PCD刀具介绍
什么是PCD刀具
聚晶金刚石刀具聚晶金刚石刀具1.聚晶金刚石(PCD)刀具概述1.1 PCD刀具的发展金刚石作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史。
在刀具发展历程中,从十九世纪末到二十世纪中期,刀具材料以高速钢为主要代表;1927年德国首先研制出硬质合金刀具材料并获得广泛应用;二十世纪五十年代,瑞典和美国分别合成出人造金刚石,切削刀具从此步入以超硬材料为代表的时期。
二十世纪七十年代,人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石(PCD),解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题,使金刚石刀具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。
1.2 PCD刀具的性能特点金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性,可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。
金刚石刀具的上述特性是由金刚石晶体状态决定的。
在金刚石晶体中,碳原子的四个价电子按四面体结构成键,每个碳原子与四个相邻原子形成共价键,进而组成金刚石结构,该结构的结合力和方向性很强,从而使金刚石具有极高硬度。
由于聚晶金刚石(PCD)的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体,虽然加入了结合剂,其硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石。
但由于PCD烧结体表现为各向同性,因此不易沿单一解理面裂开。
PCD刀具材料的主要性能指标:①PCD的硬度可达8000HV,为硬质合金的80~120倍;②PCD的导热系数为700W/mK,为硬质合金的1.5~9倍,甚至高于PCBN和铜,因此PCD刀具热量传递迅速;③PCD的摩擦系数一般仅为0.1~0.3(硬质合金的摩擦系数为0.4~1),因此PCD刀具可显著减小切削力;④PCD的热膨胀系数仅为0.9×10-6~1.18×10-6,仅相当于硬质合金的1/5,因此PCD刀具热变形小,加工精度高;⑤PCD刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小,在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。
1.3 PCD刀具的应用工业发达国家对PCD刀具的研究开展较早,其应用已比较成熟。
金刚石(pcd)铰刀的优势特点
金刚石(pcd)铰刀的优势特点一、铰刀的选择金刚石铰刀和立方氮化硼铰刀(CBN)的基本结构和特征与普通铰刀相比有很大的差别,根据被加工件的材料精度、表面粗糙度及设备,合理选择铰刀的结构、磨料粒度,铰削余量、铰削方法等至为重要。
1、在机械加工中一些精度要求要高,而且材料硬度也很高的,小孔、深孔、锥孔、盲孔是最难加工的,而采用金刚石铰刀,这些问题都可以迎刃而解。
主要适用于加工:铸铁、硬质合金、碱土、碱金属、玻璃、陶瓷、宝石等。
2、CBN铰刀适用加工高速钢、热压工具钢、冷压合金钢、不锈钢,弹簧钢、淬火钢、各种合金等材料,CBN铰刀加工的零件精度高,光洁度优等特点。
二、铰刀的标准结构、形式金刚石铰刀、CBN铰刀目前已发展到较完整的系列,按用途不同分为五种:1、固定铰刀2、盲孔铰刀3、可调式铰刀4、固定阶梯式铰刀5、复合式铰刀、直柄与锥柄两种另:客户有其它要求,我们还可为用户单独设计~~三、适用范围金刚石和立方氮化硼铰刀是加工孔类零件的新工具,能使被加工的工件有较高的尺寸精度。
广泛用于液压、机床、汽配、仪表、模具、量刃具、缝纫、油咀、油泵等行业,具有使用方便、寿命长、成本低、工件互换性等优点。
四、PCD铰刀的优势特点(1)PCD铰刀具有超高硬度和耐磨性;(2)使用PCD铰刀可提高尺寸精度和工艺可靠性;(3)PCD铰刀的切削性能稳定,加工效率高;(4)具有超长刀具使用寿命,是普通硬质合金铰刀的10至20倍。
金刚石铰刀使用说明1、高精度金刚石铰刀是为加工液压阀阀孔设计的专用的刀具。
它的特点是:精度高,圆柱度可达到0.002,粗糙度在0.4以上,且加工速度快,使用寿命长,是精加工阀孔最理想的工具。
金刚石铰刀的铰削性能上同于一般机用铰刀,使用时必须正确掌握使用方法,才能获得理想的铰削效果.2、金刚石铰刀一套分粗、中、精三支,铰削量分别为:粗铰:0.02中铰:0.01精铰:0.005误差:±0.001使用方法:1、铰刀固定在卧式动力头上,工件握在操作手中;或者其他旋转设备,使用万向节连接刀具,必须保证:刀具和工件二者要有一个是浮动的!转速:每分钟80-150转;旋转方向:正转;冷却液:为煤油或柴油(比例一般为80%煤油加20%机油);开关:用脚踏开关控制关停(或者有人配合关机)。
什么是PCD
