聚晶金刚石(PCD)因具有硬度高、耐磨性好、热膨胀系数低等优越特性被广泛用作精密与超精密切削刀具材料,钎焊是PCD刀片制作过程中的重要环节。高频感应钎焊由于其设备投资少、加热速度快、安全环保等优势成为PCD刀片钎焊的主要方法。目前国内对于PCD刀片的钎焊仍然使用传统的手工钎焊方式,钎焊效率低,对操作人员有较高要求,工人劳动强度大,钎焊质量不稳定。因此,为填补国内技术空白,本文对PCD刀片高频感应自动钎焊装置进行设计与研究。首先,借鉴手工钎焊工艺流程,对PCD刀片高频感应自动钎焊装置进行结构设计。装置包括工位转换机构、定位夹紧机构、按压机构、横向进出机构、水平与竖直调整机构。该装置巧妙地采用凸轮机构,实现了刀片自动夹紧与松夹。其定位结构满足定位要求。其按压机构采用曲柄滑块传动,并将力传感器整合其中,使钎焊压力能够精确调整;同时,按压机构能够对按压角度进行调节,满足不同刃倾角刀片的钎焊需求。此外,对自动钎焊装置进行了详细设计。按照设计图进行加工与装配,经调试与改进后,该装置完全达到设计要求。其次,选择STM32单片机作为控制核心,对自动钎焊装置控制系统进行设计。控制模式包括手动模式与自动模式,能在不同情况下对自动钎焊装置进行控制调节。采用串口触摸屏作为人机界面,对钎焊工艺参数进行设定,操作简单,调节方便。最后,使用自动钎焊装置进行钎焊试验,借助超景深显微镜对钎焊试样焊缝进行观测。结果表明:自动钎焊刀片试样刃倾角度误差基本小于1度,满足钎焊精度要求;将测量的焊缝厚度值代入经验公式,计算出自动钎焊刀片试样剪切强度,其大小满足PCD刀片使用要求。因此,设计的PCD刀片高频感应自动钎焊装置满足设计要求。此外,与手工钎焊试样进行对比,发现自动钎焊PCD刀片的钎焊质量与一致性均有所提高。