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PCD刀具是采用超硬材料PCD(聚晶金剛石)與刀具基體通過特殊工藝制成的刀具。
Pcd刀具特點有:硬度高、抗壓強度高、導(dǎo)熱性好、耐磨性好。
Pcd刀具的主要指標有以下5點
1.PCD的硬度可達8000HV,為硬質(zhì)合金的8~12倍;
2.PCD的導(dǎo)熱系數(shù)為700W/mK,為硬質(zhì)合金的1.5~9倍,甚至高于PCBN和銅,因此PCD刀具熱量傳遞迅速;
3.PCD的摩擦系數(shù)一般僅為0.1~0.3(硬質(zhì)合金的摩擦系數(shù)為0.4~1),因此PCD刀具可顯著減小切削力;
4.PCD的熱膨脹系數(shù)僅為0.9×10^-6~1.18×10^-6,僅相當于硬質(zhì)合金的1/5,因此PCD刀具熱變形小,加工精度高;
5.PCD刀具與有色金屬和非金屬材料間的親和力很小,在加工過程中切屑不易粘結(jié)在刀尖上形成積屑瘤。
焊接工藝上:PCD復(fù)合片與刀體的結(jié)合方式除采用機械夾固和粘接方法外,大多是通過釬焊方式將PCD復(fù)合片壓制在硬質(zhì)合金基體上。焊接方法主要有激光焊接、真空擴散焊接、真空釬焊、高頻感應(yīng)釬焊等。目前,投資少、成本低的高頻感應(yīng)加熱釬焊在PCD刀片焊接中得到廣泛應(yīng)用。在刀片焊接過程中,焊接溫度、焊劑和焊接合金的選擇將直接影響焊后刀具的性能。在焊接過程中,焊接溫度的控制十分重要,如焊接溫度過低,則焊接強度不夠; 如焊接溫度過高,PCD容易石墨化,并可能導(dǎo)致“過燒”,影響PCD復(fù)合片與硬質(zhì)合金基體的結(jié)合。在實際加工過程中,可根據(jù)保溫時間和PCD變紅的深淺程度來控制焊接溫度(一般應(yīng)低于700℃)。國外的高頻焊接多采用自動焊接工藝,焊接效率高、質(zhì)量好,可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn);國內(nèi)則多采用手工焊接,生產(chǎn)效率較低,質(zhì)量也不夠理想。
金屬切削用 PCD刀具從結(jié)構(gòu)上主要分為焊接式PCD刀具和可轉(zhuǎn)位 PCD刀 片 。近 年 來 焊 接 式 帶柄 PCD刀具在汽車及其零部件行業(yè)發(fā)展迅速。主要有 PCD 銑 刀 、PCD 鏜 刀 、PCD 鉸刀或者以上兩種甚至三種以上刀具的組合 PCD刀具,刀柄形式主要為圓柱柄、BT柄 (BT40和 BT50)、SK柄 (SK40和 SKS0)、HSK柄 (HSK63和 HSK一百)等。
Pcd復(fù)合刀片與刀桿鏈接方式的特點與應(yīng)用
鏈接方式為機械加固,特點是由標準刀體及可做成各種集合角度的可換刀片組成,具有快換和便于重磨的優(yōu)點,應(yīng)用于中小型機床。
鏈接方式為整體焊接,特點結(jié)構(gòu)緊湊,制作方便,可制成小尺寸刀具,應(yīng)用于專用刀具、難于機夾的刀具、小型機床。
鏈接方式為機夾焊接,特點刀片焊接于刀頭上,可使用標準刀桿,便于刃磨及調(diào)整刀頭位置,應(yīng)用于自動機床、數(shù)控機床。
鏈接方式為可轉(zhuǎn)位,特點結(jié)構(gòu)緊湊,不需要重磨和焊接,可節(jié)省輔助時間,提高刀具壽命。
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