人民币什么是PCD刀片?2009-11-26 11:06:24| 分类:资料|举报|字号订阅PCD定义,PCD英文Polycrystalline diamond简称,文直译过来聚晶金刚石意思.它与单晶金刚石相对应.。
聚晶金刚石(PCD)刀具发展1.概述1.1 PCD刀具发展金刚石作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史。
刀具发展历程,从十九世纪末到二十世纪期,刀具材料以高速钢为主要代表;1927年德国首先研制出硬质合金刀具材料并获得广泛应用;二十世纪五十年代,瑞典美国分别合成出人造金刚石,切削刀具从此步入以超硬材料为代表时期。
二十世纪七十年代,人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石(PCD),解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵问题,使金刚石刀具应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。
1.2 PCD刀具性能特点金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性,可高速切削获得很高加工精度加工效率。
金刚石刀具上述特性由金刚石晶体状态决定。
金刚石晶体,碳原子四个价电子按四面体结构成键,每个碳原子与四个相邻原子形成共价键,进而组成金刚石结构,该结构结合力方向性很强,从而使金刚石具有极高硬度。
由于聚晶金刚石(PCD)结构取向不一细晶粒金刚石烧结体,虽然加入了结合剂,其硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石。
但由于PCD烧结体表现为各向同性,因此不易沿单一解理面裂开。
PCD刀具材料主要性能指标:①PCD硬度可达8000HV,为硬质合金80~120倍;②PCD导热系数为700W/mK,为硬质合金1.5~9倍,甚至高于PCBN 铜,因此PCD刀具热量传递迅速;③PCD摩擦系数一般仅为0.1~0.3(硬质合金摩擦系数为0.4~1),因此PCD刀具可显著减小切削力;④PCD热膨胀系数仅为0.9×10 -6~1.18×10 -6,仅相当于硬质合金1/5,因此PCD刀具热变形小,加工精度高;⑤PCD刀具与有色金属非金属材料间亲力很小,加工过程切屑不易粘结刀尖上形成积屑瘤。
pcd成型刀是什么意思
pcd成型刀是什么意思
pcd成型刀是指根据产品特殊恳求,需求产品外形的刀具,经过刀具的外形来确保加工出来的零件的外形,可以一次性成型。
比如现代汽车变速箱的设计思索到减轻重量和多功用化的恳求,越来越多地采用压铸铝合金来制造外形复杂的变速箱体,其上设置有许多阶梯状的成型孔,这些成型孔对表面粗糙度、圆度、圆柱度、同心度、无毛刺等质量恳求非常严厉,因此需求pcd成型刀来加工,可以保证质量。
威士PCD成型刀-阶梯铰刀的特性
1、威士PCD成型刀具,基体可采用硬质合金或钢制基体
2、PCD铰刀具有加工精度高,加工,性和导热性强,韧性强的特性。
3、刀具可定制断屑槽,改善缠屑问题
4、PCD铰刀可完成高速切削和硬质材料切削。
5、PCD铰刀加工工件表面粗糙度比普通硬质合金铰刀更好。
6、PCD铰刀运用寿命长。
其运用寿命是普通硬质合金铰刀的10至20倍。
7、可针对不同加工材质和工况设计不同PCD材质
8、可提供返修及换片效劳,降低运用本钱。
pcd铰刀切削参数
pcd铰刀切削参数摘要:1.PCD 铰刀的概述2.PCD 铰刀的切削参数3.PCD 铰刀切削参数的选择4.PCD 铰刀切削参数对切削性能的影响5.结论正文:一、PCD 铰刀的概述PCD 铰刀,即聚晶金刚石铰刀,是一种采用聚晶金刚石作为刀片材料的高速切削刀具。
由于聚晶金刚石具有高硬度、高热导率和高耐磨性等优点,使得PCD 铰刀在高速切削过程中具有优良的切削性能和寿命。
二、PCD 铰刀的切削参数PCD 铰刀的切削参数主要包括切削速度、进给速度和刀具摆动角等。
这些参数对于提高切削效率、保证切削质量以及延长刀具寿命具有重要意义。
1.切削速度:切削速度是PCD 铰刀切削过程中的一个重要参数,其单位为米/分钟。
切削速度的选择应根据被加工材料的硬度、刀具材料以及切削深度等因素来确定。
2.进给速度:进给速度是PCD 铰刀在切削过程中的另一个重要参数,其单位为毫米/转。
进给速度的选择应根据被加工材料的硬度、刀具材料以及切削深度等因素来确定。
3.刀具摆动角:刀具摆动角是PCD 铰刀在切削过程中的一个重要参数,其单位为度。
刀具摆动角的选择应根据被加工材料的形状、刀具材料以及切削深度等因素来确定。
三、PCD 铰刀切削参数的选择PCD 铰刀切削参数的选择应综合考虑被加工材料的硬度、刀具材料、切削深度、切削速度、进给速度和刀具摆动角等因素。
在选择切削参数时,应遵循以下原则:1.确保切削效率:在保证切削质量的前提下,尽可能提高切削速度和进给速度,以提高切削效率。
2.保证切削质量:在保证切削效率的前提下,尽可能选择合适的刀具摆动角,以保证切削质量。
3.延长刀具寿命:在保证切削质量和效率的前提下,尽可能选择合适的切削参数,以延长刀具寿命。
