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HEATS 发表于 2010-9-12 10:09:01

单晶金刚石刀具的应用

<P><FONT face=宋体 size=2>&nbsp;&nbsp;&nbsp;</FONT></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>在加工非铁材料<SPAN lang=EN-US>(</SPAN>如硅铝合金<SPAN lang=EN-US>)</SPAN>时，一般不采用单晶金刚石刀具<SPAN lang=EN-US>(SCD)</SPAN>进行加工，而采用寿命高的聚晶金刚石刀具<SPAN lang=EN-US>(PCD)</SPAN>进行加工。<SPAN lang=EN-US><?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /><o:p></o:p></SPAN></FONT></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN lang=EN-US style="FONT-FAMILY: 宋体"><o:p><FONT size=2>&nbsp;</FONT></o:p></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>但在某些情况下，即当加工表面粗糙度参数要求较严时，则应采用单晶金刚石刀具<SPAN lang=EN-US>(SCD)</SPAN>进行加工。例如采用聚晶金刚石刀具<SPAN lang=EN-US>(PCD)</SPAN>车削铝制活塞时，表面粗糙度<SPAN lang=EN-US>Ra</SPAN>可达<SPAN lang=EN-US>15</SPAN>～<SPAN lang=EN-US>50</SPAN>μ<SPAN lang=EN-US>m</SPAN>，而用单晶金刚石刀具<SPAN lang=EN-US>(SCD)</SPAN>加工，其表面粗糙度可达<SPAN lang=EN-US>Ra4</SPAN>μ<SPAN lang=EN-US>m</SPAN>。<SPAN lang=EN-US><o:p></o:p></SPAN></FONT></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN lang=EN-US style="FONT-FAMILY: 宋体"><o:p><FONT size=2>&nbsp;</FONT></o:p></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>此外，使用<SPAN lang=EN-US>SCD</SPAN>刀具可节省加工时间，如加工铝制轮子，过去是用<SPAN lang=EN-US>PCD</SPAN>刀具粗加工，然后进行抛光，改用<SPAN lang=EN-US>SCD</SPAN>代替<SPAN lang=EN-US>PCD</SPAN>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。<SPAN lang=EN-US><o:p></o:p></SPAN></FONT></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN lang=EN-US style="FONT-FAMILY: 宋体"><o:p><FONT size=2>&nbsp;</FONT></o:p></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21.1pt; mso-char-indent-count: 2.0"><B style="mso-bidi-font-weight: normal"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>严密的检查<SPAN lang=EN-US><o:p></o:p></SPAN></FONT></SPAN></B></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN lang=EN-US style="FONT-FAMILY: 宋体"><o:p><FONT size=2>&nbsp;</FONT></o:p></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>在汽车和航空工业的高生产加工工序<SPAN lang=EN-US>(</SPAN>包括对非铁材料的加工<SPAN lang=EN-US>)</SPAN>中，其表面粗糙度的平均值通常是用于确定被加工工件的光洁度，当加工工件表面粗糙度值<SPAN lang=EN-US>Ra</SPAN>值要求低时，一般都应采用金刚石刀具，这种刀具的刀刃在放大倍数较高的情况下进行观察不能有缺口。<SPAN lang=EN-US><o:p></o:p></SPAN></FONT></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN lang=EN-US style="FONT-FAMILY: 宋体"><o:p><FONT size=2>&nbsp;</FONT></o:p></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>大多数<SPAN lang=EN-US>PCD</SPAN>刀具经研磨后，将其刀刃部位放大<SPAN lang=EN-US>(</SPAN>＜<SPAN lang=EN-US>50X</SPAN>＝进行检查，通过观察可以看出，<SPAN lang=EN-US>PCD</SPAN>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<SPAN lang=EN-US>(15</SPAN>～<SPAN lang=EN-US>50</SPAN>μ<SPAN lang=EN-US>m)</SPAN>，可选取合适的几何参数<SPAN lang=EN-US>(</SPAN>切削速度、进给量及切削深度等<SPAN lang=EN-US>)</SPAN>。 然而，在某些应用场合，要求<SPAN lang=EN-US>PCD</SPAN>刀刃<SPAN lang=EN-US>(</SPAN>放大<SPAN lang=EN-US>150</SPAN>倍<SPAN lang=EN-US>)</SPAN>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<SPAN lang=EN-US>PCD</SPAN>刀具比较困难，而且制造的费用要比标准的<SPAN lang=EN-US>PCD</SPAN>刀具高<SPAN lang=EN-US>3</SPAN>～<SPAN lang=EN-US>5</SPAN>倍，其刀具加工表面粗糙度可以达到<SPAN lang=EN-US>10</SPAN>～<SPAN lang=EN-US>14</SPAN>μ<SPAN lang=EN-US>m</SPAN>。