं: लोहा, कोबाल्ट, निकेल और अन्य संक्रमण धातुएँ। Co और W मिश्रित पाउडर का उपयोग बॉन्डिंग एजेंट के रूप में किया गया था, और 5.5 GPa के संश्लेषण दबाव, 1450℃ के सिंटरिंग तापमान और 4 मिनट के इन्सुलेशन पर सिंटरिंग PCD का समग्र प्रदर्शन सर्वोत्तम था। SiC, TiC, WC, TiB2 और अन्य सिरेमिक सामग्री का भी उपयोग किया जाता है। SiC की तापीय स्थिरता Co की तुलना में बेहतर है, लेकिन कठोरता और फ्रैक्चर टफनेस अपेक्षाकृत कम हैं। कच्चे माल के आकार को उचित रूप से कम करने से PCD की कठोरता और टफनेस में सुधार हो सकता है। बिना किसी चिपकने वाले पदार्थ के, ग्रेफाइट या अन्य कार्बन स्रोतों को अति उच्च तापमान और उच्च दबाव पर जलाकर नैनोस्केल पॉलीमर डायमंड (NPD) बनाया जाता है। एनपीडी तैयार करने के लिए ग्रेफाइट को अग्रदूत के रूप में उपयोग करना सबसे चुनौतीपूर्ण परिस्थितियों में से एक है, लेकिन संश्लेषित एनपीडी में उच्चतम कठोरता और सर्वोत्तम यांत्रिक गुण होते हैं।
3 अनाजों का चयन और नियंत्रण
पीसीडी के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाला एक प्रमुख कारक कच्चा माल हीरा पाउडर है। हीरे के सूक्ष्म पाउडर का पूर्व-उपचार करना, असामान्य हीरे के कणों की वृद्धि को रोकने वाले पदार्थों की थोड़ी मात्रा मिलाना और सिंटरिंग योजकों का उचित चयन असामान्य हीरे के कणों की वृद्धि को रोक सकता है।
एकसमान संरचना वाला उच्च शुद्धता वाला नैनोग्राफाइट पाउडर विषमता को प्रभावी ढंग से दूर कर सकता है और यांत्रिक गुणों को और बेहतर बना सकता है। उच्च ऊर्जा बॉल ग्राइंडिंग विधि द्वारा तैयार किए गए नैनोग्राफाइट प्रीकर्सर पाउडर का उपयोग उच्च तापमान पर प्री-सिंटरिंग के दौरान ऑक्सीजन की मात्रा को नियंत्रित करने के लिए किया गया था, जिससे 18 GPa और 2100-2300℃ के दबाव में ग्रेफाइट हीरे में परिवर्तित हो गया, जिससे लैमेला और दानेदार नैनोग्राफाइट पाउडर उत्पन्न हुआ, और लैमेला की मोटाई कम होने के साथ कठोरता में वृद्धि हुई।
④ विलंबित रासायनिक उपचार
समान तापमान (200 °℃) और समय (20 घंटे) पर, लुईस अम्ल-FeCl₃ द्वारा कोबाल्ट को हटाने का प्रभाव जल की तुलना में काफी बेहतर था, और HCl का इष्टतम अनुपात 10-15 ग्राम/100 मिलीलीटर था। कोबाल्ट हटाने की गहराई बढ़ने के साथ PCD की तापीय स्थिरता में सुधार होता है। मोटे दाने वाले PCD के लिए, प्रबल अम्ल उपचार से Co को पूरी तरह से हटाया जा सकता है, लेकिन इसका बहुलक प्रदर्शन पर काफी प्रभाव पड़ता है; संश्लेषित पॉलीक्रिस्टल संरचना को बदलने के लिए TiC और WC को मिलाना और प्रबल अम्ल उपचार के साथ संयोजन करने से PCD की स्थिरता में सुधार होता है। वर्तमान में, PCD सामग्री की निर्माण प्रक्रिया में सुधार हो रहा है, उत्पाद की कठोरता अच्छी है, विषमता में काफी सुधार हुआ है, वाणिज्यिक उत्पादन संभव हो गया है, और संबंधित उद्योग तेजी से विकसित हो रहे हैं।
(2) पीसीडी ब्लेड का प्रसंस्करण
① काटने की प्रक्रिया
पीसीडी में उच्च कठोरता, अच्छा घिसाव प्रतिरोध और अत्यधिक कठिन कटाई प्रक्रिया होती है।
② वेल्डिंग प्रक्रिया
