单晶金刚石刀具的应用

在加工非铁材料(如硅铝合金)时，一般不采用单晶金刚石刀具(SCD)进行加工，而采用寿命高的聚晶金刚石刀具(PCD)进行加工。     

人造金刚石刀具加工有色金属的研究

对人造金刚石刀具加工有色金属的切削性能进行了试验研究。结果表明，目前国产PCD金刚石刀具在加工铝硅合金时的切削性能与国外同类刀具相差不大，符合使用要求；并且得到了CVD金刚石刀具在加工某些有色金属时的切削性能优于硬质合金刀具的结论。     

PCD刀具钎焊工艺研究

本文利用高频感应加热方法,以YG8硬质合金作为焊接母材,对PCD刀具焊接用钎料进行钎焊实验。利用超景深显微镜、抗弯强度测试仪等仪器设备对钎料在不同焊接表面状态下的润湿性和焊接强度进行了研究,并结合PCD刀具切削对比实验结果,探讨了最适合PCD刀具刀体焊接表面的加工处理方式,以及优选出一种完全满足PCD刀具焊接和使用强度要求的钎料。研究结果表明:焊接表面粗糙度越小,钎料润湿性越好,焊接强度越高;磨削和细喷砂是目前PCD刀具刀体焊接表面最适合的加工处理方式;Ag Cu Zn Cd Ni Mn系钎料是本实验优选出的最适合焊接PCD刀具的钎料。     

切削难加工材料的解决方案——PCD和CBN刀具

聚晶金刚石（PCD）刀具和立方氮化硼（CBN）刀具为难加工材料的切削难题提供了解决方案。对切削刀具材料中这两种先进概念刀具的加工挑战已尽人皆知。不同设计的CBN刀具被用于对淬硬黑色金属进行连续或断续切削,以及切削加工焊接金属和复合金属。而PCD刀具被广泛应用于铣削有色金属、复合材料、塑料以及极其难加工的超级合金。     

用于切削金属基复合材料的聚晶金刚石刀具的磨损

聚晶金刚石(PCD)被用于耐磨材料如Al／Si合金和复合材料的机械加工已有好多年了。本文报道用PCD刀具对用SiC颗粒／Al2O3纤维增强的Al合金高耐磨复合材料进行机械加工情况。结果表明，PCD刀具性能不仅在抗磨损方面，而且在加工表面质量方面都超过硬质合金。对刀具磨损痕迹的形貌观察指出，磨损过程包括粘性磨损和金刚石内部形成的缺陷导致最终的类似于疲劳过程的微观和宏观断裂的磨损过程。     

高效铣削铝合金用PCD刀具

近年来，为了减少汽车的总重量和燃油费用，铝合金材料在汽车零部件中的使用越来越多（图1为汽车零部件中铝合金使用量的变化趋势）。为此，加工铝合金汽车零部件用聚品金刚石（PCD）刀具的使用量也在快速增长。PCD刀具寿命长，能实现高效、高速、高精度切削加工。     

PCD刀具的应用与发展

聚晶金刚石(PCD)刀具加工铝制工件具有刀具寿命长、金属切除率高等优点，其缺点是刀具价格昂贵，加工成本高。这一点在机械制造业已形成共识。但近年来PCD刀具的发展与应用情况已发生了许多变化。如今的铝材料在性能上已今非昔比，在加工各种新开发的铝合金材料(尤其是高硅含量复合材料)时，为了实现生产率及加工质     

PCD刀具的研究现状

随着中国汽车以及航空航天行业的高速发展，PCD刀具研究将越来越被重视，PCD刀具也将越来越广泛的应用到各个领域。本文综述了PCD刀具的研究现状，主要介绍了金属切削和木材加工用PCD刀具的分娄、PCD刀具的研磨和线切割等的加工以及PCD刀具的焊接等制备工艺的关键工序。     

