ถอดรหัสเทคโนโลยีการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูงของเครื่องมือเพชรที่มีความแม่นยำสูง

เพชรที่มีความแม่นยำสูงพิเศษเป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญในการบรรลุการตัดเฉือนแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษ บทความนี้จะแนะนำประสิทธิภาพของเครื่องมือเพชรความแม่นยำสูงพิเศษ UPC (UltraPrecisionCuttingTool) ที่ผลิตโดย Japan AlliedDiamond Co., Ltd. สถานะการสึกหรอของเครื่องมือเมื่อตัดวัสดุชิ้นงานต่างๆ ที่มีความแม่นยำสูงพิเศษ และตัวอย่างการประมวลผล

1. ประสิทธิภาพของเครื่องมือเพชรที่มีความแม่นยำสูงพิเศษ UPC

เพชรผลึกเดี่ยวมีโครงสร้างผลึกลูกบาศก์ซึ่งอะตอมของคาร์บอนถูกพันธะอย่างแน่นหนาด้วยพันธะโควาเลนต์ ค่าคงที่ของแลตทิซคือ 3.567 อังสตรอม และระยะห่างระหว่างอะตอมที่ถูกพันธะคือ 1.544 อังสตรอม เนื่องจากคุณลักษณะของโครงสร้างอะตอมของเพชรผลึกเดี่ยว จึงสามารถใช้เป็นวัสดุเครื่องมือเพื่อให้ได้ความแข็งที่ดีเยี่ยมและคมตัดที่เรียบและคมซึ่งวัสดุอื่นไม่มี เครื่องมือเพชรที่มีความแม่นยำสูงพิเศษของ UPC จัดทำขึ้นโดยเทคโนโลยีการเจียรที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษ ซึ่งสามารถเพิ่มคุณลักษณะของวัสดุได้สูงสุด และได้รับคมตัดที่มีความคมเรียบและทนต่อการสึกหรอ สามารถจับคู่กับเครื่องมือกลเก็บผิวละเอียดพิเศษเพื่อให้ได้รูปทรงทรงกลมและละเอียดที่มีความแม่นยำสูง การตกแต่งที่ยอดเยี่ยม

เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของการตกแต่งขั้นสุดท้ายของแม่พิมพ์ ควรตั้งค่าความลึกของการตัดในช่วงนาโนเมตร ด้วยเหตุนี้ ข้อกำหนดสำหรับเครื่องมือตัดคือ: 1. รัศมีส่วนโค้งของปลายเครื่องมือมีความคมหลายสิบนาโนเมตร; ②ความเรียบของสันคมตัดถึงระดับนาโนเมตร เมื่อทำการประมวลผลด้วยระยะกินลึกเท่ากันกับรัศมีของจมูกเครื่องมือ จะไม่ง่ายที่จะทำลายพื้นผิวการทำงานของชิ้นงาน การประมวลผลมีความเสถียร การคายเศษเป็นไปอย่างราบรื่น และความหนาของการตัดเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการเสียรูปแบบยืดหยุ่น ของชิ้นงานก็มีขนาดเล็กมากเช่นกัน ซึ่งสามารถเก็บผิวละเอียดเป็นพิเศษได้

2. ความแตกต่างในสถานะการสึกหรอของวัสดุชิ้นงานต่างๆ ที่ประมวลผลโดยเครื่องมือ UPC

สถานะการสึกหรอทางความร้อนเคมีของเครื่องมือเพชรจะแตกต่างกันไปอย่างมาก ขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุที่กำลังแปรรูป หลังจากการกลึงปาดด้วยทองแดงไร้ออกซิเจนและอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ด้วยเครื่องมือกลึงเพชรความเที่ยงตรงสูงคมตัดตรงที่มีมุมจมูก 130° บนเครื่องกลึงที่มีความแม่นยำสูงพิเศษ สถานะการสึกหรอของปลายเครื่องมือบ่งชี้ว่าหน้าคายของ เครื่องมือสำหรับตัดทองแดงไร้ออกซิเจนได้ผลิต ปล่องพระจันทร์เสี้ยวสึกหรอ แต่แนวสันของคมตัดยังคงคมอยู่ การสึกหรอแนวขอบคมตัดของเครื่องมือสำหรับการตัดอะลูมิเนียมบริสุทธิ์กลายเป็นคมตัดโค้งวงกลม แต่ไม่พบการสึกหรอเป็นหลุมเสี้ยวที่หน้าคราด จากความแตกต่างของสถานะการสึกหรอเหล่านี้ จะเห็นกลไกการสึกหรอที่แตกต่างกัน: เมื่อตัดทองแดง การสึกหรอเป็นหลุมบนหน้าคายของเครื่องมือเกิดจากการออกซิเดชันของเพชรโดยตัวเร่งปฏิกิริยาของทองแดง และแนวสันของการตัด คมตัดของเครื่องมือเกิดจากการที่ชิ้นงานสัมผัสกันอย่างสมบูรณ์โดยไม่มีช่องว่างโดยไม่มีการสึกหรอจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น เมื่อตัดอะลูมิเนียม อะลูมิเนียมคาร์ไบด์จะถูกสร้างขึ้นเนื่องจากการสัมผัสโดยตรงระหว่างพื้นผิวการทำงานกับพื้นผิวเครื่องมือ และวัสดุชิ้นงานจะถูกเอาออกโดยคมตัดและคมตัดสึกหรอ อย่างไรก็ตาม ทิศทางการสึกหรอจะกระจายออกไปและเมื่อตัดทองแดง ในทางกลับกัน (ขยายจากคมตัดไปยังหน้าด้านข้าง) การสึกหรอแบบเสี้ยวของหน้าคราดจะไม่เกิดขึ้น

