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磨床材料-金刚石复合片(PDC)的特点与前景

发布时间:2012-8-31

  金刚石复合片(PDC),是20世纪70年代研制成的一种超硬刀具磨床材料.用它制成的刀具,被用来切削各种有色金属和非金属,而且可以用来切削砂轮.在用它切削砂轮时,有以下特点:
(1)有很高的硬度和耐磨性:聚晶金刚石层的硬度一般在HV7000~9000,而且各方向一致,是一般砂轮磨料硬度的2~4倍.用它切削砂轮的耐用度很高dfsrs1_28鼎维刀具磨床,其体积磨耗比可达1/1300万.质量磨耗比可达1/30万,从而降低生产成本.
(2)有很高的抗弯强度:金刚石的抗弯强度为210~490MPa,而PDC刀片的复合层下面有较厚的抗弯强度较高的硬质合金支承,其复合抗弯强度可达1500MPa,所以在切削过程中,不产生崩刃或断裂.
(3)砂轮在切入切出时易崩边:用较大主偏角的刀具切削砂轮时,切入切出处易崩边.为了解决这一问题,采用圆形刀片,改变了主偏角,使切入切出平稳.在进给量为1~1.5mm的情况下,未发生崩边现象.
(4)切屑呈粉末状:切削砂轮的切屑呈粉末状,数控刀具平面磨床 刀具磨损的形式是后刀面磨损,主要承受砂轮磨料的磨损.
(5)切削力和切削温度较低:金刚石复合片有高的导热系数,为硬质合金的1.5~9倍,为铜的2~6倍,使切削区的温度很快传出.因此,用金刚石复合片刀具切削树脂结合剂或陶瓷结合剂砂轮的温度,比切削金属低许多倍.
(6)与传统车削工具,金刚石复合片在车削过程中几乎无粉尘飞起,工具磨床噪音也得以有效降低,工作环境得到进一步改善,有利于职工身心健康.


从市场需求看涂层刀具的技术发展前景
  从提高产品精度和质量、降低环境污染的角度出发,日本国内的机械制造业在生产现场展开了一场轰轰烈烈的生产技术和加工技术革新.但在加工技术的革新过程中,涂层刀具的某些性能事实上并没有完全达到用户的要求,影响刀具寿命的切屑粘结现象就是其中之一.就是说,虽然涂层刀具在耐磨性能和耐崩刃性能上取得了飞跃发展,但在如何克服切屑粘结现象以提高性能方面还不够先进.这种切屑粘结现象造成的损害在以不锈钢、球墨铸铁为代表的难切削材料的加工中时有发生.因为它属于非正常磨损,且难以预料,所以刀具寿命的变化幅度较大.由于存在这种不稳定因素,通常在加工时不得不把可加工工件数指标设定得较低,这在一定程度上影响了加工成本的降低.
  因此,通过提高刀具切削刃的表面光滑性,防止刀具与被切削材料产生粘结现象,从而获得加工性能改善的切削刀片就显得尤为重要.虽然这些表面光滑技术都是以最大限度地发挥涂层材料本身的耐磨耗性能,从而提高加工稳定性为目的,但各个公司采用的策略和方法却各有不同,有的是采用机械方法,有的则是通过改善涂层组织来获得表面光滑的切削刃.
2.表面光滑技术所适用的产品
  在CVD涂层刀片常用的加工速度范围内,由于切削刃要承受500℃以上的高温,因此多数基体材料上都涂覆了热稳定性能优良的A12O3膜.A12O3涂层属于结晶性陶瓷,如果为了提高耐磨性而涂得太厚,镀膜表面的凹凸度也会随之增加,表面粗糙度加大.在切削过程中,被切削材料容易粘结在刀具表面,刀具磨床且在断续切削时难以有效地分散加工冲击力,从而容易导致积屑瘤、崩刃等异常损伤的发生.



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