锂电池分切刀片公司***「在线咨询」

金刚石刀具的性能特点

金刚石刀具的性能特点

① 极高的硬度和耐磨性：天然金刚石是自然界已经发现的硬的物质。金刚石具有极高的耐磨性，加工高硬度材料时，金刚石刀具的寿命为硬质合金刀具的lO～100倍，甚至高达几百倍。

② 具有很低的摩擦系数：金刚石与一些有色金属之间的摩擦系数比其他刀具都低，摩擦系数低，加工时变形小，可减小切削力。

③ 切削刃非常锋利：金刚石刀具的切削刃可以磨得非常锋利，天然单晶金刚石刀具可高达0.002～0.008μm，能进行超薄切削和超精密加工。

④ 具有很高的导热性能：金刚石的导热系数及热扩散率高，切削热容易散出，刀具切削部分温度低。

⑤ 具有较低的热膨胀系数：金刚石的热膨胀系数比硬质合金小几倍，由切削热引起的刀具尺寸的变化很小，这对尺寸精度要求很高的精密和超精密加工来说尤为重要。

切削机械刀具与加工对象的力学性能匹配问题主要是指刀具与工件材料的强度、韧性和硬度等力学性能参数要相匹配。具有不同力学性能的刀具材料所适合加工的工件材料有所不同。

① 刀具材料硬度顺序为：金刚石刀具>立方氮化硼刀具>ceramic刀具>硬质合金>高速钢。

② 刀具材料的抗弯强度顺序为：高速钢>硬质合金>ceramic刀具>金刚石和立方氮化硼刀具。

③ 刀具材料的韧度大小顺序为：高速钢>硬质合金>立方氮化硼、金刚石等。

高硬度的工件材料，必须用更高硬度的刀具来加工，刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高，其耐磨性就越好。如，硬质合金中含钴量增多时，其强度和韧性增加，硬度降低，适合于粗加工；含钴量减少时，其硬度及耐磨性增加，适合于精加工。刀具几何偏移：由于刀具的几何形状不同和刀具安装位置不同而产生的刀具偏移。

具有优良高温力学性能的刀具尤其适合于高速切削加工。ceramic刀具优良的高温性能使其能够以高的速度进行切削，允许的切削速度可比硬质合金提高2～10倍。

切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配

具有不同物理性能的机械刀具，如，高导热和低熔点的高速钢、高熔点和低热胀的ceramic刀具、高导热和低热胀的金刚石刀具等，所适合加工的工件材料有所不同。加工导热性差的工件时，应采用导热较好的刀具材料，以使切削热得以迅速传出而降低切削温度。金刚石由于导热系数及热扩散率高，切削热容易散出，不会产生很大的热变形，这对尺寸精度要求很高的精密加工刀具来说尤为重要。①高硬度：硬质合金刀具是由硬度和熔点很高的碳化物(称硬质相)和金属粘结剂(称粘接相)经粉末冶金方法而制成的，其硬度达89～93HRA，远高于高速钢，在5400C时，硬度仍可达82～87HRA，与高速钢常温时硬度(83～86HRA)相同。

① 各种刀具材料的耐热温度：金刚石刀具为700～8000C、PCBN刀具为13000～15000C、ceramic刀具为1100～12000C、TiC(N)基硬质合金为900～11000C、WC基超细晶粒硬质合金为800～9000C、HSS为600～7000C。在经济型数控机床的加工过程中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。

② 各种刀具材料的导热系数顺序：PCD>PCBN>WC基硬质合金>TiC(N)基硬质合金>HSS>Si3N4基陶瓷>A1203基陶瓷。

③ 各种刀具材料的热胀系数大小顺序为：HSS>WC基硬质合金>TiC(N)> A1203基陶瓷>PCBN>Si3N4基陶瓷>PCD。

④ 各种刀具材料的抗热震性大小顺序为：HSS>WC基硬质合金>Si3N4基陶瓷>PCBN>PCD>TiC(N)基硬质合金>A1203基陶瓷。

机械刀具在钻削加工中的应用

用PCD 钻头加工工程陶瓷、玻璃和石材的现象十分常见。很多玻璃店和玻璃深加工企业都使用PCD 钻头来钻削玻璃和镜子的孔。目前，我国常见的金刚石钻头直径一般在3～130mm

之间。玻璃钻头有树脂金刚石的，也有镶嵌金刚石的。用PCD钻头加工石材和工程陶瓷具有、质量好的优点。金刚石电解钻削可用来成型各种难加工导电材料上的圆柱孔（盲孔和

通孔）、特型孔和圆锥孔。

   结语：现阶段，机械加工部门对于机械加工的要求日趋复杂多样，除了保证加工质量之外，在加工平整度、光滑度以及抗磨损性能等方面也提出了较高要求，传统的金属或金属合金刀具已经不能满足条件苛刻的机械加工需求。超硬材料刀具的使用能够很好的解决这一加工问题，加上超硬材料本身所具有的***优势，在不同领域的机械加工工作上都取得了较为显著的成绩。为了实现超硬材料刀具的规模化使用，提升机械加工质量和加工效率，广大机械加工人员需要不断加强自身***技能的学习，深入了解和分析超硬材料刀具在机械加工中的问题和不足，以便于采取相应的优化和完善对策，为机械加工的进一步发展提供基础保障。刀具长度补偿必须伴随独立的插补运动(GOO,GO1,G81,G83等)才能有效。