四、PCD 铰刀切削参数对切削性能的影响PCD 铰刀切削参数对切削性能具有重要影响。
合理的切削参数可以提高切削效率、保证切削质量并延长刀具寿命;而不合理的切削参数可能导致切削效率低下、切削质量差甚至刀具损坏。
聚晶金刚石( PCD )和聚晶金刚石复合片( PDC )
聚晶金刚石(PCD)和聚晶金刚石复合片(PDC)与大单晶金刚石相比,作为刀具材料的聚晶金刚石(PCD)以及聚晶金刚石复合刀片(PDC)具有以下优点:①晶粒呈无序排列,各向同性,无解理面,因此它不像大单晶金刚石那样在不同晶面上的强度、硬度以及耐磨性有较大区分,以及因解理面的存在而呈现脆性。
②具有较高的强度,特别是PDC材料由于有硬质合金基体的支撑而有较高的抗冲击强度,在冲击较大时只会产生小晶粒碎裂,而不会像单晶金刚石那样大块崩缺,因而PCD或PDC刀具不仅可以用来进行精紧密削加工和一般半精密加工,还可用作较大切削量的粗加工和断续加工(如铣削等),这大大扩充了金刚石刀具材料的使用范围。
③可以制备大块PDC金刚石复合片刀具坯料,充足大型加工刀具如铣刀的需要。
④可以制成特定形状以适合于不同加工的需要。
由于PDC刀具大型化和加工技术如电火花和激光切割技术的提高,三角形、人字形以及其他异形刀坯均可加工成形。
为适应特别切削刀具的需要还可设计成包裹式、夹心式与花卷式PDC刀具坯料。
⑤可以设计或推测产品的性能,给与产品必要的特点以适应它的特定用途。
比如选择细粒度的PDC刀具材料可使刀具的刃口的质量提高,粗粒度的PDC刀具材料能够提高刀具的耐用度,等等。
总之,随着PCD、PDC金刚石复合片刀具材料的讨论进展,其应用已经快速扩展到很多制造工业领域,广泛应用于有色金属(铝、铝合金、铜、铜合金、镁合金、锌合金等)、硬质合金、陶瓷、非金属材料(塑料、硬质橡胶、碳棒、木材、水泥制品等)、复合材料(纤维加强塑料、金属基复合材料MMCs等)的切削加工,尤其在木材和汽车加工业,已经成为传统硬质合金的高性能替代产品。
切削刀具用PDC、PCD材料要求:①金刚石颗粒间能广泛地形成D—D自身结合,残余粘结金属和石墨尽量少,其中粘结金属不能以聚结态或呈叶脉状分布,以保证刀具具有较高的耐磨性和较长的使用寿命。
②溶媒金属残留量少。
最好是在烧结过程中能起溶媒作用,而在烧结过程完成后将以不起溶媒作用的合金形式充填于烧结金刚石晶粒间隙中,或烧结后残留的溶媒性金属被隔离,避开溶媒金属与金刚石表面直接接触,以提高PCD的抗氧化本领,从而保证刀具具有充足的耐热温度。
关于PCD刀具,最全的都在这了
关于PCD刀具,最全的都在这了PCD刀具介绍:PCD刀具是采用超硬材料PCD(聚晶金刚石)与刀具基体通过特殊工艺制成的刀具。
PCD刀具的特点:硬度高、抗压强度高、导热性好、耐磨性好。
PCD刀具主要指标:1、PCD的硬度可达8000HV,为硬质合金的8~12倍;2、PCD的导热系数为700W/mK,为硬质合金的1.5~9倍,甚至高于PCBN和铜,因此PCD刀具热量传递迅速;3、PCD的摩擦系数一般仅为0.1~0.3(硬质合金的摩擦系数为0.4~1),因此PCD刀具可显著减小切削力;4、PCD的热膨胀系数仅为0.9×10^-6~1.18×10^-6,仅相当于硬质合金的1/5,因此PCD刀具热变形小,加工精度高;5、PCD刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小,在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。
PCD刀具制造技术:制造过程PCD刀具的制造过程主要包括两个阶段:1、PCD复合片的制造:PCD复合片是由天然或人工合成的金刚石粉末与结合剂(其中含钴、镍等金属)按一定比例在高温(1000~2000℃)、高压(5~10万个大气压)下烧结而成。
在烧结过程中,由于结合剂的加入,使金刚石晶体间形成以TiC、SiC、Fe、Co、Ni等为主要成分的结合桥,金刚石晶体以共价键形式镶嵌于结合桥的骨架中。
通常将复合片制成固定直径和厚度的圆盘,还需对烧结成的复合片进行研磨抛光及其它相应的物理、化学处理。
2、PCD刀片的加工:PCD刀片的加工主要包括复合片的切割、刀片的焊接、刀片刃磨等步骤。
切割工艺由于PCD刀具具有很高的硬度及耐磨性,因此必须采用特殊的加工工艺。
目前,加工PCD复合片主要采用电火花线切割、激光加工、超声波加工、高压水射流等几种工艺方法,其工艺特点的比较见表1。
在上述加工方法中,电火花加工效果较佳。
PCD中结合桥的存在使电火花加工复合片成为可能。
在有工作液的条件下,利用脉冲电压使靠近电极金属处的工作液形成放电通道,并在局部产生放电火花,瞬间高温可使聚晶金刚石熔化、脱落,从而形成所要求的三角形、长方形或正方形的刀头毛坯。
PCD(金刚石)刀片
ø85 19
ø70 ø85
■ 切削数据
• 活塞 • Vc = 1000m/min • ap = 2.0mm (Only spree d=5mm) • f = 0.25mm/rev • 湿式 • CNMM120408M
AC8A
Spree 凹面部
60
(加工长度)
75
超微颗粒
KPD001
10,000 个/刃
■ 应用
被加工材料
