เพชรเป็นผลึกของอะตอมของคาร์บอนเดี่ยวและโครงสร้างผลึกของมันเป็นระบบลูกบาศก์ของผลึกที่มีศูนย์กลางระนาบเท่ากัน (ระบบผลึกหนึ่งชนิดที่มีความหนาแน่นของอะตอมสูงสุด) เนื่องจากพันธะพันธะระหว่างอะตอมของคาร์บอนในเพชรคือ sp3 ไฮบริดโควาเลนต์ มันมีความมั่นคงที่แข็งแกร่งและทิศทางการยึดโครงสร้างผลึกที่ไม่ซ้ำกันทำให้เพชรมีความแข็งและความแข็งแกร่งสูงสุด, ดัชนีการหักเหของแสง, การนำความร้อน, ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม, ความต้านทานการกัดกร่อนและเสถียรภาพทางเคมี ฯลฯ คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมของเพชรธรรมชาติ ความแม่นยำและวัสดุเครื่องมือตัดที่มีความแม่นยำสูงและเป็นวัสดุเครื่องมือตัดที่มีความแม่นยำในอุดมคติโครงสร้างผลึกที่เป็นรูปธรรมของเพชรธรรมชาติที่ไม่มีขอบเขตของเม็ดภายในทำให้ขอบคมตัดในทางทฤษฎีเข้าถึงความตรงและความคมชัดของระดับอะตอม ความต้านทานการกัดกร่อนและความคงตัวทางเคมีของเพชรธรรมชาติรับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนาน e ของเครื่องมือตัดให้แน่ใจว่าการตัดตามปกติยาวอย่างต่อเนื่องและลดผลกระทบของการสึกหรอของเครื่องมือที่มีต่อความแม่นยำของชิ้นส่วนนั้นการนำความร้อนที่สูงขึ้นสามารถลดอุณหภูมิการตัดและการเปลี่ยนรูปความร้อนของชิ้นส่วนเพชรธรรมชาติเป็นวัสดุเครื่องมือตัด superhard ตำแหน่งที่สำคัญในการประมวลผลทางกลและถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการตัดเฉือนความแม่นยำสูงเช่นการประมวลผลที่ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และเทคโนโลยีชั้นสูงอื่น ๆ ในสาขากระจกทุกชนิดใช้สำหรับขีปนาวุธหรือจรวด Gyroscope นำทางพื้นผิวฮาร์ดดิสก์คอมพิวเตอร์เร่งปืนอิเล็กตรอนและส่วนประกอบความแม่นยำสูง) โดยใช้เครื่องมือเพชรธรรมชาติไม่ว่าราคาหรือความแม่นยำกว่าวิธีการตัดเฉือนแบบดั้งเดิมมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนตารางที่ 1 เปรียบเทียบความแม่นยำและราคาของกระจกต่างๆ ประมวลผลด้วยเครื่องมือเพชรธรรมชาติและวิธีการเจียรและขัดแบบดั้งเดิม

นอกจากเขตข้อมูลไฮเทคเครื่องมือตัดเพชรธรรมชาติในแอปพลิเคชันของอุตสาหกรรมทั่วไปและผลิตภัณฑ์เครื่องจักรกลพลเรือนยังเพิ่มขึ้นทุกปีได้รับการพัฒนาจากการประมวลผลส่วนนาฬิกาแบบดั้งเดิมกับลูกสูบอลูมิเนียมเครื่องประดับปากกาแผ่นเพลทมันไม่ใช่ - การประมวลผลการตกแต่งโลหะที่ไม่ใช่เหล็กสามารถพูดได้ว่าเครื่องมือตัดเพชรธรรมชาติได้รับการประมวลผลทางกลต่อไปมีบทบาทสำคัญมากขึ้น

ในทางกลับกันเนื่องจากคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของเพชรธรรมชาติมันเป็นเรื่องยากมากที่จะประมวลผลมันเนื่องจากความแข็งสูงของเพชรธรรมชาติจะต้องมีพื้นดินด้วยวิธีพิเศษซึ่งยังต้องใช้ข้อกำหนดทางเทคนิคสูงสำหรับผู้ประกอบการเนื่องจาก ความคงตัวทางเคมีที่ดีของเพชรธรรมชาติไม่สามารถเชื่อมได้เป็นเวลานานในอดีตและมีเพียงวิธีการทางกลที่ใช้ยึดเพชรเม็ดใหญ่ซึ่งส่งผลให้สูญเสียวัสดุเพชรและราคาตัดสูง เครื่องมือและยังส่งผลกระทบต่อความแม่นยำของเครื่องมือตัดและชิ้นส่วน

