用戶在選擇和使用金剛石涂層刀具之前,必須了解有關金剛石涂層刀具的以下幾點常識:涂層的區別非晶金剛石(也稱為類金剛石碳——譯注)涂層是采用PVD工藝沉積的一種碳膜。它既具有一部分金剛石的SP3鍵,又具有一部分碳的SP2鍵;其成膜硬度很高,但又低于金剛石膜的硬度;其厚度也比我們通常沉積的金剛石膜要薄一些。加工石墨時,非晶金剛石涂層刀具的壽命是未涂層硬質合金刀具的2-3倍。與之相比,CVD金剛石則是采用CVD工藝沉積的純金剛石涂層,加工石墨時的刀具壽命是硬質合金刀具的12-20倍,從而可減少換刀次數,提高加工的可靠性和精度一致性。加工淬硬鋼金剛石由碳原子構成。某些材料受熱時,會從金剛石中吸出碳原子并在工件中形成碳化物。鐵就是此類材料之一。用金剛石刀具加工鐵族材料時,摩擦產生的熱量會使金剛石中的碳原子擴散到鐵中,從而造成金剛石涂層因化學磨損而提前失效。人造單晶金剛石、化學氣相沉積法(CVD)金剛石厚膜、人造聚晶金剛石復合片等。寶安區鉆石金剛石刀輪生產商
折疊鉆頭區別HSS鉆頭-頂角一般是118度,有時大于130度;刀刃鋒利;對精度(刃高差、對稱度、周向跳動)要求相對低。橫刃有多種修法。
HM鉆頭-頂角一般為140度;直槽鉆常常為130度,三刃鉆一般為150度。刀刃和刀尖(棱邊上)不鋒利,往往被鈍化,或稱倒刃和倒棱;對精度要求高。橫刃常被修成S-形,以利于斷屑。折疊修磨要則1正確選用砂輪(種類、型號)。
2對新到的刀具,先測量主要幾何參數并作記錄存檔,尤其要記錄鉆頭的倒刃、倒棱及橫刃修正情況。
3先輸入砂輪數據,再輸入刀具的數據。
4修磨后測量刀具主要參數、并與修磨標準比較后再修正。寶安區鉆石金剛石刀輪生產商雖然加入了結合劑,其硬度及耐磨性仍低于單晶金剛石。
刀具應用天然金剛石刀具主要用于紫銅及銅合金和金、銀、銠等貴重有色金屬,以及特殊零件的超精密鏡面加工,如錄相機磁盤、光學平面鏡、多面鏡和二次曲面鏡等。但其結晶各向異性,刀具價格昂貴。PCD的性能取決于金剛石晶粒及鈷的含量,刀具壽命為硬質合金(WC基體)刀具的10~500倍。主要用于車削加工各種有色金屬如鋁、銅、鎂及其合金、硬質合金和耐磨性極強的纖維增塑材料、金屬基復合材料、木材等非金屬材料。切削加工時切削速度、進給速度和切削深度加工條件取決于工件材料以及硬度。人造聚晶金剛石復合片(PDC)性能和應用接近PCD刀具,主要用在有色金屬、硬質合金、陶瓷、非金屬材料(塑料、硬質橡膠、碳棒、木材、水泥制品等)、復合材料等切削加工,逐漸替代硬質合金刀具。由于金剛石顆粒間有部分殘余粘結金屬和石墨,其中粘結金屬以聚結態或呈葉脈狀分布會減低刀具耐磨性和壽命。此外存在溶媒金屬殘留量,溶媒金屬與金剛石表面直接接觸。降低(PDC)的抗氧化能力和刀具耐熱溫度,故刀具切削性能不夠穩定。金剛石厚膜刀具制備過程復雜,因金剛石與低熔點金屬及其合金之間具有很高的界面能。金剛石很難被一般的低熔點焊料合金所浸潤。
2.1薄膜涂層刀具薄膜涂層刀具是在剛性及高溫特性好的集體材料上通過化學氣相沉積法(CVD)沉積金剛石薄膜制成的刀具。由于Si3N4系陶瓷、WC-Co系硬質合金以及金屬W的熱膨脹系與金剛石接近,制膜時產生的熱應力小,因此可作為刀體的基體材料。WC-Co系硬質合金中,粘結相Co的存在易使金剛石薄膜與基體之間形成石墨而降低附著強度,在沉積前需進行預處理以消除Co的影響(一般通過酸腐蝕去Co)。化學氣相沉積法是采用一定的方法把含有C源的氣體***,在極低的氣體壓強下,使碳原子在一定區域沉積下來,碳原子在凝聚、沉積過程中形成金剛石相。目前用于沉積金剛石的CVD法主要包括:微波、熱燈絲、直流電弧噴射法等。金剛石刀具應用于各行業的比例。
刀具類型1、天然金剛石NaturalDiamond(ND);
2、人造聚晶金剛石ArtificialPolvcrystallineDiamond(PCD);
3、人造聚晶金剛石復合片PolycrystallineDiamondCompact(PDC);化學氣相沉積涂層金剛石刀具ChemicalVaporDepositionDiamondCoatedTools(CVD)。
4、沉積厚度達100µm的無襯底純金剛石厚膜ThickDiamondFilm(CD);
5、在刀具基體表面直接上沉積厚度小于30µm的金剛石薄膜涂層CoatedThinDiamondFilm(CD)。
5、在刀具基體表面直接上沉積厚度小于30µm的金剛石薄膜涂層CoatedThinDiamondFilm(CD)。折疊天然ND刀具為天然金剛石拉蔓峰譜,具有以下特征:
(1)1332尖鋒處顯示存在金剛石。
(2)波型幅度(FWHM)為4.1cm-1
顯示為純金剛石。ND是目前已知礦物中**硬的物質,主要用于制備刀具車刀。天然金剛石刀具精細研磨后刃口半徑可達0.01~0.002µm。其中天然單晶金剛石(SingleCrystallineDiamond,SCD)刀具切削刃部位經高倍放大1500倍仍然觀察到刀刃光滑。SCD車削鋁制活塞時Ra可達到4µm,而在同樣切削條件下用PCD刀具加工時的表面粗糙時的Ra為15~50µm。故采用SCD刀具配合精密車床進行精密和超精密加工,可獲得鏡面表面。 自1953年在瑞典***合成人造金剛石以來,對金剛石刀具切削性能的研究獲得了大量成果。寶安區鉆石金剛石刀輪生產商
天然金剛石材料韌性很差,抗彎強度很低,*為(0.2-0.5)Gpa。寶安區鉆石金剛石刀輪生產商
3.PCD刀具的設計
PCD刀具的設計應遵循下列原則:①前角大小應根據工件材料的物理力學特性和刀具制作工藝的難易程度來合理選擇;②后角根據已加工表面質量要求的高低,特別是表面粗糙度、微觀形狀精度和彈性變形量的大小來巧妙合理組合;③刀尖R的大小應根據不同工件材質、切削加工余量、表面光亮度、切削力大小和工藝系統剛性來正確選用;④主偏角應根據工藝剛性、切削力大小、切削溫度高低綜合選擇;⑤刃傾角應根據刀尖強度、排屑方向、刀刃鋒利度等正確設計。總之,PCD刀具幾何參數的設計應根據切削加工要求、工件材料、切削條件和切削用量、制造設備的精度等綜合考慮,**終應體現在刀具的刃口既鋒利又強固;加工質量要好,刀具壽命要長。
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