发布日期:2018-03-24 12:36:09
1、金刚石(PCD)刀具性能优势
(1)PCD的硬度可达8000HV,为硬质合金的80~120倍;
(2)PCD的导热系数为700W/mk,为硬质合金的1.5~9倍,甚至高于PCBN和铜;
(3)PCD的磨擦系数一般仅为0.1~0.3(硬质合金的磨擦系数为0.4~1),因此PCD刀具可显著减小切削力;
(4)PCD的热膨胀系数仅为0.9×10-6~1.18×10-6,仅相当于硬质合金的1/5,因此PCD刀具热变形小,加工精度高;
(5)PCD刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小,在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。
2、金刚石(PCD)刀具材料的选择
材质
|
粒度 |
特性 |
应用 |
微观结构 |
CDW850 |
亚微米 |
超细晶粒结构拥有极强的刃口锋利度和刃口耐用度 |
超高精密加工,高镜面加工,适用于对崩刃性要求极高的铝合金的铣削以及粗切,主要应用于钛合金以及复合材料的机加工。 |
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CDW002 |
2μm |
钴含量更高,具有良好的电加工性能,韧性和加工工件表面光洁度,便于重度复杂的工具加工 |
主要应用于成型用镂铣刀和螺纹切削刀具的加工,也可以应用于耐磨部件,应用于木工刨花板,锯片,硅铝合金,电动工具锯片的加工。 |
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CDW005 |
5μm |
优良的电火花和机械加工性能,较好的韧性,耐磨性和刃口质量。 |
适用于高光洁度表面精加工,主要应用于有机玻璃,硅铝合金,金属手机外壳轮廓等的加工,应用于木工成型刀,锯片等的加工。 |
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CDW010 |
10μm |
通用型PCD牌号,兼顾了良好的韧性和较高耐磨性 |
适用于单一工具进行粗精切削的情况,特别适用于木工成型,中低硅铝合金零部件(如活塞)。 |
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CDW025 |
25μm |
极高的耐磨性和刃口质量 |
比较适用于加工高硅铝合金,金属基复合材料(MMC),硬质合金和陶瓷,石墨等脆硬材料,适用于木工精修刀,耐磨件,木工硫酸钙,锯片等的加工。 |
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CDW302 |
2-30μm |
2μm和25μm的混合粒度,具有优良的耐磨性,刃口强度和刃口质量 |
应用领域包括金属基复合材料(MMC),高硅铝合金,高强度铸铁和双金属应用。 |
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3、金刚石(PCD)刀具的设计原则
(1)合理选择PCD粒度
加工工序
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PCD粒度 |
刀具材质 |
精加工 |
亚微米 |
CDW850 |
2微米 |
CDW002 |
|
半精加工 |
5微米 |
CDW005 |
10微米 |
CDW010 |
|
粗加工 |
25微米 |
CDW025 |
2-30微米混合 |
CDW302 |
4、金刚石(PCD)刀具的切削参数
工件材料 |
推荐材质 |
切削参数 |
||||||
切削速度 |
进给量 |
切削深度 |
||||||
铝合金 |
4-8%Si |
CDW010 |
CDW302 |
CDW005 |
CDW850 |
100-5000 |
0.03-0.5 |
0.1-3.0 |
9-13%Si |
CDW010 |
CDW302 |
|
CDW850 |
100-3000 |
0.03-0.5 |
0.1-3.0 |
|
>13%Si |
CDW010 |
CDW302 |
CDW025 |
CDW850 |
100-2500 |
0.03-0.4 |
0.1-2.5 |
|
铜合金 |
铜、锌、黄铜 |
CDW010 |
CDW302 |
CDW025 |
CDW850 |
100-1000 |
0.03-0.3 |
0.1-3.0 |
钛合金 |
CDW850 |
CDW005 |
|
|
100-200 |
0.05-0.2 |
0.1-2.0 |
|
碳化钨硬质合金 |
Co < 16% |
CDW302 |
CDW025 |
CDW010 |
|
15-40 |
0.1-0.25 |
0.1-1.0 |
Co > 16% |
CDW302 |
CDW025 |
CDW010 |
|
10-30 |
0.03-0.1 |
0.05-0.3 |
|
强化塑料 |
CDW010 |
CDW302 |
CDW025 |
CDW002 |
100-1000 |
0.05-0.3 |
0.1-2.0 |
|
木材 |
CDW010 |
CDW302 |
CDW005 |
CDW002 |
100-4000 |
0.1-0.4 |
0.1-3.0 |
|
石墨 |
CDW302 |
CDW025 |
CDW010 |
|
100-600 |
0.1-0.5 |
0.05-2.0 |
|
金属基复合材料 |
A1/10-20%Si |
CDW302 |
CDW025 |
CDW010 |
|
300-600 |
0.1-0.4 |
0.2-1.5 |
复合材料 |
碳纤维 |
CDW302 |
CDW025 |
CDW010 |
|
200-2000 |
0.05-0.3 |
0.1-3.0 |
5、金刚石(PCD)刀具的应用领域
(1)按被加工材料来分:分为非铁金属和非金属,其中非铁金属又分为铝、铝合金、铜、铜合金、硬质合金及其他镁、锌等各种有色金属。而非金属又分为木材、增强塑料、橡胶、石墨、陶瓷等。
(2)按行业来分:分为汽车、精密机械、通用机械、电子仪器、船舶等行业。零部件如活塞、气缸。照相机/复印机零件、轴瓦、各种泵体等。