ใน 100 ปีที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์และช่างเทคนิคได้ทำการวิจัยและพัฒนาระยะยาวเกี่ยวกับบทบาทที่สำคัญโอกาสในการใช้งานและวิธีการใช้งานของเครื่องมือเพชรในการประมวลผลทางกลและได้รับผลลัพธ์ที่เป็นประโยชน์การพัฒนาเทคโนโลยีเครื่องมือตัดเพชรธรรมชาติ ขั้นตอนต่อไปนี้

เทคโนโลยีการประมวลผลแบบดั้งเดิมของเครื่องมือเพชรธรรมชาติ

เครื่องมือเพชรธรรมชาติได้รับการพัฒนาหลังสงครามโลกครั้งที่สองเพื่อตอบสนองความต้องการการประมวลผลของชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำเครื่องประดับแสงและการแกะสลักเครื่องประดับ กระบวนการผลิตเครื่องมือเพชรธรรมชาติเกิดจากเทคโนโลยีการเจียระไนและการขัดเครื่องประดับเพชร การพัฒนาเครื่องมือเพชรธรรมชาติทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในเทคโนโลยีการผลิตนาฬิกาและผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง

การขัดของกระบวนการเครื่องประดับเพชรคือ: บนเหล็กแผ่นบดพื้นผิวเคลือบผงเพชรบดวางผสมกับน้ำมันมะกอกและเป็นและทำผงเพชรฝังในรูขุมขนเล็ก ๆ บนพื้นผิวของเหล็กหล่อคงที่ในสเกตบอร์ดหนีบด้วยเพชร เพราะน้ำหนักของการเจียรบนจานเจียรหมุนด้วยความเร็วสูง

1. การประมวลผลและการทดสอบใบมีด: คุณภาพของใบมีดจะส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของชิ้นส่วนที่ผ่านการประมวลผล 2. การวางแนว: พื้นผิวการสึกหรอที่รุนแรงที่สุดของเครื่องมือวางอยู่บนพื้นผิวที่แข็งที่สุดของเพชรเพื่อให้แน่ใจว่าอายุการใช้งานที่ยาวนานที่สุดของเครื่องมือวิธีการวางแนวแบบดั้งเดิมโดยทั่วไปใช้การวางแนวด้วยตาเปล่า 3 การติดตั้ง: ในกระบวนการตัดเครื่องมือเพชรธรรมชาติควรรับแรงตัดจากทุกทิศทาง เพื่อให้มั่นใจว่าการตัดอย่างต่อเนื่องและมั่นคงต้องติดตั้งเครื่องมือเพชรอย่างแน่นหนาบนแถบเครื่องมือ

ยังไม่ได้คิดค้นเทคโนโลยีการเชื่อมประสานเพชรดังนั้นการจับยึดเชิงกลจึงเป็นวิธีเดียวเนื่องจากกระบวนการที่เรียบง่ายและเครื่องมือตัดเพชรแบบดั้งเดิมที่มีต้นทุนต่ำจึงยังคงใช้ในการตัดเฉือนหยาบของเครื่องมือตัดเพชรในวันนี้เพื่อปรับปรุง เทคโนโลยีการประมวลผลของเครื่องมือเพชรในครึ่งศตวรรษของบุคลากรด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของเพชรและกลไกการเจียระไนเครื่องมือกลไกกลไกการก่อตัวของใบมีดทฤษฎีการตัดเทคโนโลยีการประสาน วิชาอื่น ๆ เนื่องจากเครื่องมือเพชรธรรมชาติในการพัฒนาเทคโนโลยีเครื่องจักรความแม่นยำสูงได้วางรากฐานที่มั่นคงหัวข้อการวิจัยจำนวนมากในวันนี้ยังคงดำเนินต่อไป

เทคโนโลยีการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูงสำหรับเครื่องมือเพชรธรรมชาติ

