钻石作为一种超硬刀具材料已经在切削加工中得到广泛应用,天然金刚石的价格昂贵制约了其发展。聚晶金刚石(PCD)切割器是采用高压合成技术合成的,它主要用于加工有色金属等非铁合金,能磨削非常锋利的刀刃,获得更好的加工表面,同时也是加工新型非金属材料的首选材料,可切割高硬度的硬质合金和工业陶瓷。所以PCD刀片在实际的加工过程中怎样选择型号?
PCD刀片的成功应用不仅依赖于合理地选择刀具几何参数和切削参数(例如PCD车刀常用的进给率范围是0.03mm/r(精车)~0.3mm/r,在使用刀片时遇到的问题时,工具供货商也需要提供解决办法。因此,本文简单介绍了PCD刀片的选择经验。
定义PCD刀片(PCD)是指将金刚石微粉(粒度为微米级)与少量金属粉末(例如Co等)混合后,在1400℃高温下烧结而成的聚晶。PCD复合薄板是一种超硬复合材料,它是用0.5~0.7mm厚的厚度,并在高温高压下与硬质合金基体紧密结合而成。PCD复合片既具有PCD高硬度、高耐磨性,又具有高强度与韧性的特点,经PCD切削、焊接、刃磨等加工而成。
PCD刀片加工材料适用于加工Al,Mg,Cu等有色金属材料,以及其他合金及非金属材料。(1)有色金属材料及合金:如铝合金、镁铝合金、硅铝合金、铜合金、紫铜、黄铜、碳化钨硬质合金、陶器及其他材料,如汽车活塞、汽车轮毂、辊环等零件,加工这类材料以PCD刀片、高速切削为主,通过CDW010材料加工铝合金轮毂,可以获得更好的光洁度,从而节省了总的生产成本,改善表面加工质量。(2)非金属材料:例如复合材料、碳纤维、玻璃纤维、石墨、木材、石材、聚氨酯橡胶、玻璃、增强塑料等。例如航空机翼、碳纤汽车零件、石墨电极模具、纤维板、花岗岩、玻纤板等。以PCD刀片为主的加工这类材料,提高了加工寿命,获得了更高的加工质量,采用CDW010材料加工玻纤管,可实现高速车削,提高加工效率。
PCD刀片形式:PCD刀片按形式分为标准PCD刀片,PCD铣刀,PCD铣刀,PCD刀片,非标准PCD刀片。PCD刀片有前角、后角、平角、有折屑槽等。
PCD刀片牌号的选择:数控加工刀片材料必须根据被加工的工件和加工特性选择,以铝合金为例。建议使用PCD牌CDW010细粒(或中等颗粒)来处理无硅和低硅铝合金材料,利用PCD牌号CDW025粗粒度和混合颗粒牌号CDW302加工高硅铝合金材料。若铣削加工过的工件表面光洁度达不到要求,则用晶粒度较小的修光刃对工件表面进行修光处理,以获得满意的表面光洁度。
PCD刀片切削参数建议(1)PCD刀片能以极高的主轴转速完成切削,并能实现高速切削。对于加工质量的改变,尽管高速切削可以提高加工效率,但是在高徽革脂环速切削状态下,机床加工温度和切削力的提高,会导致刀尖损坏,机床产生振动。PCD刀具在加工不同的工件材料时,适当的切削速度是不一样的;(2)PCD刀片进给太多,当进给量太少时,工件上的剩余几何面积就会增加,从而导致表面粗糙度增大;(3)PCD刀片通常用于精加工,切削深度的PCD刀具使用时,切削深度可增加切削力,提高切削热;会加重刀具磨损,影响刀具寿命。当PCD刀片粒度不同,加工条件不同的工件材料时,PCD刀片的切削性能也不一样,因此,PCD刀片的实际加工参数应根据加工条件而定。
上面介绍了PCD刀片的相关内容,总体来说,PCD刀具属于超硬型刀具,具有良好的耐磨性和热导性,且摩擦系数很低,通常有色金属及其合金、非金属以及复合材料的切削加工,选择时一定要确定好型号。但愿上面能对读者有所帮助。