เนื่องจากปรากฏการณ์ทางเคมีความร้อนที่แตกต่างกันของวัสดุชิ้นงานที่แตกต่างกัน สถานะการสึกหรอของเครื่องมือจึงแตกต่างกัน ดังนั้นมุมด้านหน้าและด้านหลังของเครื่องมือที่เหมาะสมจึงควรได้รับการออกแบบตามวัสดุชิ้นงานประเภทต่างๆ

3. ตัวอย่างการประมวลผลเครื่องมือเพชรที่มีความแม่นยำสูงพิเศษ UPC-R

UPC-R เป็นเครื่องมือเพชรที่มีความแม่นยำสูงพิเศษ UPC พร้อมคมตัดแบบวงกลม การใช้งานโดยทั่วไปคือการเก็บผิวละเอียดเป็นพิเศษของแม่พิมพ์กระจกแอสเฟอริก เช่น ดีวีดี ความแม่นยำของรูปร่างของคมตัดส่วนโค้งของเครื่องมือ UPC-R นั้นน้อยกว่า 50 นาโนเมตร ซึ่งเป็นความแม่นยำสูงสุดในโลก ส่วนโค้ง R มีขนาดเพียง 5μm ซึ่งเล็กที่สุดในโลกด้วย ประเด็นหลักของการประมวลผลแม่พิมพ์กระจกแอสเฟอริกบนเครื่องมือกล CNC แบบสองแกนที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษด้วยเครื่องมือเพชรที่มีความแม่นยำสูงพิเศษ UPC-R ได้แก่: 1. วิธีการสร้างชิปที่บางและมั่นคงอย่างต่อเนื่องและคายประจุออกอย่างราบรื่น; ②ชิ้นงานควรมีประสิทธิภาพสมดุลแบบไดนามิกในระดับสูงเมื่อหมุน 3. ชิ้นงานสามารถจัดกึ่งกลางได้อย่างแม่นยำ ④การจ่ายน้ำมันตัดเฉือนที่มั่นคง ฯลฯ เนื่องจากปฏิกิริยาเคมีความร้อนระหว่างการแปรรูปเหล็กจะทำให้เพชรเกิดกราไฟท์และกระจายไปยังชิ้นงาน เครื่องมือเพชร UPC จึงไม่เหมาะสำหรับแม่พิมพ์เหล็กตกแต่งพิเศษ อย่างไรก็ตาม หากพื้นผิวของแม่พิมพ์เหล็กถูกชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้าด้วยการเคลือบนิกเกิลที่มีความหนาหลายสิบไมครอนถึงหลายร้อยไมครอน เครื่องมือเพชร UPC ก็สามารถนำมาใช้สำหรับการเก็บผิวสำเร็จแบบพิเศษได้ เกี่ยวกับคุณภาพการเคลือบ ให้เลือกการเคลือบอสัณฐานที่ไม่ทำให้เกิดข้อบกพร่องทางโครงสร้างผลึก เช่น ความพรุนและการแยกตัว

4. ตัวอย่างการประมวลผลเครื่องมือเพชรที่มีความแม่นยำสูงพิเศษ UPC-T

UPC-T เป็นเครื่องมือเพชรที่มีความแม่นยำสูงพิเศษของ UPC ที่มีคมตัดเป็นรูปสามเหลี่ยม ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการตกแต่งขั้นสุดท้ายของแม่พิมพ์ตะแกรงเลี้ยวเบน เช่น แม่พิมพ์เลนส์ Fresnel และแผ่นนำแสงคริสตัลเหลว

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความแม่นยำสูง การย่อขนาด และการรวมส่วนประกอบทางแสงได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว ตั้งแต่เลนส์แอสเฟอริกไปจนถึงเลนส์ Fresnel ที่บาง น้ำหนักเบา และผสานรวมได้ ข้อกำหนดสำหรับเทคโนโลยีการเก็บผิวละเอียดพิเศษกำลังเพิ่มมากขึ้น สูง. โหมดการประมวลผลนี้เป็นตัวอย่างของการใช้เครื่องมือเพชรที่มีความแม่นยำสูงพิเศษ UPC-T เพื่อเก็บผิวละเอียดเป็นพิเศษให้กับชิ้นส่วนตะแกรงละเอียดและรูปร่างทรงกลม ดังนั้นคมตัดของเครื่องมือกลึงจำเป็นต้องมีคมตัด R <100nm and excellent cutting performance. The cutting edge of UPC-T's tip is a small cutting edge of 50nm, which can realize super finishing.

การขึ้นรูปแม่พิมพ์ด้วยเครื่องมือเพชรที่มีความแม่นยำสูงพิเศษได้พัฒนาเป็นวิธีการประมวลผลที่ขาดไม่ได้ในการแปรรูปแม่พิมพ์เลนส์ ในอนาคต ด้วยการปรับปรุงคุณภาพของแม่พิมพ์และความต้องการของตลาดที่เพิ่มมากขึ้นสำหรับชิ้นส่วนแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูงและอเนกประสงค์ รวมถึงความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการแปรรูปแม่พิมพ์ในสาขาการแพทย์และชีววิทยา การพัฒนาเครื่องมือใหม่ จะได้รับการส่งเสริมต่อไป