美国肯纳金属公司推出纯金刚石切削刀具

肯纳的新牌号KD140 5 ,作为第一种具有各种机械加工所需韧性的纯金刚石切削刀具材料 ,能够大大提高其耐磨性。与普通的聚晶金刚石 (PCD)刀具相比 ,新材料在连续到轻微断续车削、精铣和半精铣加工中可使刀具寿命提高 10 0 %到 2 0 0 %。KD140 5用来切削诸如具有中高硅含量的铝合金、金属基复合材料、碳复合材料、增强塑料和黄铜青铜等高度磨损的有色金属材料以及别的有色金属材料。“我们认为 ,从 2 5年前PCD刀具问世以来 ,这种新材料是金刚石刀具加工技术最令人激动的事情。”肯纳产品专家RandyStas说 ,“KD140 5为各种应用带来了极限…     

PCD刀具加工有色金属的研究

本文主要研究PCD刀具加工有色金属时刃口及后刀面的刃磨质量对切削表面质量的影响。首先对PCD刀具切削有色金属模型进行了分析研究,然后分别采用金属结合剂金刚石砂轮、树脂结合剂金刚石砂轮和陶瓷结合剂金刚石砂轮刃磨出三把不同质量的PCD刀具进行了切削对比试验,并用扫描电镜对切削表面微观形貌进行了观察分析,发现加工有色金属时,PCD刀具后刀面与刃口刃磨质量对切削表面质量有着同等重要的影响作用。     

加工复合地板耐磨层时PCD刀具切削参数的研究

切削参数是影响PCD刀具切削性能的主要因素。本文采用Element Six公司的SYNDITE CTH025型聚晶金刚石(PCD)复合片制成强化复合地板用切削刀具，进行了一系列加工强化复合地板耐磨层的切削实验。通过实验研究了切削参数对刀具切削力的影响，得出了切削力随切削参数的变化规律，指出随着切削深度的增加，PCD刀具切削力增加；进给速度的增加使切削力增加；切削速度的增加将会使切削力降低。同时，分析了切削参数对刀具磨损、工件加工质量以及加工效率的影响。最后，本文总结了采用PCD刀具加工强化复合地板时加工参数的选择原则，认为当n=6000r／min、f=10000mm／min能够实现较高的加工效率，并保证工件的加工质量。     

石英纤维增强陶瓷基复合材料制孔工艺研究

本试验针对目前硬质合金刀具加工石英纤维增强陶瓷基复合材料时存在的刀具磨损严重、加工质量差、效率低下等问题,对比了硬质合金刀具钻孔、PCD刀具钻孔和电镀金刚石套料钻螺旋铣磨制孔的效果,分析了切削力对制孔质量的影响。研究结果表明:纬纱纤维对X向和Y向切削力的影响明显大于经纱纤维,垂直于纬纱纤维方向的切削力较小,平行于纬纱纤维方向的切削力较大;PCD刀具钻孔质量相对较好,刀具磨损不明显,适用于石英纤维增强陶瓷基复合材料的制孔加工。      

金刚石涂层立铣刀与PCD立铣刀切削铝合金性能研究

目的：研究金刚石涂层立铣刀和 PCD 立铣刀切削铝合金时,铝合金表面粗糙度以及刀具的使用寿命。方法通过实验比较1μm、5μm金刚石涂层四刃立铣刀和PCD立铣刀在高速干式切削条件下切削铝合金的性能,并通过走刀距离比较不同状态刀具的使用寿命以及在走刀过程中的粘刀情况,用表面粗糙度测量仪测量加工的铝合金表面粗糙度。结果1μm、5μm金刚石涂层立铣刀加工铝合金失效距离分别为25 m、75 m, PCD立铣刀加工铝合金96 m后失效;1μm、5μm金刚石涂层立铣刀切削铝合金表面粗糙度平均值分别为1.07μm、1.10μm,PCD立铣刀切削铝合金表面粗糙度平均值为0.80μm。结论5μm金刚石涂层立铣刀是1μm金刚石涂层立铣刀寿命的5倍,PCD立铣刀使用寿命最长;1μm、5μm金刚石涂层立铣刀切削铝合金表面较PCD立铣刀粗糙,在相同切削环境下切削铝合金时, PCD立铣刀使用寿命较金刚石涂层立铣刀提高,且在抑制粘刀方面效果十分明显。     

PCD复合刀具

图右所示PCD复合刀具是由具有二次断屑功能的PCD钻头、能控制内孔表面粗糙度的PCD螺旋刃铰刀和内孔倒角用PCD倒角刀组合为一体的新型复合刀具。主要用于压铸铝合金变速箱体密封盖的孔加工（图左）。该复合刀具具有钻孔、铰孔和内孔倒角三种功能，仅用一把刀具在一道工序中即可完成钻、铰、倒角加工，由于实现了工序集约化，可提高加工效率、降低加工成本。     

