单晶金刚石刀具的应用

单晶金刚石刀具的应用
在加工非铁材料（如硅铝合金）时，一般不采纳单晶金刚石刀具（SCD）进行加工，而采纳寿命高的聚晶金刚石刀具（PCD）进行加工。

但在某些情况下，即当加工表面粗糙度参数要求较严时，则应采
纳单晶金刚石刀具（SCD）进行加工。

例如采纳聚晶金刚石刀具（PCD）
车削铝制活塞时，表面粗糙度Ra可达15～50m，而用单晶金刚石刀具（SCD）加工，其表面粗糙度可达Ra4m。

此外，使用SCD刀具可节省加工时间，如加工铝制轮子，过去是
用PCD刀具粗加工，然后进行抛光，改用SCD代替PCD刀具加工，其工
件可达到镜面的表面粗糙度，省去了抛光工序。

严密的检查
在汽车和航空工业的高生产加工工序（包括对非铁材料的加工）中，其表面粗糙度的平均值通常是用于确定被加工工件的干净度，当加
工工件表面粗糙度值Ra值要求低时，一般都应采纳金刚石刀具，这种
刀具的刀刃在放大倍数较高的情况下进行察看不能有缺口。

大多数PCD刀具经研磨后，将其刀刃部位放大（＜50X＝进行检查，通过察看可以看出，PCD刀具的单个颗粒的孔隙及刀刃呈锯齿不平状态。

要想达到最好的加工表面粗糙度（15～50m），可选取合适的几何参数（切削速度、进给量及切削深度等）。

然而，在某些应用场合，要求PCD刀刃（放大150倍）不得有缺口，这种要求是能够达到的，只不过按上述要求制作PCD刀具比较困难，而且制造的费用要比标准的PCD刀具高3～5倍，其刀具加工表面粗糙
度可以达到10～14m。

将SCD刀具刀刃放大1500倍，进行察看，刀刃无缺口，所以采纳
这种刀具在精密车床上进行加工，其工件可达到镜面的表面粗糙度。

在采纳PCD刀具加工非铁和非金属材料不能达到所要求的加工表
面粗糙度时，可在加工中心上用SCD刀具加工，省去以住的抛光工序。

金刚石刀头
如其它刀具材料一样，SCD刀具不是对每种加工都适合，在选择时应考虑以下几点：
切削深度：SCD刀具刃口很锋利，当采纳大切深进行加工时，其加工效果不够明显，这在很大程度上取决于工件材料、切削速度和进给量，所以切削深度大于0.02mm时，不宜采纳SCD刀具进行加工，最好先用PCD刀具进行粗加工，然后用SCD刀具进行精加工。

工件材料：加工非铁金属（铝、紫铜、黄铜）和非金属材料（塑料、木材等）时，最好采纳SCD刀具，任何铁系材料都不宜采纳SCD进
行加工。

价格：SCD刀具性能超过其它先进刀具材料，利用这种材料进行加工可获得巨大的经济效益，但其价格很贵，如一把SCD刀具的价格超过PCD刀具4倍以上，尽管SCD刀具价格高，但假如正确使用SCD刀具，
它可削减加工工序成本并可使生产效率大大提高。

装卸：金刚石是最硬的材料，也是极脆和耐热震很敏感的材料。

SCD刀刃锋利，任何实发性的冲击（如刀具装卸不细心或刀具落地）都
会使刀刃产生缺口、裂纹或损坏，所以应对操进行培训。

为避开精微的
刀刃碰坏，一般应在金刚石刀具和其它零部件之间放置一薄膜件。

总之，尽管SCD刀具价格昂贵，而且只局限于某些材料的加工，
但由于其加工效率高，良好的表面粗糙度及刀具寿命长等优点，从而弥
补了该刀具价格昂贵的不足。