पीडीसी और चाकू के शरीर को यांत्रिक क्लैंप, बॉन्डिंग और ब्रेज़िंग द्वारा जोड़ा जाता है। ब्रेज़िंग में पीडीसी को कार्बाइड मैट्रिक्स पर दबाया जाता है, जिसमें वैक्यूम ब्रेज़िंग, वैक्यूम डिफ्यूजन वेल्डिंग, उच्च आवृत्ति प्रेरण तापन ब्रेज़िंग, लेजर वेल्डिंग आदि शामिल हैं। उच्च आवृत्ति प्रेरण तापन ब्रेज़िंग कम लागत और उच्च प्रतिफल वाली होती है, और इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वेल्डिंग की गुणवत्ता फ्लक्स, वेल्डिंग मिश्र धातु और वेल्डिंग तापमान से संबंधित होती है। वेल्डिंग तापमान (आमतौर पर 700 डिग्री सेल्सियस से कम) का सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है; तापमान बहुत अधिक होने पर पीडीसी का ग्राफ़िटाइजेशन या "अति-जलन" हो सकता है, जो सीधे वेल्डिंग प्रभाव को प्रभावित करता है; और बहुत कम तापमान से वेल्डिंग की मजबूती अपर्याप्त हो जाती है। वेल्डिंग तापमान को इन्सुलेशन समय और पीडीसी के लाल होने की गहराई द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है।
③ ब्लेड पीसने की प्रक्रिया
पीसीडी टूल ग्राइंडिंग प्रक्रिया विनिर्माण प्रक्रिया की कुंजी है। सामान्यतः, ब्लेड का पीक मान और ब्लेड की त्रिज्या 5μm के भीतर होती है, और चाप त्रिज्या 4μm के भीतर होती है; आगे और पीछे की कटिंग सतह एक निश्चित सतह फिनिश सुनिश्चित करती है, और दर्पण की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए आगे की कटिंग सतह की त्रिज्या को 0.01 μm तक कम किया जाता है, जिससे चिप्स आगे की चाकू की सतह के साथ प्रवाहित होते हैं और चाकू को चिपकने से रोकते हैं।
ब्लेड ग्राइंडिंग प्रक्रिया में डायमंड ग्राइंडिंग व्हील द्वारा यांत्रिक ब्लेड ग्राइंडिंग, इलेक्ट्रिक स्पार्क ब्लेड ग्राइंडिंग (EDG), मेटल बाइंडर सुपर हार्ड एब्रेसिव ग्राइंडिंग व्हील द्वारा ऑनलाइन इलेक्ट्रोलाइटिक फिनिशिंग ब्लेड ग्राइंडिंग (ELID), और कंपोजिट ब्लेड ग्राइंडिंग मशीनिंग शामिल हैं। इनमें से डायमंड ग्राइंडिंग व्हील द्वारा यांत्रिक ब्लेड ग्राइंडिंग सबसे परिपक्व और सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली प्रक्रिया है।
संबंधित प्रयोग: ① मोटे कणों वाले ग्राइंडिंग व्हील के कारण ब्लेड में गंभीर टूट-फूट हो सकती है, और ग्राइंडिंग व्हील के कणों का आकार जितना कम होगा, ब्लेड की गुणवत्ता उतनी ही बेहतर होगी; ② ग्राइंडिंग व्हील के कणों का आकार महीन कण या अति महीन कण पीसीडी टूल्स के ब्लेड की गुणवत्ता से निकटता से संबंधित है, लेकिन मोटे कण पीसीडी टूल्स पर इसका सीमित प्रभाव होता है।
देश-विदेश में संबंधित शोध मुख्य रूप से ब्लेड ग्राइंडिंग की क्रियाविधि और प्रक्रिया पर केंद्रित है। ब्लेड ग्राइंडिंग क्रियाविधि में, ऊष्मा-रासायनिक निष्कासन और यांत्रिक निष्कासन प्रमुख हैं, जबकि भंगुरता निष्कासन और थकान निष्कासन अपेक्षाकृत कम हैं। ग्राइंडिंग करते समय, विभिन्न बंधनकारी एजेंटों वाले डायमंड ग्राइंडिंग व्हील की मजबूती और ताप प्रतिरोध के अनुसार, ग्राइंडिंग व्हील की गति और स्विंग आवृत्ति को यथासंभव बढ़ाया जाता है, भंगुरता और थकान निष्कासन से बचा जाता है, ऊष्मा-रासायनिक निष्कासन का अनुपात बढ़ाया जाता है और सतह की खुरदरापन कम की जाती है। शुष्क ग्राइंडिंग में सतह की खुरदरापन कम होती है, लेकिन उच्च प्रसंस्करण तापमान के कारण उपकरण की सतह आसानी से जल सकती है।