基体热处理使PCD刀具适于断续切削

聚晶金刚石（PCD）刀具的韧性较差,极少用于带有冲击性的断续切削加工,限制了其应用范围。为改良刀具性能,通过热处理工艺优化刀具基体,加固PCD和基体的结合,制成新型的PCD刀具。通过断续切削铝合金实验,分析新型刀具的使用寿命以及表面磨损状况。结果表明:刀具基体优化后,金刚石层与硬质合金基体之间的结合力提高,刀具抗冲击能力提高。新型刀具在切削128 min后没有出现崩刃现象,其磨损量仍在可控范围,适用于断续切削生产。      

PCD和CVD金刚石刀具切削性能对比及失效机理初探

通过切削实验,观察切削前后刀具的表面和刃口形貌、金刚石刀片组成成分、以及被加工工件表面粗糙度,比较两种刀具的切削性能,探讨其失效机理。结果表明:在同等条件下,CVD金刚石刀具的切削性能要明显优于PCD刀具。在车削过程中,PCD刀具的失效机理主要是结合剂与被加工材料中化学成分发生化学反应使结合剂流失,导致刀具结构疏松,从而导致磨粒团脱落。CVD刀具的失效机理为产生变质层磨损。切削过程中随着加工时间的进一步延长,切削区温度不断升高,当达到热化学反应温度时,就会在刀具表面形成变质层,从而带来切削过程中刀具的磨损;同时高温状态下CVD金刚石的晶界疲劳破坏,也可能会造成CVD金刚石刀具的磨损失效。     

金刚石涂层硬质合金刀具涂层的研究和应用进展

通过对硬质合金基体前处理,金刚石涂层形核、生长以及金刚石涂层刀具在加工高硅铝合金、特种石墨和复合材料等材料中的应用的研究分析,揭示出低的金刚石涂层与基体的结合力是涂层刀具失效的主要原因。特种石墨、高硅铝合金和复合材料具有不同的加工特性,加工对应材料所需金刚石涂层类型应有所区别,具有较高结合力的微米/纳米复合涂层是通用性较好的涂层。具有产能大、工艺稳定、刀具质量可靠、生产效率高的成套设备是未来金刚石涂层刀具生产装备的发展方向。     

近两三年来世界硬质合金和硬质材料科研和生产的一些发展动态(二)

3新型涂层硬质合金和新的涂层方法3．1新型涂层硬质合金列支敦士登的巴尔扎斯公司与瑞典的山特维克公司共同研制开发了硬质合金可转位刀片的金刚石涂层。据说这种金刚石涂层已能进行批量生产并且实现了产品的低成本位，设在日本的巴尔扎斯公司的子公司已向日本各家硬质合金工具生产厂提供硬质合金可转位刀片的金刚石涂层试验服务，并准备干1994年内将金刚石涂层设备引入B本。而山特维克公司计划在几个月之后将金刚石徐展硬质合金刀片新产品投放到日本市场。据称，用金刚石涂层硬质合金刀具加工铝合金，纤维增强塑料及其他非晶态材料、复合…     

人造金刚石新型槽刀的研制

本文针对硬质合金刀具切削中硅铝合金活塞槽存在的问题，研制出一种新型人造金刚石切槽刀，使用该刀，加工效率可提高二倍，加工成本降低６２％，并且还提高了加工精度。从本文研究结果可以看出，人造金刚石刀具加工硅铝合金与硬质合金刀具相比，具有许多优点，是值得进一步开发和推广的刀具，本文不仅探讨了人造金刚石切槽刀的制造，还探讨了对刀具各参数的检测。     

PCD槽刀加工工艺过程的探讨

本文探讨了用PCD槽刀加工硅铝合金活塞环槽存在的成本较高，及在焊接、刃磨等关键工序上易出现的问题，通过试验可降低刀具成本30～50％。保证刀具精度，尺寸误差在0．005mm范围内，且刃口光滑平直，角度准确，延长了刀具的使用寿命，每把槽刀可加工5000～8000件活塞，受到用户欢迎。