Алмазный инструмент на металлической связке с возможностью самодавления широко используется для обработки цветных металлов. Типичные связующие подложки для таких инструментов включают различные композиции на основе меди, кобальта или железа. Горячепрессованные алмазные инструменты на металлической связкекак правило, имеют тот недостаток, что прочность связи между алмазным шлифовальным кругом и подложкой является низкой из-за различной природы связи. Более низкая прочность сцепления может привести к тому, что алмазные абразивы будут вытягиваться во время использования, а коэффициент использования алмаза может составлять всего 10%. С другой стороны, способность алмазного инструмента к самодавлению определяет не только эффективность процесса, но и характеристики поверхности обрабатываемой детали. На самом деле отсутствие способности к самодавлению обычно приводит к большим силам резания, что неизбежно приводит к растрескиванию заготовки во время обработки.

Среди обычно используемых реактивных металлов Ti, добавляемый в сплавы на основе меди, может образовывать переходный слой TiC между связанной подложкой и алмазным абразивом при температурах до 900°C. Покидая этот межфазный слой, в связующей матрице выделяются различные интерметаллические соединения, что дополнительно снижает межфазные напряжения, связанные с несоответствием коэффициентов теплового расширения и фазовых переходов при охлаждении. Считалось, что удержание алмазных частиц можно улучшить, если в связующую матрицу добавить активные металлы. Однако такое убеждение было продемонстрировано только в практике пайки, когда образовывалась жидкая фаза, а межфазное сцепление улучшалось из-за более высокой скорости реакции. До сих пор нет сообщений об алмазном инструменте для горячей штамповки, где температура горячего прессования настолько низка, а время настолько короткое, что во время процесса горячего прессования не может образоваться значительная жидкая фаза. Следовательно, межфазная реакция между активным элементом и алмазными частицами может быть ограничена, и прочность межфазной связи может быть улучшена лишь в ограниченной степени.

Чтобы достичь высокой прочности связи между связующей матрицей и алмазными зернами, не вызывая разрушения алмазных зерен, состав связующей матрицы должен быть разработан таким образом, чтобы можно было применять низкие температуры горячего прессования и отсутствие элементов в связующая матрица, которая катализирует деградацию, такая как Fe, Co и Ni, может образовывать межфазные переходные слои, которые могут адаптировать относительное количество прочной и хрупкой связующей матрицы, что приводит к возможностям самодавления. В этом исследовании в качестве связующих подложек использовались три различных сплава на основе меди, включая Cu, Cu-15Sn и Cu-15Sn-10Ti (вес.%), а размер алмазных частиц варьировался для сравнения их влияния на характеристики обработки металла. алмазный инструмент на связке из глинозема.

Производительность алмазного инструментачастично отражается на спектре его вибрации во время использования. Вибрация, связанная с машиной, может быть аналогична вибрации движения тела, создаваемой вращающимся инструментом, в то время как вибрация волны давления создается механической скоростью подачи, что позволяет предположить, что двигатель в машине может вызывать фоновую вибрацию. Например, если используется источник питания с напряжением 380 В и частотой 60 Гц, будут наводиться фоновые колебания частотой 60 Гц и ее целыми кратными, такими как 120 Гц, 180 Гц и т. д. Кроме того, при частоте источника питания 60 Гц и скорости вращения шпинделя 2000 об/мин будет наводиться собственная фоновая частота 33 Гц и ее целочисленные кратные, например 66 Гц, 99 Гц и т. д. Эти два разных источника частот фоновой вибрации будут усиливаться в процессе обработки. что переводится в структурный резонансный спектр колебаний. Интенсивность вибрации, вызванной дисбалансом шпинделя, вибрацией подшипника двигателя и структурным резонансом в единицах ускорения свободного падения, может быть зарегистрирована во время обработки вместе со скоростью дисбаланса шпинделя, рабочей частотой двигателя и структурным резонансом механического подшипника. Это обеспечивает эффективное средство доказательства эффективностиалмазный инструмент во время работы.