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金刚石工具的使用领域简析
来源:  作者:本站

  金刚石工具在有色金属和耐磨材料的加工应用中,有出色的适应性。

  在工具材料中,金刚石是最硬的。在合适的加工条件下,金刚石比高速钢、硬质合金、陶瓷以及聚晶立方氮化硼的使用寿命都长。它也有不足之处,就是:一般不适用于黑色金属材料的加工。但在高速大批量生产中,加工诸如铝和石墨等材料,金刚石往往是最有效的工具。

  在使用金刚石工具时,用户可以有两种选择:一种是聚晶金刚石(PCD),另一种是较新的化学气相沉积(CVD)金刚石。

  使用性能早经证实

  聚晶金刚石具有天然金刚石的硬度、强度和抗磨性,但没有天然金刚石对破损的敏感性。它是在高温、高压下,由人造金刚石颗粒聚合而成。在工艺过程中,形成聚晶的颗粒同时被整体粘接到一块硬质合金基体上,以提高机械强度和抗冲击性能。

  按照GE公司超级磨料部的说法,PCD很适用于铝的高速切削,特别适于须达到良好表面粗糙主的场合,它在加工高耐磨性材料时,也表现出优异的性能。通常,PCD推荐用于切削高硅铝合金,也用于黄铜、紫铜、青铜以及碳化物的加工。使用的工序包括车、镗、仿形、切槽、铣和孔加工等。

  由于金刚石和铁之间化学作用,一般来说PCD不适用于加工黑色金属材料。但是它能对付双金属材料的加工,包括铝和铸铁的组合在内。例如:某汽车零件供应商在加工铝和铸铁双金属汽缸体时,使用直径305mm的刀夹式面铣刀,刀尖圆弧2.36mm,带修光刀,切削速度304.8m/min,进给0.10mm/齿,切深5mm,加工达5000个汽缸体后,刀片才需转位一次。

  GE公司的应用规划经理认为PCD的应用,受到了大批量生产工业界,主要是汽车工业日益提高铝件加工速度的推动。与此同时,汽车制造商为了减轻重量和降低费用,正在就采用金属基体的复合材料进行评估,而这类材料都要用PCD来加工。他说:“这类材料不能用硬质合金刀具加工。”

  聚晶产品生产经理称,尽管PCD的发展成就已给人以十分深刻的印象,但GE公司超级磨料部仍持续不断地工作,以求进一步改善其抗磨性。
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