Алмазные абразивные инструменты являются эффективным средством для шлифования твердых сплавов. Их наибольший успех заключается в использовании алмазных смоляных и бронзовых кругов для шлифования инструментов из твердых сплавов, что способствует прогрессу в обработке таких инструментов. Кроме того, они также подходят для шлифования измерительных инструментов, пресс-форм, зажимных приспособлений и других изделий из твердых сплавов. Способность алмаза шлифовать твердые сплавы в тысячи раз выше, чем у карбида кремния. При заточке твердосплавных резцов на каждый грамм снимаемого металла расходуется 4-15 г зеленого карбида кремния, тогда как алмаз расходуется всего 2-4 г. Шлифование твердых сплавов алмазными кругами в тысячи раз эффективнее, чем обычными кругами, при этом стоимость снижается более чем на 10%. Использование алмазных кругов для шлифования твердосплавных инструментов позволяет избежать таких дефектов, как трещины и сколы, которые часто возникают при обработке карбидом кремния. Обработанные инструменты имеют высокую шероховатость и точность, срок их службы увеличивается на 50-100%, а также исключается необходимость полировки после заточки, что повышает производительность в несколько раз. При шлифовании инструментальной стали алмазными инструментами эффективность шлифования увеличивается более чем в 10 раз по сравнению с обычными кругами, стоимость снижается на 10%, а также предотвращается возможность прижогов, которые часто возникают при использовании обычных кругов. Однако следует отметить, что для шлифования инструментальной стали предпочтительным инструментом является кубический нитрид бора (CBN), который имеет преимущества перед алмазными инструментами, особенно для высокоскоростного и хонинговального шлифования, что значительно повышает эффективность обработки и улучшает точность и качество шлифования на один уровень.
С развитием композитных материалов на основе алмаза и кубического нитрида бора, таких как PCD (поликристаллический алмаз) и PCBN (поликристаллический кубический нитрид бора), использование инструментов из PCBN для обработки закаленной стали с твердостью выше 50 HRC дает хорошие результаты. Скорость резания обычно составляет 80-120 м/мин, причем чем выше твердость заготовки, тем ниже должна быть скорость резания. Например, для обработки заготовок с твердостью 70 HRC рекомендуется выбирать скорость резания 60-80 м/мин. Глубина резания при чистовой обработке составляет 0,1-0,3 мм, подача - 0,05-0,025 мм/об, шероховатость поверхности после чистовой обработки - Ra0,3-0,6 мкм, точность размеров может достигать 0,013 мм. При использовании стандартных жестких CNC-станков с инструментами из PCBN, которые обладают высокой жесткостью и остротой режущей кромки, шероховатость поверхности после чистовой обработки может достигать Ra0,3 мкм, точность размеров - 0,01 мм, что соответствует уровню обработки на шлифовальных станках с ЧПУ. Если станок обладает высокой жесткостью и выбрана низкая скорость резания, то инструменты из PCBN могут использоваться для чистовой обработки прерывистых поверхностей. Припуск на чистовую обработку обычно составляет около 0,3 мм, при этом важно повысить точность размеров заготовки до закалки и минимизировать тепловые деформации, чтобы обеспечить равномерный припуск при чистовой обработке и продлить срок службы инструментов из PCBN. При чистовой обработке обычно не используется охлаждающая жидкость, так как при высоких скоростях резания большая часть тепла уносится стружкой, что минимизирует влияние на качество и точность обработанной поверхности. Для чистовой обработки рекомендуется использовать пластины с высокой прочностью и вязкостью, с углом 80° и радиусом закругления режущей кромки 0,8-1,2 мм.
Для защиты режущей кромки перед использованием необходимо выполнить заточку мелкозернистым бруском. Чистовая обработка закаленных заготовок является новой технологией, перед внедрением которой необходимо провести технологические испытания. Можно использовать заготовки из того же материала, с той же твердостью и размером, что и у детали, и провести испытания на аналогичном станке, чтобы определить оптимальные параметры резания и убедиться в достаточной жесткости технологической системы. Эта технология уже применяется в Китае, например, в компании FAW Group инструменты из PCBN используются для обработки пазов вилки переключения передач коробки передач из стали 20CrMnTi с цементацией и закалкой (58-63 HRC). Используемые параметры обработки: Vc=150 м/мин, f=0,1 мм/об, ap=0,2-0,3 мм, что позволяет заменить шлифование токарной обработкой. При обработке твердого чугуна инструментами из PCBN хорошие результаты достигаются уже при твердости 45 HRC. Например, седла выпускных клапанов в головках цилиндров автомобильных двигателей изготавливаются из высокохромистого чугуна с добавлением меди и молибдена, твердость которого составляет около 44 HRC. Отверстия в седлах клапанов обрабатываются с использованием двух технологий: зенкерования (развертывания) и точения, в основном на специализированных автоматических линиях вместе с обработкой отверстий направляющих втулок. Используемые параметры резания: Vc=71,6 м/мин, Vf=26,5 мм/мин, ap=1,0 мм, с использованием масла для протяжки BC. После внедрения инструментов из PCBN средний срок службы инструмента составляет 1200 деталей, шероховатость обработанной поверхности - Ra0,4 мкм, биение поверхности седла клапана ≤0,05 мм. На заводе двигателей компании Dongfeng Motor с 1988 года стабильно используются инструменты из PCBN, что позволило успешно решить проблему локализации инструментов для импортного оборудования. С быстрым развитием автомобильной промышленности в Китае, отечественная инструментальная отрасль также активно развивается.Наши продукты, такие как искусственний алмазный
