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准确选用金刚石刀具质料

2015-08-15 370

准确选用金刚石刀具质料
金刚石的硬度和耐磨性高、切削刃非常尖锐、刃部粗糙度值小、摩擦因数低、抗粘结性好、热导率高、切削时不易粘刀及孕育发生积屑瘤、加工外貌质量好。在加工有色金属时,外貌粗糙度值可达R0.10~0.05μ m,加工精度可达IT5(孔IT6)级以上,能有用地加工非铁金属质料和非金属质料,如铜、铝等有色金属及其合金、陶瓷、未烧结的硬质合金、种种纤维和颗粒增强的复合质料、塑料、橡胶、石墨、玻璃和种种耐磨木料(尤其是实心木和胶合板、MDF等复合质料) 。
金刚石的缺点是韧性差,热稳固性低,与铁族元素打仗时有化学反响(4C+3Fe →Fe3C4),在700~800℃时将碳化(即石墨化),一样通常不实用於加工钢铁质料。用它切削镍基合金时,同样也会敏捷磨损。以是通常不保举金刚石刀具加工高熔点金属及合金。别的,金刚石刀具刃磨困难,代价昂贵。
金刚石刀具质料的品种分类
金刚石刀具质料分为单晶金刚石(有自然和人造两种,自然单晶金刚石代价昂贵,部门被人造单晶金刚石替换)、人造聚晶金刚石(PCD)和人造聚晶金刚石与硬质合金复合刀片(PCD/CC)以及CVD金刚石。
单晶金刚石 单晶金刚石用作切削刀具 须是大颗粒的(质量大於0.1g,最小径长不得小於3mm) ,重要用于外貌粗糙度、多少形状精度和尺寸精度有较高要求的精密和超精密加工应用范畴。自然单晶金刚石是金刚石中最耐磨的质料。它自己质地精密,颠末精致研磨,切削刃的刃口钝圆半径可小到0.008~0.005μm。但自然单晶金刚石较脆,其结晶各向异性,差别晶面或统一晶面差别偏向的晶体硬度均有差别,在举行刃磨和利用时 须选择符合的偏向。由於利用条件苛刻,加上自然单晶金刚石资源有限,代价非常昂贵,以是生产上大多接纳PCD、PCD/CC和CVD金刚石刀具。
自然单晶金刚石重要用於某些有色金属的超精亲昵削加工或黄金金饰的生产中。 人工合成单晶金刚石的尺寸、形状和性能都具有精良的同等性, 现在由于高温高压技能日趋成熟,可以大概制备肯定尺寸的人工合成单晶金刚石,尤其在加工高耐磨的层状木板时,其性能要优于PCD金刚石,不会引起刃口过早钝化。
 人造聚晶金刚石(PCD)和人造聚晶金刚石与硬质合金复合刀片(PCD/CC) PCD是在高温(约1800℃)、高压(5~6MPa)下,利用钴等金属联合剂将很多金刚石单晶粉聚晶成多晶体质料,其硬度虽稍低于单晶金刚石,但它是随机取向的金刚石晶粒的聚合,属各向同性,用作切削刀具时可以恣意取向刃磨,无需像自然金刚石那样 须选用最佳的解理面作为前刀面。在切削时,切削刃对不测破坏很不敏感,抗磨损本领也较强,可永劫间连结尖锐的切削刃,加工时可接纳很高的切削速率和较大的背吃刀量(吃深),利用寿命一样通常高于WC基硬质合金刀具10~500倍,并且由於PCD中金属联合剂具有导电性,使得PCD便于切割成形,且质料泉源富厚,其代价只有自然金刚石的几非常之一至十几分之一,已成为传统WC基硬质合金刀具的高性能替换品。 为进步PCD刀片的韧性和可焊性,以硬质合金为基底,在其外貌烧结或压抑一层0.5~1mm厚的PCD而构成金刚石复合刀片(PCD/CC)。PCD/CC可用焊或机夹方法制作刀具。由于其可焊性好,重磨容易,本钱低,故应用遍及。须指出的是,PCD和PCD/CC刀具的刃口尖锐性和加工外貌质量均不如单晶金刚石,同时其可加工性差,磨削比小,难以凭据刀头的多少形状恣意成形,至今还不克不及方便地制造带断屑槽可转位刀片和立铣刀等多少形状庞大的产物。

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