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电镀金刚石工具再制造的研究

贾大为  
【摘要】: 再制造工程是一个具有广泛发展前途的技术领域和新兴产业。通常情况下,废旧金刚石工具含有大量残留金刚石磨料,而且工具基体仍然可以再次利用,因此对金刚石工具实施再制造具有重要的理论意义和实用价值。本文以电镀金刚石工具为例,开展金刚石工具再制造的研究。 本文将电镀金刚石工具的再制造划分为恢复性、升级性和创新性再制造三种类型,并建立了再制造性的物理模型和数学模型。提出在产品设计阶段就考虑产品的再制造性,能够显著地提高产品在寿命末端的再制造能力。电镀金刚石工具再制造要考虑其易于拆解性、易于分类性和易于修复(升级)性几个方面。 提出了一种电镀金刚石工具的绿色回收方法,并且应用数字图像识别技术检测工具和磨粒,其中包括工具浓度,磨粒突出金属结合剂的高度,磨粒的粒度,长径比,形状系数分布等,对工具和磨料的识别与检测可以快速准确地对其进行分类,方便回收和再制造,是电镀金刚石工具再制造过程中的一个重要的环节,它直接影响着整个再制造过程的准确性和效率。 利用ANSYS有限元分析软件对三种典型结构的电镀金刚石工具进行热应力分析,结果表明,不同结构的电镀金刚石工具在相同的温度载荷下的热应力不同,适当改善电镀金刚石工具基体的结构能够直接影响其在热冲击实验中热应力的大小和分布情况,降低基体和镀层的剥离难度。因此,在电镀金刚石工具的设计阶段就考虑到其再制造性能,能够大大提高其再制造能力。


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