切削范围 JIS(日本工业规格)分类
精加工 N01
KPD001
PCD
KPD025 KPD010
KPD002
非铁材料 (铝/非铁金属)
N10
N20
粗加工 N30
精加工 S01
KPD001 KPD025
KPD010 KPD002
难于加工材料 (钛合金/镍合金)
S10
S20
粗加工 S30
• 湿式
• 铜焊圆形刀柄
(刀尖半径 = 0.5mm)
超微颗粒
KPD001
1,350 个/刃
传统PCD H
500 ~ 1,060 个/刃
•由于切屑控制情况差而发生崩损。KPD001加工时无崩损
与毛边,工具寿命得到改善。
烧结金属(Cu)
• 连杆 • Vc = 350m/min • ap = 0.08 ~ 0.1mm • f = 0.07mm/rev • 湿式 • TPGN160304SE
90 切削部件
烧结金属(Cu)
超微颗粒
KPD001
300 个/刃
其他公司的PCD G (超微颗粒聚晶PCD)
•间断加工。
(烧结金属存在微小的间隙)
•耐磨损性较其他公司的G更佳。
PCD聚晶金刚石刀具特性及其适合加工的材料简介
PCD 聚晶金刚石刀具特性及其适合加工的材料简介图1努氏硬度图2断裂韧性图3导热性制备工艺PCD是由大量随机定向的金刚石颗粒在极困难的条件下进行人工合成得到的。
它通过在高压高温下烧结精选的金刚石颗粒进行制备。
烧结过程在金刚石稳定区内被严格地控制,于是生产出一种极硬且耐磨的结构。
特性PCD是由大量随机定向的金刚石颗粒在极困难的条件下进行人工合成得到的。
它通过在高压高温下烧结精选的金刚石颗粒进行制备。
烧结过程在金刚石稳定区内被严格地控制,于是生产出一种极硬且耐磨的结构。
特性以聚晶形态组成的金刚石提供了一种强大的切削刀具,它提供极好的硬度及由此得到的耐磨性,并与聚晶结构所带来的极佳韧性相结合。
此外,金刚石拥有所有刀具材料中最高的导热性,使得热量迅速从切削刃传递出来。
除PCD与铁的高亲合力以外,PCD不会与工件材料粘结,在正确的切削参数下,积屑瘤是最小化的。
所有的SecomaxPCD刀具都拥有镜面抛光的前刀面,提供最低的摩擦系数和光滑的切削刃。
适合加工的工件材料铝合金铝合金已成为交通工业需求的致力于减轻重量的理想材料。
尽管铝合金的生产在能量消耗上具有更大的初始需求,但在长期运作中证明有更多的益处,这些合金的性能将超过其它与其竞争的材料。
纯铝的硬度低、耐腐蚀。
举例讲,添加铜或镁等合金元素将使该材料具有更高的强度。
巿场上有很多种铝合金,最著名的莫过于分别用于汽车与航空航天行业的2000及6000系列。
锻造和铸造铝合金之间有明显的分界线,各有几种不同的材质等级,而且有各式各样的硬化处理性能。
对于硅(Si)含量低到中等的硅合金来说,PCD在铣削应用与粗加工中提供了最好的耐磨性,见下表。
所遭遇到的最常见的问题应该是积屑瘤。
即使是很高的切削速度,加工低硅铝合金时也会发生这种情况。
切削刃的几何角度和质量必须要被小心地应用。
采用这样的参数,当与工件的接触时间越久,产生的热量上升,其直接的影响就是刀具寿命的缩短。
对于加工高硅铝合金,PCD的耐磨性被完全地利用。
pcd数控刀具切削参数
pcd数控刀具切削参数摘要:PCD(聚晶金刚石)数控刀具切削参数一、PCD 数控刀具简介1.PCD 的定义与特性2.PCD 刀具的应用领域二、PCD 刀具切削参数的重要性1.切削参数对刀具性能的影响2.切削参数与加工效果的关系三、PCD 刀具切削参数的选择1.切削速度2.进给速度3.切削深度4.刀具补偿四、PCD 刀具切削参数的调整与优化1.切削参数的实验与调整2.切削参数的优化方法与技巧五、PCD 刀具切削参数的应用实例1.汽车制造行业2.航空航天领域3.模具制造业六、总结1.PCD 刀具切削参数的发展趋势2.对我国制造业的意义与启示正文:PCD(聚晶金刚石)数控刀具切削参数PCD(聚晶金刚石)是一种具有高硬度、高热导率和高抗磨损性能的材料。
由于这些特性,PCD 刀具在数控加工领域得到了广泛应用。
本文将介绍PCD 数控刀具的切削参数及其在制造业中的应用。
一、PCD 数控刀具简介PCD 是由金刚石微粉和金属结合剂经过高温高压制成的一种复合材料。
它具有极高的硬度和热导率,以及良好的抗磨损性能。
因此,PCD 刀具在难加工材料、高硬材料和高温材料加工方面具有显著优势。
PCD 刀具广泛应用于汽车制造、航空航天、模具制造等行业。
二、PCD 刀具切削参数的重要性切削参数是影响PCD 刀具性能和加工效果的重要因素。
合适的切削参数可以提高刀具的耐用度、加工效率和加工质量。
切削参数与刀具性能和加工效果之间的关系主要表现在以下几个方面:1.切削速度:影响刀具的磨损、加工热量和加工表面的质量。
2.进给速度:影响刀具的磨损、加工热量和加工表面的质量。
3.切削深度:影响刀具的磨损和加工效率。
4.刀具补偿:影响刀具的加工精度和加工质量。
三、PCD 刀具切削参数的选择选择合适的切削参数是提高PCD 刀具加工效果的关键。
以下是一些建议:1.切削速度:根据加工材料和刀具材质选择合适的切削速度,以降低刀具磨损和加工热量。
2.进给速度:根据加工材料和刀具材质选择合适的进给速度,以降低刀具磨损和加工热量。
