钻石作为一种超硬质工具材料已经在切削加工中得到了广泛的应用,天然金刚石的价格昂贵限制了它的发展,后来人们又采用高压合成方法来合成聚晶金刚石,金刚石工具因其数量稀少、价格昂贵而被广泛使用,解决了这一问题。以下金刚石工具加工厂家给大家介绍PCD刀具的材料和切削参数。
聚晶金刚石(PCD)刀具主要用于加工有色金属和其他非铁合金,能刃磨出非常锋利的刃口,获得更好的加工表面,同时也是加工非金属新型材料的首选材料,可切削加工硬质合金和工业陶瓷等高硬度产品。
PCD刀具的优点:
PCD硬度达到8000HV,是硬质合金的80~120倍,并且PCD的耐磨性更好。
2)PCD热导率为700W/MK,是硬质合金的1.5~9倍,甚至高于PCBN、铜。PCD刀具的热量传递速度快,良好的传热性能能极大地延长刀具的使用寿命。
3.PCD的摩擦系数通常只有0.1~0.3,而硬质合金的摩擦系数为0.4~1。结果,PCD刀具能显著降低切削力,从而延长刀具寿命。
PCD的热膨胀系数小,因而PCD刀具热变形小,加工精度高。加工过程中,刀具的热变形越大,加工的表面质量越差,要获得高质量加工表面质量的工件,必须严格控制刀具的热变形。
PCD刀具对有色金属及非金属材料的亲和力小,加工时刀尖不易形成积屑瘤。切削工具和被加工物料的亲和力小,则使被加工物料在加工过程中不易粘接在刀面上,不易形成积屑瘤。
6)PCD刀具弹性模量大,断裂强度高(比氧化铝高三倍),切削刃钝圆半径值可磨得非常小,不易断裂,可长期保持刀刃锋利。
3.PCD刀具的结构形式:
采用将PCD复合材料薄板焊接在硬质合金或钢的刀身上,制成聚晶金刚石(PCD)刀具。因为PCD复合片使单晶金刚石具有较高的硬度,使其具有较低的摩擦系数和强度,使其具有较高的弯曲强度。片状碳化钨硬质合金层对金刚石层有一定的机械支撑,提高了金刚石的抗弯强度,同时,硬质合金层易焊接,便于制做成品刀具。
PCD刀具结构形式有:PCD刀片、PCD铣刀、PCD铣刀、PCD钻头、PCD切割刀、非标准PCD刀具。
4.PCD刀具加工材料:
有色金属及其合金材料的难加工处理。
加工铜、锌、铝等有色金属及其合金.采用烧结硬质合金.钛合金.巴氏合金材料容易粘着刀具,加工困难,PCD刀具能有效地防止金属和刀具的粘结,延长刀具的使用寿命。对钛合金而言.Co<16%,Co>16%,Co>16%,Co>16%).铝合金(4-8%Si和9-13%Si).高硅铝合金(>13%Si),CDW025和CDW302型PCD刀片都可以使用,对于耐磨性要求较高的合金材料,可以选择粗粒度及混合粒度PCD刀具。
2)难加工的非金属材料。
诸如玻纤增强塑料.填充硅料.硬碳纤维/环氧复合物.陶瓷.木材,刀具磨损严重,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刀具材料牌号性能:
除了传统PCD刀具的结构形式外,还可以定制PCD切屑刀片、PCD铣刀、非标准PCD刀具等。
PCD材料牌号适用条件及工艺特点。
6.选择PCD刀具:
选择PCD刀具主要考虑因素:表面精度.外形精度.尺寸精度.刀具变形.工时缩短.停机时间缩短.刀具寿命提高.硬材料.刀具成本.其他。
7.CBN刀具切削参数:
(1)切割速度Vc。
PCD刀具能以很高的主轴转速进行切削,比如车削硅铝合金时,PCD刀具可以达到1000m/min,高速铣削3000m/min;
(2)供给Fr。
切割器根据不同的加工条件选择适当的进给,进给量过大影响表面粗糙度,过小会使切削温度升高;
(3)切割深度ap。
PCD刀具应根据加工工艺选择合适的切削深度,而切削深度则影响刀具的使用寿命。
上述内容与PCD刀具加工材料有关,总而言之,PCD刀具在不同的加工条件下加工不同的工件材料,表现出不同的切削性能,所以PCD刀具的实际切削参数应根据加工条件而定。但愿上面能对读者有所帮助。