ब्लेड ग्राइंडिंग प्रक्रिया में निम्नलिखित बातों पर ध्यान देना आवश्यक है: ① ब्लेड ग्राइंडिंग प्रक्रिया के लिए उचित मापदंडों का चयन करने से ब्लेड की धार की गुणवत्ता उत्कृष्ट हो सकती है और ब्लेड के आगे और पीछे की सतह की फिनिशिंग बेहतर हो सकती है। हालांकि, उच्च ग्राइंडिंग बल, अधिक हानि, कम ग्राइंडिंग दक्षता और उच्च लागत जैसी समस्याओं का भी ध्यान रखना चाहिए; ② बाइंडर के प्रकार, कण आकार, सांद्रता, बाइंडर और ग्राइंडिंग व्हील ड्रेसिंग सहित उचित गुणवत्ता वाले ग्राइंडिंग व्हील का चयन करने से ब्लेड की शुष्क और गीली ग्राइंडिंग स्थितियों को अनुकूलित किया जा सकता है और उपकरण के आगे और पीछे के कोनों, चाकू की नोक के पैसिवेशन मान और अन्य मापदंडों को बेहतर बनाया जा सकता है, साथ ही उपकरण की सतह की गुणवत्ता में भी सुधार किया जा सकता है।
विभिन्न प्रकार के बाइंडिंग डायमंड ग्राइंडिंग व्हील की विशेषताएं और ग्राइंडिंग क्रियाविधि और प्रभाव भिन्न-भिन्न होते हैं। रेज़िन बाइंडर डायमंड सैंड व्हील नरम होता है, जिससे ग्राइंडिंग कण समय से पहले ही गिर जाते हैं, इसमें ऊष्मा प्रतिरोधक क्षमता कम होती है, सतह ऊष्मा से आसानी से विकृत हो जाती है, ब्लेड की ग्राइंडिंग सतह पर घिसाव के निशान पड़ जाते हैं और खुरदरापन अधिक होता है। वहीं, मेटल बाइंडर डायमंड ग्राइंडिंग व्हील को पीसने और कुचलने से इसकी धार तेज बनी रहती है, इसमें अच्छी आकार देने की क्षमता और सतह को चिकना करने की क्षमता होती है, ब्लेड की ग्राइंडिंग की सतह का खुरदरापन कम होता है और दक्षता अधिक होती है। हालांकि, ग्राइंडिंग कणों की बंधन क्षमता के कारण स्वतः तेज होने की क्षमता कम होती है और कटिंग एज में प्रभाव के कारण गैप रह जाता है, जिससे किनारों को गंभीर नुकसान हो सकता है। वहीं, सिरेमिक बाइंडर डायमंड ग्राइंडिंग व्हील की मजबूती मध्यम होती है, इसमें स्वतः उत्तेजना का प्रदर्शन अच्छा होता है, इसमें अधिक आंतरिक छिद्र होते हैं, जो धूल हटाने और ऊष्मा अपव्यय के लिए अनुकूल होते हैं, यह विभिन्न प्रकार के शीतलक के अनुकूल होता है, ग्राइंडिंग तापमान कम होता है, ग्राइंडिंग व्हील कम घिसता है, आकार को अच्छी तरह बनाए रखता है और उच्चतम दक्षता के साथ सटीक होता है। हालांकि, डायमंड ग्राइंडिंग और बाइंडर के कारण उपकरण की सतह पर गड्ढे बन जाते हैं। प्रसंस्करण सामग्री, समग्र पीसने की दक्षता, अपघर्षक की स्थायित्व और वर्कपीस की सतह की गुणवत्ता के अनुसार इसका उपयोग करें।
पिसाई दक्षता पर शोध मुख्य रूप से उत्पादकता बढ़ाने और लागत को नियंत्रित करने पर केंद्रित है। सामान्यतः, पिसाई दर Q (प्रति इकाई समय में पीसीडी निष्कासन) और घिसाव अनुपात G (पीसीडी निष्कासन और पिसाई पहिये के नुकसान का अनुपात) को मूल्यांकन मानदंड के रूप में उपयोग किया जाता है।