ในปลายปี 1970 ในการวิจัยเทคโนโลยีเลเซอร์นิวเคลียร์ฟิวชั่นจำเป็นต้องประมวลผลตัวสะท้อนแสงโลหะอ่อนจำนวนมากที่มีความแม่นยำสูงและความหยาบผิวและความแม่นยำของรูปร่างของโลหะอ่อนจะต้องมีระดับความแม่นยำสูงเป็นพิเศษ เช่นการใช้แบบดั้งเดิม, ขัด, วิธีการประมวลผล, ไม่เพียง แต่เวลาในการประมวลผลนาน, ค่าใช้จ่ายสูง, การดำเนินงานที่ยากและไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะบรรลุความถูกต้องที่ต้องการดังนั้นจึงเป็นเรื่องเร่งด่วนที่จะพัฒนาวิธีการประมวลผลใหม่ โดยเทคโนโลยีการตัดกระจกเพชรที่มีความแม่นยำสูงแบบธรรมชาติกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วบนพื้นฐานของเทคโนโลยีการกลึงเพชรที่มีอยู่โดยการปรับปรุงความแม่นยำของเครื่องมือเครื่องจักรและแข็งควบคุมกระบวนการสั่นสะเทือนและอุณหภูมิอย่างเคร่งครัดพัฒนาเพชรธรรมชาติที่มีความแม่นยำสูงอย่างเข้มงวด เครื่องมือตัด ฯลฯ เพื่อสร้างกระบวนการตัดเลนส์และพัฒนาเป็นเทคโนโลยีพิเศษเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลักสำหรับการตัดกระจกที่มีความแม่นยำสูง เทคโนโลยีเครื่องมือตัดเพชรได้ประสบความสำเร็จในด้านนวัตกรรมและการพัฒนาที่สำคัญทั้งในทางทฤษฎีและการปฏิบัติซึ่งส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในด้านต่อไปนี้:

1. การพัฒนาเครื่องมือเพชรที่มีความแม่นยำสูง

(1) คมขัดถูกนำมาใช้ระหว่างคมตัดหลักและคมตัดเสริมเพื่อให้ความหยาบทางทฤษฎีของพื้นผิวกลึงใกล้กับศูนย์และขอบขัดเงาปราศจากข้อบกพร่องเมื่อตรวจพบภายใต้กล้องจุลทรรศน์ 500 หรือสูงกว่า (2) ความแม่นยำในการตัดเฉือนของมุมสำคัญของใบมีดเพชรถึง 2 "(3) ความแม่นยำของส่วนโค้งของหัวกัดที่ใช้สำหรับการกลึงพื้นผิวภายในถึงระดับไมครอน

เนื่องจากอุปกรณ์บดแบบดั้งเดิมไม่สามารถตอบสนองความต้องการการตัดเฉือนของเครื่องมือเพชรที่มีความแม่นยำสูงเครื่องอาร์คและขอบพร้อมแบริ่งอากาศได้รับการพัฒนาและความแม่นยำในการเจียรสามารถเข้าถึง 0.1 m.3 เทคโนโลยีการวางแนวที่แม่นยำและอุปกรณ์ถูกใช้เพื่อจัดวางเครื่องมือเพชรเพื่อจุดประสงค์ในการไม่เพียง แต่ให้อายุการใช้งานที่ยาวนานที่สุดเท่านั้น แต่ยังลดความเสียดทานระหว่างพื้นผิวเครื่องมือและพื้นผิวที่กลึงและความเครียดบนพื้นผิวที่อยู่ใกล้กับใบมีด จำเป็นต้องมี X-ray diffractometer ที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น

การประสานสูญญากาศเป็นหนึ่งในนวัตกรรมที่สำคัญที่สุดในเทคโนโลยีการผลิตเครื่องมือเพชรในมือข้างหนึ่งวิธีการทางกลแบบดั้งเดิมอาจนำไปสู่การกระจัดและการสั่นสะเทือนของเครื่องตัดเพชรในกระบวนการตัดซึ่งจะส่งผลต่อคุณภาพการตัดเฉือน มืออื่น ๆ เนื่องจากความมั่นคงทางเคมีสูงมากของเพชรตัวเองมันเป็นเรื่องยากที่จะทำปฏิกิริยากับโลหะอื่น ๆ เพื่อให้เกิดการเชื่อมภายใต้เงื่อนไขทั่วไปนั่นคือเพชรไม่สามารถเชื่อมได้เพื่อแก้ปัญหานี้เงื่อนไขพิเศษของการประสาน เพชร (สภาพสูญญากาศสูง) และโลหะผสมประสาน (โลหะผสมเงินที่มีไทเทเนียมเป็นองค์ประกอบที่ใช้งาน) พบหลังจากการวิจัยระยะยาวและการสำรวจ

