数控刀具中金刚石刀具的应用

发布日期:2020-12-06 18:41:26浏览次数:10031

数控刀具中金刚石刀具硬度高,耐磨性高且导热性能高,是一种目前难以替代的主要切削刀具品种,能实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具是现代数控加工中不可缺少的重要工具。
数控刀具中金刚石刀具的种类

1、天然金刚石数控刀具:天然金刚石作为切削刀具以及有上百年的历史。天然单晶金刚石刀具通过精细研磨,刃口能磨得非常锋利,刃口半径达到0.002μm,可以实现超薄切削,能加工出非常高的工件精度和很低的表面粗糙度,是理想的公认的无法代替的超精密加工刀具。
2、PCD金刚石刀具:天然金刚石价格昂贵。金刚石刀具在切削加工方面被广泛应用的是聚晶金刚石(PCD),20世纪70年代初使用高温高压合成技术制备的聚晶金刚石(简称PCD)刀片研制成功之后,天然金刚石刀具以及被人造聚晶金刚石所替代,PCD原料的来源非常丰富,它的价格只有天然金刚石的几十分之一至十几分之一。
数控刀具中的PCD刀具不能磨出非常锋利的刃口,加工的工件表面质量也比不上天然金刚石,现在工业中无法方便制造出带有断屑槽的PCD刀片。故PCD只能用来精切有色金属和非金属。不容易达到超精密镜面切削。
3、CVD金刚石刀具:20世纪70年代末至80年代初CVD金刚石技术在日本出现。CVD金刚石指的是用化学气相沉积看完看法(CVD)在异质基体(如硬质合金、陶瓷等)上合成金刚石膜,CVD金刚石具和天然金刚石有相同的结构和特性。
数控刀具中的CVD金刚石性能和天然金刚石非常接近,具有天然单晶金刚石以及聚晶金刚石(PCD)的优点,还克服了它们的不足。

金刚石刀具
数控刀具中金刚石刀具的性能特点
1、极高的硬度和耐磨性:天然金刚石是目前自然界发现的最硬的物质,具有相当高的耐磨性,加工高硬度材料的时候,金刚石刀具寿命是硬质合金刀具的10-100倍或者几百倍。
2、具有很低的摩擦系数:数控刀具中的金刚石刀具摩擦系数比其他刀具低且摩擦系数低,加工时变形小还能减小切削力。
3、切削刃非常锋利:数控刀具中的金刚石刀具切削刃可以磨得极为锋利,天然单晶金刚石刀具能达到0.002~0.008μm,可以进行超薄切削以及超精密加工。
4、具有很高的导热性能:数控刀具中的金刚石刀具导热系数及热扩散率高,切削热容易散出,数控刀具切削部分温度较低。
5、具有较低的热膨胀系数:数控刀具的金刚石热膨胀系数比硬质合金小几倍,因切削热引起的刀具尺寸的变化较小,这对尺寸精度要求很高的精密和超精密加工来说相当重要。

数控刀具中金刚石刀具的应用
数控刀具中金刚石刀具多用来精细切削及镗孔有色金属以及非金属材料。适合各种耐磨非金属的加工;各种硅铝合金以及各种有色金属。
数控刀具中的金刚石刀具不足之处是热稳定性较差,切削温度超过700℃~800℃时将失去硬度;此外金刚石刀具不可以切削黑色金属,由于金刚石高温下和铁原子发生作用,让碳原子转化为石墨结构,非常损坏刀具。

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