pcd铣刀怎么区分辨别
pcd铣刀怎么区分辨别pcd刀具又叫聚晶金刚石刀片,是应用天然的或人造的金刚石粉末与结合剂按一定的比例占比,在高压高温下煅烧而成固定孔径和薄厚的pcd复合片,之后通过切割、电焊焊接、刃磨等加工工艺,制作而成pcd刀具,广泛运用于航天航空、汽车零配件、3C电子等领域。
现在的刀具有很多种,特别是现如今非常受欢迎的,许多企业在生产加工的情况下会应用其它的原材料进行混合加工制作,这就大幅度降低了PCD刀片的使用性能,因而,pcd铣刀怎么区分鉴别。
PCD铣刀是通过把PCD复合片(PCD棒材)电焊焊接到硬质合金刀具或是钢的刀体上制作而成的刀片。
聚晶金刚石的高硬度、耐磨性、低摩擦系数和强度与碳化钨硬质合金刀具的高抗弯强度进行了相结合,碳化钨硬质合金刀具层为金刚石层带来了机械支持,增强了它的抗弯强度,与此同时硬质合金刀具层便于电焊焊接,可加工制作多种多样形态PCD铣刀。
pcd铣刀鉴别办法:1、能够仔细观察金刚石刀头裸露外地金刚砂,仔细观察它的浓度布具体情况,金刚砂的含量过少而且分散化均匀分布。
再者看PCD刀片电焊焊接具体情况,大约从两个方面着手,仔细观察焊接是不是完整齐整,焊接持续且刀边沿与基材水槽没竖直,影响排屑及散热而且能致使刀脱落。
其次是仔细观察金刚石刀与基材水平面的齐刀参差不交叠,可以用造板材崩边甚至于刀脱落。
2、仔细观察焊接与基材是不是电焊焊接紧密。
焊接与基材之间在铜焊以后会出现1条焊接,假如刀片底端弧型面与基材彻底相融,就不易有裂缝,有裂缝表明PCD刀片上的刀片与基材并没有彻底相融,根本原因是刀片底端弧型面研磨的情况下不均匀。
3、精确测量刀片的重量。
PCD刀片越重越厚重就越好,由于重的情况下,切割情况下作用力越大,切割越平稳。
PCD刀具应用综述
PCD刀具应用综述聚晶金刚石(Polycrystalline Diamond,简称PCD)是一种金刚石和硬质合金组成的复合材料,通常是通过将添加一定量结合剂的金刚石粉末与硬质合金基体组装在一起,然后在超高温高压条件下烧结制得的。
PCD有极高的耐磨性和硬度、低摩擦系数、高导热率等特点,使得PCD刀具可以实现高速、高效和高精加工,在航空航天、汽车、电子、木材以及石材等领域有着广泛的应用前景。
1.PCD的性能特点(1)高硬度和耐磨性PCD具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好的特点,可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。
PCD刀具的此种特性是由金刚石晶体状态决定的,该结构具有很强的结合力和方向性,从而使金刚石具有极高硬度。
(2)各向同性、无解理面PCD是由微米级或亚微米级金刚石小颗粒通过一定方法合成的聚合体,颗粒无序堆积的混乱性导致其各向同性,可在切削工件时发挥最好的性能,而不需要选择方向,同时也不易沿单一解理面裂开,优化了力学性能。
(3)高加工精度PCD刀具具有较低的热膨胀系数和很高的弹性模量,因而在切削过程中刀具不易变形,同时可以减小切削力和降低切削温度,提高刀具耐用度和切削率,从而获得良好的加工表面。
(4)低摩擦系数PCD具有较低的摩擦系数,与有色金属和非金属材料间的亲和力很小,不仅可以降低变形和切削力,而且在切削加工中不产生积屑瘤,大大降低了加工工件表面的粗糙度。
(5)高导热率PCD的导热率很高,比银、铜还要好,比一般硬质合金高得多,因此在切削过程中容易散热,切削温度较低。
2.PCD的应用(1)PCD在汽车和航空航天领域中的应用PCD刀具在汽车领域主要用于加工发动机活塞的裙部、销孔、汽缸体、变速箱等。
由于这些部件材料含硅量较高(10%以上),对刀具的使用寿命要求高,而PCD 刀具耐用度是硬质合金刀具的1-50倍,可保证零部件尺寸的稳定性,并可大大提高切削速度、加工效率和工件的表面质量。
PCD刀具的金刚石砂轮机械刃磨工艺
PCD刀具的金刚石砂轮机械刃磨工艺1PCD 刀具的特点聚晶金刚石(PCD)是将粒度为微米级的金刚石微粉与少量金属粉末(如Co) 混合后在高温(1400℃)、高压(6000M Pa)下烧结而成的聚晶体。
与其它刀具材料相比,PCD具有极高的硬度和耐磨性、高导热性、低热膨胀系数、摩擦系数小、切削散热快、切削温度低、热变形小、可降低加工表面粗糙度等性能特点。
但由于PCD与铁族元素有很强亲和力,因此不适合加工黑色金属及其合金。
已实现商品化供货的PCD复合片是将0.5 ~0.7mm 厚的PCD层烧结在硬质合金基体上制备而成,因此兼具了PCD的高硬度、高耐磨性和硬质合金的良好强度与韧性。
PCD刀具在有色金属及其合金、非金属材料的高速切削中体现出优良的切削性能,已广泛应用于汽车、航空、航天、建材等工业领域。
但是,PCD 的高硬度、高耐磨性使刀具刃磨相当困难,主要体现在材料磨除率小、砂轮损耗大、刃磨效率低、刃口呈锯齿状等。
PCD刀具的刃磨工艺性已成为其推广应用的障碍之一,为了突破这一工艺瓶颈,国内外学者进行了大量研究开发工作。
2PCD刀具的金刚石砂轮刃磨工艺常用的PCD刀具刃磨工艺有金刚石砂轮机械刃磨、放电刃磨、电解刃磨等,其中以金刚石砂轮机械刃磨在技术上最为成熟,在目前使用也最为广泛。