जर्मन विद्वान केन्टर ने स्थिर दाब पर पीसीडी उपकरण की पिसाई का परीक्षण किया: ① पिसाई पहिये की गति, पीसीडी कणों का आकार और शीतलक की सांद्रता बढ़ाने पर पिसाई दर और घिसाव अनुपात कम हो जाते हैं; ② पिसाई कणों का आकार बढ़ाने, स्थिर दाब बढ़ाने और पिसाई पहिये में हीरे की सांद्रता बढ़ाने पर पिसाई दर और घिसाव अनुपात बढ़ जाते हैं; ③ बाइंडर का प्रकार अलग होने पर पिसाई दर और घिसाव अनुपात भिन्न होते हैं। केन्टर ने पीसीडी उपकरण की ब्लेड पिसाई प्रक्रिया का व्यवस्थित अध्ययन किया, लेकिन ब्लेड पिसाई प्रक्रिया के प्रभाव का व्यवस्थित विश्लेषण नहीं किया।

3. पीसीडी कटिंग टूल्स का उपयोग और विफलता
(1) उपकरण काटने के मापदंडों का चयन
पीसीडी टूल के प्रारंभिक चरण के दौरान, धार का मुख धीरे-धीरे पैसिवेशन से मुक्त हो जाता है, जिससे मशीनिंग सतह की गुणवत्ता बेहतर हो जाती है। पैसिवेशन ब्लेड ग्राइंडिंग से उत्पन्न सूक्ष्म अंतराल और छोटे बर्र को प्रभावी ढंग से दूर कर देता है, कटिंग एज की सतह की गुणवत्ता में सुधार करता है, और साथ ही, संसाधित सतह को संकुचित और मरम्मत करने के लिए एक गोलाकार एज रेडियस बनाता है, जिससे वर्कपीस की सतह की गुणवत्ता में सुधार होता है।
PCD टूल से एल्युमीनियम मिश्र धातु की सतह की मिलिंग करते समय, कटिंग स्पीड आमतौर पर 4000 मीटर/मिनट होती है, और छेद बनाने की प्रक्रिया आमतौर पर 800 मीटर/मिनट होती है। उच्च प्रत्यास्थता-प्लास्टिक वाले अलौह धातुओं की प्रोसेसिंग के लिए उच्च टर्निंग स्पीड (300-1000 मीटर/मिनट) की आवश्यकता होती है। फीड वॉल्यूम आमतौर पर 0.08-0.15 मिमी/घंटा के बीच अनुशंसित है। बहुत अधिक फीड वॉल्यूम से कटिंग बल बढ़ता है और वर्कपीस की सतह का अवशिष्ट ज्यामितीय क्षेत्रफल बढ़ता है; बहुत कम फीड वॉल्यूम से कटिंग हीट बढ़ती है और घिसावट बढ़ती है। कटिंग की गहराई बढ़ने पर कटिंग बल और हीट बढ़ती है, जिससे ब्लेड का जीवनकाल घटता है। अत्यधिक कटिंग गहराई से ब्लेड आसानी से टूट सकता है; कम कटिंग गहराई से मशीनिंग हार्डनिंग, घिसावट और यहां तक ​​कि ब्लेड के टूटने की समस्या भी हो सकती है।
(2) फॉर्म पहनें
घर्षण, उच्च तापमान और अन्य कारणों से वर्कपीस पर औजारों का घिसना अपरिहार्य है। हीरे के औजारों का घिसाव तीन चरणों में होता है: प्रारंभिक तीव्र घिसाव चरण (जिसे संक्रमणकालीन चरण भी कहा जाता है), स्थिर घिसाव चरण जिसमें घिसाव की दर स्थिर रहती है, और उसके बाद का तीव्र घिसाव चरण। तीव्र घिसाव चरण यह दर्शाता है कि औजार काम नहीं कर रहा है और उसे पुनः घिसने की आवश्यकता है। काटने वाले औजारों के घिसाव के प्रकारों में आसंजक घिसाव (शीतल वेल्डिंग घिसाव), विसरण घिसाव, अपघर्षक घिसाव, ऑक्सीकरण घिसाव आदि शामिल हैं।
परंपरागत उपकरणों से भिन्न, पीसीडी उपकरणों में घिसाव के प्रकार चिपकने वाला घिसाव, विसरण घिसाव और बहुक्रिस्टलीय परत की क्षति हैं। इनमें से, बहुक्रिस्टलीय परत की क्षति मुख्य कारण है, जो बाहरी प्रभाव से ब्लेड के सूक्ष्म रूप से टूटने या पीसीडी में चिपकने वाले पदार्थ के क्षय के रूप में प्रकट होती है, जिससे एक अंतराल बन जाता है। यह भौतिक यांत्रिक क्षति की श्रेणी में आता है, जिससे प्रसंस्करण सटीकता में कमी और वर्कपीस के स्क्रैप होने की संभावना बढ़ जाती है। पीसीडी कण का आकार, ब्लेड का आकार, ब्लेड का कोण, वर्कपीस सामग्री और प्रसंस्करण पैरामीटर ब्लेड की मजबूती और काटने की शक्ति को प्रभावित करते हैं, जिससे बहुक्रिस्टलीय परत को क्षति पहुँचती है। इंजीनियरिंग में, प्रसंस्करण स्थितियों के अनुसार उपयुक्त कच्चे माल के कण आकार, उपकरण पैरामीटर और प्रसंस्करण पैरामीटर का चयन किया जाना चाहिए।

