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金剛石刀具分類 金剛石刀具應用範圍

金剛石刀具具有極高的硬度和耐磨性、低摩擦係數、高彈性模量、高熱導、低熱膨脹係數, 以及與非鐵金屬親和力小等優點。 可以用於非金屬硬脆材料如石墨、高耐磨材料、複合材料、高矽鋁合金及其它韌性有色金屬材料的精密加工。 接下來小編為大家介紹金剛石刀具分類及金剛石刀具應用範圍。

金剛石刀具分類

1、天然金剛石刀具:天然金剛石作為切削刀具已有上百年的歷史了, 天然單晶金剛石刀具經過精細研磨, 刃口能磨得極其鋒利, 刃口半徑可達0.002μm, 能實現超薄切削, 可以加工出極高的工件精度和極低的表面粗糙度, 是公認的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。

2、PCD金剛石刀具:天然金剛石價格昂貴, 金剛石廣泛應用於切削加工的還是聚晶金剛石(PCD), 自20世紀70年代初, 採用高溫高壓合成技術製備的聚晶金剛石(Polycrystauine diamond, 簡稱PCD刀片研製成功以後,

在很多場合下天然金剛石刀具已經被人造聚晶金剛石所代替。 PCD原料來源豐富, 其價格只有天然金剛石的幾十分之一至十幾分之一。

PCD刀具無法磨出極其鋒利的刃口, 加工的工件表面品質也不如天然金剛石, 現在工業中還不能方便地製造帶有斷屑槽的PCD刀片。 因此, PCD只能用於有色金屬和非金屬的精切, 很難達到超精密鏡面切削。

3、 CVD金剛石刀具:自從20世紀70年代末至80年代初, CVD金剛石技術在日本出現。 CVD金剛石是指用化學氣相沉積法(CVD)在異質基體(如硬質合金、陶瓷等)上合成金剛石膜, CVD金剛石具有與天然金剛石完全相同的結構和特性。

金剛石刀具應用範圍

1、難加工有色金屬材料的加工

加工銅、鋅、鋁等有色金屬及其合金時,

材料易粘附刀具, 加工困難。 利用金剛石摩擦係數低、與有色金屬親和力小的特點, 金剛石刀具可有效防止金屬與刀具發生粘結。 此外, 由於金剛石彈性模量大, 切削時刃部變形小, 對所切削的有色金屬擠壓變形小, 可使切削過程在小變形下完成, 從而可以提高加工表面品質。

2、難加工非金屬材料的加工

加工含有大量高硬度質點的難加工非金屬材料, 如玻璃纖維增強塑膠、填矽材料、硬質碳纖維/環氧樹脂複合材料時, 材料的硬質點使刀具磨損嚴重, 用硬質合金刀具難以加工, 而金剛石刀具硬度高、耐磨性好, 因此加工效率高。

3、超精密加工

隨著現代集成技術的問世, 機加工向高精度方向發展, 對刀具性能提出了相當高的要求。

由於金剛石摩擦係數小、熱膨脹係數低、導熱率高, 能切下極薄的切屑, 切屑容易流出, 與其它物質的親和力小, 不易產生積屑瘤, 發熱量小, 導熱率高, 可以避免熱量對刀刃和工件的影響, 因此刀刃不易鈍化, 切削變形小, 可以獲得較高品質的表面。

金剛石刀具特點

1、金剛石刀具具有極高的硬度和耐磨性:金剛石是自然界已經發現的最硬的物質;

2、金剛石刀具具有很低的摩擦係數:摩擦係數低, 加工時變形小, 可減小切削力;

3、金剛石刀具切削刃非常鋒利:金剛石刀具的切削刃可以磨得非常鋒利;

4、金剛石刀具具有很高的導熱性能:金剛石的導熱係數及熱擴散率高, 切削熱容易散出, 刀具切削部分溫度低。

5、金剛石刀具具有較低的熱膨脹係數:金剛石的熱膨脹係數比硬質合金小幾倍, 由切削熱引起的刀具尺寸的變化很小。

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