การจัดตั้งกลไกการสึกหรอของเครื่องมือจากการศึกษาพบว่าในกระบวนการตัดการสึกหรอของเครื่องมือเพชรส่วนใหญ่จะเป็นการสึกหรอของสารเคมีและมีการสึกหรอทางกลเล็กน้อยและการสึกหรอในรูปแบบอื่น ๆ การจัดตั้งกลไกการสึกหรอของเครื่องมือกำหนดหลักการ การวางแนวเครื่องมือ: พื้นผิวของผลึกที่มีความเสถียรทางเคมีที่ดีที่สุดวางอยู่บนพื้นผิวด้านหลังของเครื่องมือ

6. การวิจัยอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับวิธีการบดเชิงกล

จากการศึกษาเชิงลึกของทฤษฎีเพชรพบว่าการเปลี่ยนรูปพลาสติกด้วยกล้องจุลทรรศน์ของเพชร (ในอดีตเชื่อว่าเพชรมีการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นเพียงเล็กน้อย แต่ไม่มีการเปลี่ยนรูปแบบพลาสติก) ความไม่บริสุทธิ์ในร่องรอยของคริสตัลเพชร มีการศึกษา เพชรถูกแบ่งออกเป็นสี่ชนิดดังนั้นเพชรชนิดต่าง ๆ จึงสามารถเลือกได้ตามการใช้งานที่แตกต่างกันนอกจากนี้จากการวิจัยเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับระบบการแตกหักลักษณะความแตกแยกและกลไกการก่อตัวของพื้นผิวของเพชร ได้รับข้อมูลจำนวนมากทฤษฎีต่าง ๆ ได้เกิดขึ้นและได้รับความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์และลึกซึ้งยิ่งขึ้นของเพชรลักษณะของการพัฒนาเทคโนโลยีเครื่องมือตัดเพชรในระยะนี้มีดังนี้: เนื่องจากเครื่องมือตัดเพชรถูกนำมาใช้ในประเทศ การป้องกัน, เทคโนโลยีชั้นสูงและสาขาอื่น ๆ , การลงทุนจำนวนมาก, และอุปกรณ์ที่ทันสมัย, เครื่องมือและวิธีการทางวิทยาศาสตร์ล่าสุดที่ใช้ในการวิจัย, การก้าวกระโดดในการพัฒนา

เทคโนโลยีการประมวลผลล่าสุดของเครื่องมือเพชรธรรมชาติ

ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 ไมโคร - เครื่องจักรเป็นสาขาการวิจัยใหม่ที่พัฒนาขึ้นอย่างรวดเร็วการใช้การประมวลผลเชิงกลสำหรับการผลิตส่วนประกอบไมโครไมโครหุ่นยนต์ (เช่น? สำหรับเกียร์ความแม่นยำขนาดเล็ก 0.1 มม. ไมโครมอเตอร์ 0.3 มม. เป็นต้น) ต้องใช้รัศมีปลายอาร์คของ 3 ~ 5 ม. และสามารถควบคุมความแม่นยำของอาร์คได้และสามารถยืดอายุเครื่องมือได้