4. पीसीडी कटिंग टूल्स के विकास की प्रवृत्ति
वर्तमान में, पीसीडी टूल का अनुप्रयोग क्षेत्र पारंपरिक टर्निंग से बढ़कर ड्रिलिंग, मिलिंग और हाई-स्पीड कटिंग तक विस्तारित हो गया है और इसका उपयोग देश-विदेश में व्यापक रूप से किया जा रहा है। इलेक्ट्रिक वाहनों के तीव्र विकास ने न केवल पारंपरिक ऑटोमोबाइल उद्योग को प्रभावित किया है, बल्कि टूल उद्योग के लिए अभूतपूर्व चुनौतियाँ भी खड़ी की हैं, जिससे टूल उद्योग को अनुकूलन और नवाचार में तेजी लाने के लिए प्रेरित किया गया है।
पीसीडी कटिंग टूल्स के व्यापक अनुप्रयोग ने कटिंग टूल्स के अनुसंधान और विकास को बढ़ावा दिया है। अनुसंधान के गहन होने के साथ, पीसीडी विनिर्देश छोटे होते जा रहे हैं, कण परिष्करण की गुणवत्ता में सुधार हो रहा है, प्रदर्शन में एकरूपता आ रही है, पीसने की दर और घिसाव अनुपात बढ़ रहा है, और आकार और संरचना में विविधता आ रही है। पीसीडी टूल्स के अनुसंधान की दिशाएँ इस प्रकार हैं: ① पतली पीसीडी परत का अनुसंधान और विकास; ② नए पीसीडी टूल सामग्रियों का अनुसंधान और विकास; ③ बेहतर वेल्डिंग पीसीडी टूल्स का अनुसंधान और लागत को और कम करना; ④ दक्षता बढ़ाने के लिए पीसीडी टूल ब्लेड पीसने की प्रक्रिया में सुधार करना; ⑤ स्थानीय परिस्थितियों के अनुसार पीसीडी टूल मापदंडों का अनुकूलन करना और टूल्स का उपयोग करना; ⑥ संसाधित सामग्रियों के अनुसार काटने के मापदंडों का तर्कसंगत चयन करना।
संक्षिप्त विवरण
(1) पीसीडी टूल कटिंग प्रदर्शन, कई कार्बाइड टूल्स की कमी को पूरा करता है; साथ ही, कीमत सिंगल क्रिस्टल डायमंड टूल की तुलना में काफी कम है, आधुनिक कटिंग में, यह एक आशाजनक उपकरण है;
(2) संसाधित सामग्रियों के प्रकार और प्रदर्शन के अनुसार, पीसीडी उपकरणों के कण आकार और मापदंडों का उचित चयन, जो उपकरण निर्माण और उपयोग का आधार है,
(3) पीसीडी सामग्री में उच्च कठोरता होती है, जो कटिंग नाइफ काउंटी के लिए आदर्श सामग्री है, लेकिन यह कटिंग टूल निर्माण के लिए कठिनाई भी लाती है। निर्माण करते समय, सर्वोत्तम लागत प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए प्रक्रिया की कठिनाई और प्रसंस्करण आवश्यकताओं पर व्यापक रूप से विचार करना चाहिए;
(4) चाकू काउंटी में पीसीडी प्रसंस्करण सामग्री, हमें उत्पाद प्रदर्शन को पूरा करने के आधार पर काटने के मापदंडों का उचित रूप से चयन करना चाहिए, उपकरण जीवन, उत्पादन दक्षता और उत्पाद गुणवत्ता के संतुलन को प्राप्त करने के लिए उपकरण के सेवा जीवन को यथासंभव बढ़ाना चाहिए;
(5) पीसीडी उपकरण की अंतर्निहित कमियों को दूर करने के लिए नए पीसीडी उपकरण सामग्री पर शोध और विकास करना।
यह लेख " से लिया गया हैअति कठोर सामग्री नेटवर्क"