该方法虽然刃磨效率较低、加工成本较高,但可获得良好的刀具刃口质量和完整、光洁的前后刀面。
2.1刃磨加工机理金刚石砂轮机械刃磨PCD刀具的材料去除机理比较复杂,国内外学者对此进行了大量研究,目前主要存在以下几种观点:(1)德国学者M .Kenter认为,金刚石砂轮磨削PCD刀具的过程中发生了刻划作用和滑动作用,材料的去除方式主要为粘结、刻划、摩擦化学反应和表面断裂。
他认为,在绝大多数情况下,PCD 材料的去除是以摩擦化学反应和表面断裂为主。
由于PCD材料脆性大,在金刚石磨粒的挤压下容易诱发裂纹,裂纹在机械和热应力作用下扩展,最终导致小片PCD材料剥落,同时,摩擦热会使PCD 发生石墨化和其它摩擦化学反应。
聚晶金刚石(PCD)刀具
PCD的定义,PCD是英文Polycrystalline diamond的简称,中文直译过来是聚晶金刚石的意思.它与单晶金刚石相对应.摘自:中国机械资讯网聚晶金刚石(PCD)刀具发展1.概述1.1 PCD刀具的发展金刚石作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史。
在刀具发展历程中,从十九世纪末到二十世纪中期,刀具材料以高速钢为主要代表;1927年德国首先研制出硬质合金刀具材料并获得广泛应用;二十世纪五十年代,瑞典和美国分别合成出人造金刚石,切削刀具从此步入以超硬材料为代表的时期。
二十世纪七十年代,人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石(PCD),解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题,使金刚石刀具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。
1.2 PCD刀具的性能特点金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性,可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。
金刚石刀具的上述特性是由金刚石晶体状态决定的。
在金刚石晶体中,碳原子的四个价电子按四面体结构成键,每个碳原子与四个相邻原子形成共价键,进而组成金刚石结构,该结构的结合力和方向性很强,从而使金刚石具有极高硬度。
由于聚晶金刚石(PCD)的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体,虽然加入了结合剂,其硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石。
但由于PCD烧结体表现为各向同性,因此不易沿单一解理面裂开。
PCD刀具材料的主要性能指标:①PCD的硬度可达8000HV,为硬质合金的80~120倍;②PCD的导热系数为700W/mK,为硬质合金的1.5~9倍,甚至高于PCBN和铜,因此PCD刀具热量传递迅速;③PCD的摩擦系数一般仅为0.1~0.3(硬质合金的摩擦系数为0.4~1),因此PCD刀具可显著减小切削力;④PCD的热膨胀系数仅为0.9×10 -6~1.18×10 -6,仅相当于硬质合金的1/5,因此PCD刀具热变形小,加工精度高;⑤PCD刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小,在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。
PCD刀具
PCD的定义,PCD是英文Polycrystalline diamond的简称,中文直译过来是聚晶金刚石的意思.它与单晶金刚石相对应.摘自:中国机械资讯网聚晶金刚石(PCD)刀具发展1.概述1.1 PCD刀具的发展金刚石作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史。
在刀具发展历程中,从十九世纪末到二十世纪中期,刀具材料以高速钢为主要代表;1927年德国首先研制出硬质合金刀具材料并获得广泛应用;二十世纪五十年代,瑞典和美国分别合成出人造金刚石,切削刀具从此步入以超硬材料为代表的时期。
二十世纪七十年代,人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石(PCD),解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题,使金刚石刀具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。
1.2 PCD刀具的性能特点金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性,可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。
金刚石刀具的上述特性是由金刚石晶体状态决定的。
在金刚石晶体中,碳原子的四个价电子按四面体结构成键,每个碳原子与四个相邻原子形成共价键,进而组成金刚石结构,该结构的结合力和方向性很强,从而使金刚石具有极高硬度。
