PCD刀具超精切削表面质量的研究
1 引言
随着仪器仪表工业的发展，对具有良好表面完整性的超精密零件的需求日益增加。超精密切削加工零件不但应具有很高的几何尺寸及形位尺寸精度，还应具有极好的稳定性，以保证整机的可靠性。
近年来，超精密切削加工技术得到迅速发展，对某些有色金属材料的超精密切削加工精度已接近理论极限精度。但是，目前人们对超精密加工的微观切削机理和切削表面完整性的研究尚不够深入，加工表面质量成为影响超精密零件可靠性的主要因素之一。工件的加工表面质量主要通过表面粗糙度、表面显微硬度、表面残余应力等指标来反映。在普通切削加工中，由于加工硬化、表面残余应力等表面质量问题引起的形位尺寸变化相对于零件的尺寸精度要求一般可忽略不计。但在超精密切削加工中，由于零件精度要求极高，因此任何表面参数的变化都会增加零件的不稳定性。
天然单晶金刚石刀具(简称SPD刀具)是一种单点刀具，用于超精密切削可获得理想的加工精度，但因材料稀缺，因此价格昂贵。人造聚晶金刚石刀具(简称PCD刀具)为多点刀具，与SPD刀具相比价格低廉。以前我们曾对PCD刀具的刃磨及获得超精加工要求的表面粗糙度的机理进行了研究，本文则对PCD刀具与SPD刀具在超精密加工中工件表面质量的实现进行了对比试验研究。
2 试验条件
1.刀具几何参数
超精切削加工为微细加工，切削区集中于刃口附近的微小区域，刀具的锋利程度对工件已加工表面质量具有举足轻重的影响。因此，对于超精切削刀具，除宏观几何参数外，反映刀具锋利度的刃口圆弧半径是最重要的关键参数。
2.切削条件
试验刀具：PCD刀具，SPD刀具(超精加工用刀具)
工件材料：无氧铜
切削速度：v=1000r/min
进给量：(分别取不同值)
切削深度：ap=5µm
环境温度控制：20 ± 0.1℃
冷却方式：烃基冷却液喷雾冷却
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