纳米金刚石涂层微铣钻刀具制备新方法及应用基础研究

项目名称： 纳米金刚石涂层微铣钻刀具制备新方法及应用基础研究

项目编号： No.51375011

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 沈彬

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 针对Φ0.15–1.0mm微铣钻刀具开发纳米金刚石涂层微铣钻刀具制备新方法，包括微小尺寸基体预处理及表面强化技术，低温环境下纳米金刚石涂层沉积工艺以及基体独立恒温系统的研制，揭示刀具基体表面粗化、钴刻蚀、基体内部钴元素在高温环境下的热扩散等因素对其断裂强度及韧性的损伤机理，以及大面积沉积环境中微铣钻刀具基体表面温度场及流体密度场分布规律与热丝及基体的相对位置、反应气体进出口及流速、基体独立恒温装置等因素之间的关系，从而在微铣钻刀具表面沉积获得表面光滑、连续、无缺陷，晶粒尺寸小于30nm、厚度400-600nm且基体表面不同位置的薄膜厚度偏差不超过50nm的高质量纳米金刚石涂层。通过PCB板微钻削、EDM石墨电极与铝合金微铣削实验考察纳米金刚石涂层微铣钻刀具的切削性能，揭示微观尺寸下刀具与工件材料之间的作用机制、材料去除机理及失效机理，以及它们与纳米金刚石涂层性能、微切削工况三者之间的定量关系，从而对纳米金刚石涂层微铣钻刀具制备方法进行进一步优化，最终达到提高刀具耐磨性5倍以及降低切削力50%以上的目标，为实现纳米金刚石涂层微铣钻刀具在典型微细零件加工中的成功应用及产业化奠定基础。

中文关键词： 纳米金刚石涂层；微铣钻刀具；制备方法；微切削性能；

英文摘要： This Project will develop a novel fabrication method of nanocrystalline diamond (NCD) coated micro-tools, that includes a novel pretreatment and surface enhancemnent method for micro-sized tools, a low-temperature NCD deposition process and a substrate te

英文关键词： Nanocrystalline Diamond Film；Micro Milling & Drilling Tools；Deposition Method；Micro-Machining Performance；