由于聚晶金刚石(PCD)的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体,虽然加入了结合剂,其硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石。
但由于PCD烧结体表现为各向同性,因此不易沿单一解理面裂开。
PCD刀具材料的主要性能指标:①PCD的硬度可达8000HV,为硬质合金的80~120倍;②PCD的导热系数为700W/mK,为硬质合金的1.5~9倍,甚至高于PCBN和铜,因此PCD刀具热量传递迅速;③PCD的摩擦系数一般仅为0.1~0.3(硬质合金的摩擦系数为0.4~1),因此PCD刀具可显著减小切削力;④PCD的热膨胀系数仅为0.9×10 -6~1.18×10 -6,仅相当于硬质合金的1/5,因此PCD刀具热变形小,加工精度高;⑤PCD刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小,在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。
超硬刀具金刚石刀具介绍
超硬刀具金刚石刀具介绍PCD聚晶金刚石刀具;CVD金刚石膜刀具(物理涂层)PVD物理涂层金刚石刀具PCBN聚晶立方氮化硼刀具;一、概述超硬刀具材料是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。
包括:单晶金刚石、聚晶金刚石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)和CVD金刚石等。
超硬刀具主要是以金刚石和立方氮化硼为材料制作的刀具,其中以人造金刚石复合片(PCD)刀具及立方氮化硼复合片(PCBN)刀具占主导地位。
许多切削加工概念,如绿色加工、以车代磨、以铣代磨、硬态加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具的应用而起,故超硬刀具已成为切削加工中不可缺少的重要手段。
随着科技的进步,制造业的高速发展,CNC 加工技术的迅猛发展以及数控机床的普遍使用,超硬刀具的生产及应用也越来越广泛。
PCD和PCBN刀具已广泛应用于机械加工的各个行业,如汽车零部件的切削加工,强化木地板的加工等,极大地促进了切削加工及先进制造技术的飞速发展。
二、切削材料及超硬材料发展史3、金刚石、超硬材料的特性与作用众所周知,金刚石材料的成分是碳,金刚石与铁系有亲和力,切削过程中,金刚石的导热性优越,散热快,但是要注意切削热不宜高于700度,否则会发生石墨化现象,工具会很快磨损。
因为金刚石在高温下和W、Ta、Ti、Zr、Fe、Ni、Co、Mn、Cr、Pt等会发生反应,与黑色金属(铁碳合金)在加工中会发生化学磨损,所以,金刚石不能用于加工黑色金属只能用在有色金属和非金属材料上,而CBN即使在1000oC的高温下,切削黑色金属也完全能胜任。
已成为未来难加工材料的主要切削工具材料。
一般超硬材料指的是人造金刚石、人造CBN。
这两种材料的同时存在,起到了互补的作用、可以覆盖当前与今后发展的各种新型材料的加工,对整个切削加工领域极为有利。
1.PCD金刚石烧结体(PCD)的出现,在许多方面代替了天然单晶金刚石。
PCD与天然金刚石比较,价格便宜,且刃磨远比天然金刚石方便,所以其应用、推广特别迅速。
pcd数控刀具切削参数
pcd数控刀具切削参数
摘要:
1.PCD 数控刀具切削参数的重要性
2.影响切削参数的因素
3.建议的切削参数
4.切削参数的调整方法
5.结论
正文:
PCD(聚晶金刚石)数控刀具切削参数在加工过程中起到关键作用,这些参数直接影响到加工效率和工件质量。
在选择切削参数时,需要综合考虑刀具材料、刀具形状、工件材料和加工环境等多种因素。
首先,切削速度是影响刀具磨损和工件表面质量的重要因素。
对于PCD 刀具,推荐采用较高的切削速度,一般在100-300m/min 之间。
进给速度也是影响加工效率的关键因素,合理的进给速度可以降低刀具磨损。
一般推荐采用较高的进给速度,如50-100mm/min。
其次,刀具的摆动角对于提高切削效率和刀具寿命也具有重要意义。
合理的摆动角有利于提高切削效率和刀具寿命。
推荐采用10-30°的摆动角,具体数值需根据刀具形状和工件材料调整。
此外,刀具的磨损补偿是保持切削性能的关键。
在加工过程中,刀具磨损是不可避免的。
磨损补偿是指在刀具磨损后,通过调整切削参数来保持切削性能。
推荐采用定期检测刀具磨损,并根据检测结果调整切削参数的方法。
最后,冷却液的选择和使用对于降低刀具磨损、提高加工效率和工件表面质量具有重要意义。
推荐采用含有机磨剂的冷却液,并根据实际加工情况调整冷却液的浓度和喷射压力。
总之,选择合适的PCD 数控刀具切削参数是提高加工效率和工件质量的关键。
pcd数控刀具切削参数
pcd数控刀具切削参数【原创实用版】目录1.PCD 数控刀具的概念及特点2.PCD 数控刀具切削参数的种类3.PCD 数控刀具切削参数的选择方法4.PCD 数控刀具切削参数对切削性能的影响5.结论正文PCD 数控刀具,即聚晶金刚石数控刀具,是一种具有高硬度、高耐磨性和高热导率的刀具。
