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金刚石刀具按结构分为哪些刀具?

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金刚石刀具按结构分为哪些刀具?
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金刚石刀具按结构分为哪些刀具?
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编辑时间 : 2019-10-30
相关标签 : 金刚石工具

  

  随着精密加工和难加工材料的逐渐增多,金刚石刀具因其特殊的物理性质,在现代切削加工中体现出难以替代的优越性,应用范围也越来越广泛。已成为现代材料加工中不可或缺的重要工具。


  近年来科研人员的不断研究,逐渐改进了金刚石刀具的生产工艺,控制了原料纯度和晶粒尺寸,使金刚石刀具在半精加工和粗加工工序中应用广泛,被国际公认为当代提高生产率最理想的刀具材料之一!


  由于天然金刚石价格较贵,所以加工中使用的金刚石刀具大多属于人造聚晶金刚石(PCD),聚晶立方氮化硼(PCBN),以及它们的复合材料。


  最早是在50年代,美国就利用人造金刚石微粉和人造CBN微粉在高温、高压、触媒和结合剂的作用下烧结成尺寸较大的聚晶块作为刀具材料。我国超硬刀具的研究与应用开始于70年代。到1997年我国人造金刚石年产量就已达到5亿克拉左右,CBN年产量达800万克拉,跃居世界上超硬材料生产大国之首。


  金刚石刀具有极高的硬度和耐磨性,是刀具材料中最硬的材料,并且与非铁金属无亲和力,热导率高,切削时不易产生积屑瘤,加工表面质量好。可有效加工非铁材料金属和非金属材料,如铜,铝等有色金属及其合金,陶瓷,塑料,橡胶等。利用金刚石刀具加工,其切削速度高出硬质合金刀具一个数量级,而且金刚石刀具寿命是硬质合金刀具的几十倍,可以降低加工成本,提高生产效率。


  随着现代加工制造业对高速切削加工的要求不断提高,对于各种难切削复合铝塑材料、工程陶瓷材料等,传统的切削加工刀具已不能满足高速切削的需要,而金刚石刀具是解决以上问题的有效手段,必将促进金刚石刀具进一步发展。


  金刚石刀具按结构来分:主要用于车刀、铣刀、铰刀、钻头、涂层刀具及其他非标成型刀等。


  1、金刚石标准刀片

  单晶金刚石刀片主要用于单点金刚石车床或其他精密车床。加工有色金属时表面粗糙度可达Rz0.1-0.05μm。

  PCD刀片一般用于车床,加工中心等,主要以车,镗为主。相对于的传统的合金刀片,可以采用更高的进给,线速度。刀具寿命相比硬质合金刀片也有非常大的提升;同时,PCD加工的工件表面,光洁度最佳可达Ra0.2。


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  2、金刚石非标刀片

  主要用于一些结构比较复杂,公差要求严格,加工工序复杂的工况。采用机夹式PCD非标刀片,可极大程度提升加工效率,同时,采用机夹式结构,可降低生产成本。

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  3、PCD铣刀片

  PCD铣刀片,搭配铣刀盘或铣刀杆,一般用来铣削平面和台阶。使用线速度可以高达2500-3000m/min,相比硬质合金刀片,刀具寿命提高5-10倍,是汽车铝合金缸盖、摩托车箱体、模具平面等有色金属面铣加工的选择!性价比很合适。


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  4、金刚石杆状铣刀

  金刚石杆状铣刀分为单晶金刚石铣刀和PCD铣刀。

  PCD杆状铣刀分两种,一种是过中心的铣刀,使用时可沿轴线垂直扎入工件工件表面,对于铣削凹坑类的工件,效率会提升很多。另一种是不过中心的铣刀,此种铣刀一般都是沿径向切入工件,通过CNC编程走轨迹,铣削凸台,台阶,面等部位。


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  5、金刚石(PCD)铰刀

  金刚石(PCD)铰刀,一般根据直径大小,采用合金基体或者钢制基体。刃数为2刃或2刃以上。

  此类刀具主要用于加工公差要求比较严格,光洁度要求比较高的孔,通孔盲孔均可加工。此类刀具加工的孔,光洁度最高可达Ra0.1以内。


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  6、金刚石(PCD)钻头

  金刚石(PCD)钻头,一般根据直径大小,采用合金基体或者钢制基体。金刚石(PCD)钻头是直接在工件上钻孔,本身工件上面是没有孔的,对精度要求不高。PCD钻头必须适用于加工中心。

  金刚石(PCD)钻头主要包括:PCD扩孔钻头、PCD阶梯钻头、PCD麻花钻头、PCD平底钻等。


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  7、金刚石涂层刀具

  金刚石涂层刀具是采用CVD方法直接在硬质合金或陶瓷等基体上沉积一层1-25μm金刚石薄膜,可应用于各种几何形状复杂的刀具,是加工难加工材料的理想刀具。

  适合涂层的刀具类型:刀片、铣刀、钻头、铰刀、成型刀等。


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  8、PCD成型刀

  PCD成型刀属于旋转类刀具,优点是加工效率高,可同时铣削多个台阶孔,能保证比较精确的形位公差。和铣刀一样,同样分两种,一种是沿轴向加工,一次成型的。另一种是经cnc编程,走轨迹加工。刀柄有BT柄,HSK柄,直柄等等。


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  金刚石刀具在使用中应该注意些什么?


  金刚石刀具跟其他工具是不一样的,操作起来是存在一定的困难,这就需要我们在使用时多加小心,下面小编就带大家来了解一下金刚石刀具在使用时要注意些什么?

  1、在使用新的金刚石刀具之前,应从上次修整的进给中退出。许多质脆的金刚石刀具在开始与砂轮的接触中,钻石都容易被损坏。在放置金刚石刀具到夹座时,注意不要撞击到砂轮表面。

  2、在整个修整时间里,用冷却液浇注修刀与砂轮接触处。不能对发热的金刚石刀具进行“淬火”(指突然变冷)。干式修整时,需要保持两次修整的间隔时间,以使发热的金刚石刀具冷却。

  3、注意进行轻微量的修除。修除的比较大深度,对于粗修除:0.001-0.002英寸。对于精修除:0.0005-0.001英寸。如果可能的话,每次砂轮的修除量,在砂轮的半径上不能超过0.001英寸。过大的修除量能够引起金刚石刀具头部的过早磨耗和经常破碎。

  4、不能在粗修整时选择过大修除量和太快的横向进给速度,然后在精修整时选择小修除量和缓慢的横向进给速度。这样将会很快地损坏金刚石刀具。如果可能的话,建议粗修整和精修整时,选择同样的横向进给速度。



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