鉆石作為一種超硬質(zhì)工具材料已經(jīng)在切削加工中得到了廣泛的應(yīng)用,天然金剛石的價(jià)格昂貴限制了它的發(fā)展,后來人們又采用高壓合成方法來合成聚晶金剛石,金剛石工具因其數(shù)量稀少、價(jià)格昂貴而被廣泛使用,解決了這一問題。以下金剛石工具加工廠家給大家介紹PCD刀具的材料和切削參數(shù)。
聚晶金剛石(PCD)刀具主要用于加工有色金屬和其他非鐵合金,能刃磨出非常鋒利的刃口,獲得更好的加工表面,同時(shí)也是加工非金屬新型材料的首選材料,可切削加工硬質(zhì)合金和工業(yè)陶瓷等高硬度產(chǎn)品。
PCD刀具的優(yōu)點(diǎn):
PCD硬度達(dá)到8000HV,是硬質(zhì)合金的80~120倍,并且PCD的耐磨性更好。
2)PCD熱導(dǎo)率為700W/MK,是硬質(zhì)合金的1.5~9倍,甚至高于PCBN、銅。PCD刀具的熱量傳遞速度快,良好的傳熱性能能極大地延長刀具的使用壽命。
3.PCD的摩擦系數(shù)通常只有0.1~0.3,而硬質(zhì)合金的摩擦系數(shù)為0.4~1。結(jié)果,PCD刀具能顯著降低切削力,從而延長刀具壽命。
PCD的熱膨脹系數(shù)小,因而PCD刀具熱變形小,加工精度高。加工過程中,刀具的熱變形越大,加工的表面質(zhì)量越差,要獲得高質(zhì)量加工表面質(zhì)量的工件,必須嚴(yán)格控制刀具的熱變形。
PCD刀具對有色金屬及非金屬材料的親和力小,加工時(shí)刀尖不易形成積屑瘤。切削工具和被加工物料的親和力小,則使被加工物料在加工過程中不易粘接在刀面上,不易形成積屑瘤。
6)PCD刀具彈性模量大,斷裂強(qiáng)度高(比氧化鋁高三倍),切削刃鈍圓半徑值可磨得非常小,不易斷裂,可長期保持刀刃鋒利。
3.PCD刀具的結(jié)構(gòu)形式:
采用將PCD復(fù)合材料薄板焊接在硬質(zhì)合金或鋼的刀身上,制成聚晶金剛石(PCD)刀具。因?yàn)镻CD復(fù)合片使單晶金剛石具有較高的硬度,使其具有較低的摩擦系數(shù)和強(qiáng)度,使其具有較高的彎曲強(qiáng)度。片狀碳化鎢硬質(zhì)合金層對金剛石層有一定的機(jī)械支撐,提高了金剛石的抗彎強(qiáng)度,同時(shí),硬質(zhì)合金層易焊接,便于制做成品刀具。
PCD刀具結(jié)構(gòu)形式有:PCD刀片、PCD銑刀、PCD銑刀、PCD鉆頭、PCD切割刀、非標(biāo)準(zhǔn)PCD刀具。
4.PCD刀具加工材料:
有色金屬及其合金材料的難加工處理。
加工銅、鋅、鋁等有色金屬及其合金.采用燒結(jié)硬質(zhì)合金.鈦合金.巴氏合金材料容易粘著刀具,加工困難,PCD刀具能有效地防止金屬和刀具的粘結(jié),延長刀具的使用壽命。對鈦合金而言.Co<16%,Co>16%,Co>16%,Co>16%).鋁合金(4-8%Si和9-13%Si).高硅鋁合金(>13%Si),CDW025和CDW302型PCD刀片都可以使用,對于耐磨性要求較高的合金材料,可以選擇粗粒度及混合粒度PCD刀具。
2)難加工的非金屬材料。
諸如玻纖增強(qiáng)塑料.填充硅料.硬碳纖維/環(huán)氧復(fù)合物.陶瓷.木材,刀具磨損嚴(yán)重,不易加工,PCD刀具硬度高,耐磨,加工效率高,常用的PCD材料是CDW010.CDW025和CDW302。
5.PCD刀具材料牌號性能:
除了傳統(tǒng)PCD刀具的結(jié)構(gòu)形式外,還可以定制PCD切屑刀片、PCD銑刀、非標(biāo)準(zhǔn)PCD刀具等。
PCD材料牌號適用條件及工藝特點(diǎn)。
6.選擇PCD刀具:
選擇PCD刀具主要考慮因素:表面精度.外形精度.尺寸精度.刀具變形.工時(shí)縮短.停機(jī)時(shí)間縮短.刀具壽命提高.硬材料.刀具成本.其他。
7.CBN刀具切削參數(shù):
(1)切割速度Vc。
PCD刀具能以很高的主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行切削,比如車削硅鋁合金時(shí),PCD刀具可以達(dá)到1000m/min,高速銑削3000m/min;
(2)供給Fr。
切割器根據(jù)不同的加工條件選擇適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給,進(jìn)給量過大影響表面粗糙度,過小會(huì)使切削溫度升高;
(3)切割深度ap。
PCD刀具應(yīng)根據(jù)加工工藝選擇合適的切削深度,而切削深度則影響刀具的使用壽命。
上述內(nèi)容與PCD刀具加工材料有關(guān),總而言之,PCD刀具在不同的加工條件下加工不同的工件材料,表現(xiàn)出不同的切削性能,所以PCD刀具的實(shí)際切削參數(shù)應(yīng)根據(jù)加工條件而定。但愿上面能對讀者有所幫助。