其优异的性能使得它在高速切削、深孔钻孔等加工领域有着广泛的应用。
在 PCD 数控刀具的切削过程中,切削参数的设置对于提高切削效率、保证加工质量具有重要意义。
PCD 数控刀具切削参数主要包括切削速度、进给速度、刀具直径、刀具长度、刀具材料等。
这些参数直接影响着切削过程中的温度、力、磨损等情况,因此需要根据实际加工条件进行合理选择。
选择 PCD 数控刀具切削参数的方法主要有以下几种:1.切削速度:切削速度是切削过程中刀具与工件之间的相对运动速度,其单位为米/分钟。
切削速度的选择应根据刀具的耐用性、加工效率和工件材料的硬度来确定。
一般来说,切削速度越高,切削效率越高,但刀具的磨损也会加剧。
2.进给速度:进给速度是刀具在切削过程中的位移速度,其单位为米/分钟。
进给速度的选择应根据刀具的耐用性、加工效率和工件材料的硬度来确定。
进给速度过高,容易导致刀具过早磨损,进给速度过低,则会降低加工效率。
3.刀具直径和长度:刀具直径和长度的选择应根据工件的加工尺寸和形状来确定。
一般来说,刀具直径越大,切削深度越大;刀具长度越长,切削范围越大。
4.刀具材料:刀具材料的选择应根据工件材料的硬度和加工性质来确定。
对于硬度较高的材料,应选择硬度较高、耐磨性较好的刀具材料;对于粘结性较强的材料,应选择抗粘结性能好的刀具材料。
PCD 数控刀具切削参数对切削性能有着重要影响。
合理的切削参数可以提高切削效率、降低刀具磨损、保证加工质量。
因此,在实际加工过程中,应根据加工条件和刀具性能,合理选择切削参数,以达到最佳的切削效果。
总之,PCD 数控刀具切削参数的选择对于提高切削效率和保证加工质量具有重要意义。
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PCD铣刀:
聚晶金刚石(PCD)刀具是通过把PCD复合片焊接到硬质合金或者钢的刀体上制成的刀具。
由于PCD复合片将单晶金刚石的高硬度、耐磨性、低摩擦系数和强度与碳化钨硬质合金的高抗弯强度进行了结合,复合片的碳化钨硬质合金层为金刚石层提供了机械支持,增加了它的抗弯强度,同时硬质合金层易于焊接,使制作成品刀具变得容易。
与其它刀具材料相比,聚晶金刚石具有如下特点:① 极高的硬度和耐磨性;② 高导热性和低热膨胀系数,切削时散热快,切削温度低,热变形小;③ 摩擦系数小,可降低加工表面粗糙度。
采用PCD刀具加工铝合金时,由于金刚石硬度高,表面与金属亲和力小,且刀具前刀面都抛光成镜面,不易产生积屑瘤,加工尺寸稳定性以及表面质量都很好。
采用PCD刀具加工各种规格铝合金零件,刀具寿命可达几千到几万件,尤其适合汽车、摩托车零件的大规模生产。
PCD刀具还广泛用于其它有色金属和非金属材料的高速加工,被广泛应用于汽车、航空航天、电子和木材加工等领域。
PCD刀片:
PCD刀片是指具有整体PCD切削刃的硬质合金基体刀片。
PCD复合片切削刃被直接焊在硬质合金基体上,因此消除了金刚石和硬质合金之间的缝隙,可避免切屑堵塞。
为在精加工非铁金属尤其是铝材料时有效控制切屑,国外开发出一种带有断屑器的PCD刀片。
PCD刀片的特点在于金刚石具有硬度高、抗压强度高、导热性以及耐磨性好等特性,可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。
PCD刀片主要应用于以下两个方面:①难加工,有色金属材料的加工:用普通刀具加工难加工有色金属材料时,往往产生刀具易磨损、加工效率低等缺陷,而PCD刀片则可表现出良好的加工性能,用PCD刀片可有效的加工过共晶硅铝合金。
②难加工非金属材料的加工,PCD刀片非常适合对石材、硬质碳、碳纤维增强塑料、人造板材等难加工非金属材料的加工。
PCD刀片材料的主要性能指标:
①PCD的硬度大于8000HV,为硬质合金的80-120倍;
②PCD的导热系数为700W/mK,为硬质合金的1.5-9倍,甚至高于PCBN和铜,因此PCD刀片热量传递迅速;
③PCD的摩擦系数一般仅为0.1-0.3(硬质合金的摩擦系数为0.4-1),因此PCD刀片可显著减小切削力;
④PCD的热膨胀系数仅为0.9*10-6-1.18*10-6,仅相当于硬质合金的1/5,因此PCD刀片热变形小,加工精度高;
⑤PCD刀片与有色金属和非金属材料的亲和力很小,在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。
PCD刀片上加工三维断屑槽的作用:结合PCD刀片的优良性能,在PCD刀片上加工设计合理的三维断屑槽可以有效防止产生不受欢迎的缎带形和螺旋形切屑。
这种三维PCD 断屑槽除了可增强对切屑的控制外,集成在断屑槽中的较大剪切角还能降低工件的热膨胀厚度减小切削压力,从而可提高工件的加工精度,省略二次加工,同时还能延长刀具寿命,研究表明,与不加工断屑槽的PCD相比较,带有三维断屑槽的PCD刀具使用寿命至少可以增加20-30%。
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