论文部分内容阅读
超薄金刚石刀具具有切削速度高、切削精度高、转动惯量小等特点。能有效降低产品崩边、缺口、裂角等现象的发生。因此,特别适用于精密光学玻璃及电子元件的切割与开槽。目前,日本和美国的超薄金刚石刀具的综合性能最好,但刀具价格最高。国内超薄金刚石刀具的性能一般,价格低廉,性价比低,国际市场竞争力差。金刚石颗粒分布不均匀及刀具的孔隙率较大等缺陷容易造成刀具的切削性能不稳定,加工精度低下,出现崩刃、断裂等失效现象。压坯密度不均匀容易造成成品刀具产生翘曲的现象,这几方面缺陷均会导致生产获得的刀具废品率较高,且刀具的性能较差。在国内烧结法制造超薄金刚石刀具的过程中,粉末物料的混合、称料、装料及摊料等过程均通过人工手工完成,由于人工手工操作的不稳定性,直接导致布料过程中混合物料无法在模具中实现均匀性和一致性分布,且自然堆积式的摊料工艺无法降低混合粉料的孔隙率,这对后续制得优良成品刀具均具有严重影响,从而导致刀具废品率高,综合性能较差。 本文研究了金刚石混合粉末颗粒在刀具模具中的分布特性,设计了一套可实现连续自动计量、输料、塌料、摊料的自动化布料装备,利用建模软件SolidWorks建立布料装备的三维模型,应用离散元理论,利用EDEM软件对模型进行仿真分析,确定运动特性参数,并制造实验设备,通过实验生产证明此设备能有效提高混合物料在模具中的布料均匀性和一致性,提高刀具的综合耐用度及刀具的批次稳定性,增强金刚石刀具的市场竞争性,节约采购企业的成本。