聚晶金剛石(PCD)刀具加工鋁制工件具有刀具壽命長(zhǎng)
PCD刀具的基本特點(diǎn):具有極高硬度和獨(dú)特機(jī)械性能的PCD復(fù)合片是由金剛石顆粒和催化劑的混合物在高溫高壓下燒結(jié)而成
,在合成過(guò)程中產(chǎn)生了金剛石顆粒共生物,并在金剛石顆粒之間建立起連接“橋”,從而獲得具有催化劑島狀結(jié)構(gòu)、類(lèi)似于整體金剛石的PCD材料。PCD材料的結(jié)構(gòu)與PCBN(聚晶立方氮化硼)材料不同。在PCBN材料中,CBN粒子之間并無(wú)實(shí)際粘結(jié)物;而PCD材料中則存在共生物,金剛石顆粒之間通過(guò)晶格“橋”相互連接。PCD刀具牌號(hào)是以金剛石顆粒的粒度進(jìn)行分類(lèi)。根據(jù)制造商的標(biāo)準(zhǔn)
,細(xì)顆粒、中等顆粒和粗顆粒PCD牌號(hào)所對(duì)應(yīng)的金剛石粒度大致分別為2m、10m和25mPCD刀具的價(jià)格變化:以往價(jià)格昂貴一直是影響用戶(hù)廣泛接受PCD刀具的一個(gè)主要障礙
汽車(chē)制造業(yè)推動(dòng)了PCD刀具發(fā)展:美國(guó)汽車(chē)制造商為了迎合美國(guó)消費(fèi)者偏愛(ài)寬大轎車(chē)的習(xí)慣
,同時(shí)又要考慮經(jīng)濟(jì)不景氣的影響以及適應(yīng)CAFE節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求,因此一直在致力于提高汽車(chē)燃料的利用效率。美國(guó)航空業(yè)制造商也面臨類(lèi)似的壓力。這就導(dǎo)致輕型材料(如塑料、復(fù)合材料、鋁合金材料等)在汽車(chē)、飛機(jī)制造上的應(yīng)用大量增加。為了在減輕材料重量的同時(shí)增加其強(qiáng)度,人們?cè)谛滦弯X合金材料中加入了硅元素。硅鋁合金的重量與鋁合金相同(或更輕),但其硬度鋁金屬基復(fù)合材料是通過(guò)在鋁合金基體中添加陶瓷纖維(或微粉)制成
,它可看作是過(guò)共晶態(tài)鋁合金材料的進(jìn)一步發(fā)展。通過(guò)添加增強(qiáng)纖維,可在保持鋁合金原有良好性能的同時(shí)顯著改善復(fù)合材料的機(jī)械物理性能。鋁金屬基復(fù)合材料具有強(qiáng)度高、重量輕、熱穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)性好的優(yōu)點(diǎn)PCD刀具的正確使用:切削加工鋁合金材料時(shí),硬質(zhì)合金刀具的磨損壽命僅為PCD刀具的5%左右
PCD刀具的正確應(yīng)用是獲得滿(mǎn)意加工效果的前提。雖然刀具失效的具體原因各不相同
但一般來(lái)說(shuō)
PCD刀片的成功應(yīng)用不僅僅取決于合理選用刀具幾何參數(shù)和切削參數(shù)(如PCD車(chē)刀常用的進(jìn)給率范圍為0.13mm/r(精車(chē))~0.38mm/r(粗車(chē))),有時(shí)還需要刀具供應(yīng)商對(duì)刀具使用中遇到的問(wèn)題提供解決方案。例如
機(jī)床剛性與切削速度:雖然金剛石具有極高的硬度
大多數(shù)切削加工所用的PCD刀具都是在硬質(zhì)合金刀體上焊接一片PCD刀尖制成
PCD刀具可分為表面加工刀具和孔加工刀具兩大類(lèi)。PCD刀具對(duì)鋁合金材料進(jìn)行表面加工時(shí)
刀具夾頭的剛性對(duì)于PCD刀具的使用也十分重要
PCD刀具技術(shù)的新發(fā)展:為了滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)PCD刀具切削性能不斷提高的要求
幾年前,美國(guó)Sumitomo ElectricCarbide公司曾推出一種稱(chēng)為DA2200的亞微細(xì)粒度(0.5m)的PCD牌號(hào)
近來(lái)
ClappDiCO公司新開(kāi)發(fā)了一種不需重磨的超速(SuperSpeed)PCD銑刀。該銑刀上裝夾了多個(gè)不需重磨的小刀尖PCD刀片
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