จากการวิเคราะห์วัสดุเครื่องมือตัดเพชรธรรมชาติผลึกเดี่ยวเท่านั้นที่สามารถตอบสนองความต้องการข้างต้นในเวลาเดียวกันหลังจากเกือบสิบปีของการพัฒนาอย่างรวดเร็วทฤษฎีและเทคโนโลยีของเครื่องมือตัดเพชรได้สะสมประสบการณ์มากมายและพวกเขาเป็น โดยทั่วไปพร้อมกับความสามารถในการพัฒนาเครื่องมือตัดที่มีความแม่นยำสูงดังกล่าวข้างต้นอย่างไรก็ตามยังมีช่องว่างระหว่างความต้องการของเครื่องมือตัดเพชรที่ประมวลผลโดยเทคโนโลยีการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูงสุดดังกล่าวของเครื่องมือตัดเพชรและเครื่องมือตัดเฉือนขนาดเล็ก และต้องมีการพัฒนาวิธีการประมวลผลขั้นสูงเพิ่มเติมในปีที่ผ่านมามีการพัฒนาวิธีการที่หลากหลายสำหรับการเจียรเครื่องมือเพชรด้วยกลไกทางเคมีต่างๆ

1. วิธีการทางเคมีความร้อนสำหรับกลไกของวิธีการทางเคมีความร้อน: เมื่ออุณหภูมิ 800 ℃ถ้าพื้นผิวเพชรสัมผัสกับเหล็กผลึกเพชรในเพื่อที่จะกำจัดตาข่ายอะตอมของคาร์บอนกระจายไปยังเหล็กใน ผลึกตาข่ายใช้วิธีการทางเคมีความร้อนของกระบวนการบดคือ: แผ่นบดเหล็กในบรรยากาศไฮโดรเจนร้อนถึง 800 ℃, เพชรในการติดต่อกับแผ่นดิสก์บดและเลื่อนญาติ, ตาข่ายเพชรของอะตอมคาร์บอนจะแพร่กระจายไปยังเหล็กในผลึก ตาข่ายบรรลุวัตถุประสงค์ของการบดเพชรอะตอมคาร์บอนเข้าสู่ตาข่ายเหล็กทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนในรูปแบบมีเธนซึ่งถูกปล่อยสู่อากาศโดยกระแสอากาศโดยใช้วิธีการทางเคมีความร้อนความเร็วในการบดคือ 40 ~ 2,000 ชั้นอะตอมต่อวินาที

2. การขัดพลาสม่าเคมีสุญญากาศก่อนอื่นโดยใช้วิธีการดูดไอน้ำพลาสมาทางกายภาพบนพื้นผิวแผ่นเจียรที่ชุบด้วยชั้นของซิลิกอนออกไซด์ที่ละเอียดและจากนั้นเปิดใช้งานพื้นผิวของเพชรในสุญญากาศสูงในเวลาเดียวกัน กับการหมุนของแผ่นบด, พื้นผิวเพชรในสถานะการเปิดใช้งานของอะตอมคาร์บอนจะทำปฏิกิริยากับซิลิกาบนแผ่นบด, การบดของการก่อเพชรที่เกิดก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์หรือก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกสูบออกจากห้องปฏิกิริยา อัตราของวิธีนี้คือ 1 ~ 3000 m3 / s (ประมาณ 0.25 ~ 750 อะตอมมิกชั้นต่อวินาที)

3. วิธีการขัดสารเคมีเชิงกลที่ไม่ทำลาย: ผงซิลิกอนเพชรที่ดีและแม้แต่ผงซิลิกอน (ระดับนาโนเมตร) ที่ละเอียดถูกเพิ่มเข้าไปในสารละลาย NaOH และผงซิลิกอนที่มีประจุไฟฟ้าสถิตเชิงลบที่แรงจะถูกดูดซับบนอนุภาคเพชรเดียว มีขนาดใหญ่กว่านั้นเพื่อสร้างรูปแบบผงเพชรบดที่มีชั้นดูดซับซิลิกอนและจากนั้นก็ถูกเคลือบบนแผ่นดิสก์เหล็กหล่อที่มีรูพรุนในระหว่างการบดของเพชรผงซิลิกอนที่ดูดซับบนผงบดเพชรในมือข้างหนึ่ง ผงเพชรบนพื้นผิวของเพชรที่ผ่านการประมวลผลและปกป้องพื้นผิวของเพชรที่ผ่านกระบวนการจากความเสียหายลึก ในทางตรงกันข้ามมันทำปฏิกิริยากับพื้นผิวของเพชรที่ประมวลผลและลบชั้นปฏิกิริยาโดยการดำเนินการบดอ่อนความเร็วในการบดของวิธีนี้ต่ำมากเพียง 1 ชั้นอะตอมต่อนาที