<SPAN lang=EN-US><o:p></o:p></SPAN></FONT></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN lang=EN-US style="FONT-FAMILY: 宋体"><o:p><FONT size=2>&nbsp;</FONT></o:p></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>将<SPAN lang=EN-US>SCD</SPAN>刀具刀刃放大<SPAN lang=EN-US>1500</SPAN>倍，进行观察，刀刃无缺口，所以采用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。<SPAN lang=EN-US><o:p></o:p></SPAN></FONT></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN lang=EN-US style="FONT-FAMILY: 宋体"><o:p><FONT size=2>&nbsp;</FONT></o:p></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>在采用<SPAN lang=EN-US>PCD</SPAN>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<SPAN lang=EN-US>SCD</SPAN>刀具加工，省去以住的抛光工序。<SPAN lang=EN-US><o:p></o:p></SPAN></FONT></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN lang=EN-US style="FONT-FAMILY: 宋体"><o:p><FONT size=2>&nbsp;</FONT></o:p></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21.1pt; mso-char-indent-count: 2.0"><B style="mso-bidi-font-weight: normal"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>金刚石刀头<SPAN lang=EN-US><o:p></o:p></SPAN></FONT></SPAN></B></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21.1pt; mso-char-indent-count: 2.0"><B style="mso-bidi-font-weight: normal"><SPAN lang=EN-US style="FONT-FAMILY: 宋体"><o:p><FONT size=2>&nbsp;</FONT></o:p></SPAN></B></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>如其它刀具材料一样，<SPAN lang=EN-US>SCD</SPAN>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：<SPAN lang=EN-US>SCD</SPAN>刀具刃口很锋利，当采用大切深进行加工时，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<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" /><st1:chmetcnv w:st="on" TCSC="0" NumberType="1" Negative="False" HasSpace="False" SourceValue=".02" UnitName="mm"><SPAN lang=EN-US>0.02mm</SPAN></st1:chmetcnv>时，不宜采用<SPAN lang=EN-US>SCD</SPAN>刀具进行加工，最好先用<SPAN lang=EN-US>PCD</SPAN>刀具进行粗加工，然后用<SPAN lang=EN-US>SCD</SPAN>刀具进行精加工。<SPAN lang=EN-US><o:p></o:p></SPAN></FONT></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN lang=EN-US style="FONT-FAMILY: 宋体"><o:p><FONT size=2>&nbsp;</FONT></o:p></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>工件材料：加工非铁金属<SPAN lang=EN-US>(</SPAN>铝、紫铜、黄铜<SPAN lang=EN-US>)</SPAN>和非金属材料<SPAN lang=EN-US>(</SPAN>塑料、木材等<SPAN lang=EN-US>)</SPAN>时，最好采用<SPAN lang=EN-US>SCD</SPAN>刀具，任何铁系材料都不宜采用<SPAN lang=EN-US>SCD</SPAN>进行加工。<SPAN lang=EN-US><o:p></o:p></SPAN></FONT></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN lang=EN-US style="FONT-FAMILY: 宋体"><o:p><FONT size=2>&nbsp;</FONT></o:p></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>价格：<SPAN lang=EN-US>SCD</SPAN>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<SPAN lang=EN-US>SCD</SPAN>刀具的价格超过<SPAN lang=EN-US>PCD</SPAN>刀具<SPAN lang=EN-US>4</SPAN>倍以上，尽管<SPAN lang=EN-US>SCD</SPAN>刀具价格高，但如果正确使用<SPAN lang=EN-US>SCD</SPAN>刀具，它可减少加工工序成本并可使生产效率大大提高。<SPAN lang=EN-US><o:p></o:p></SPAN></FONT></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN lang=EN-US style="FONT-FAMILY: 宋体"><o:p><FONT size=2>&nbsp;</FONT></o:p></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>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。<SPAN lang=EN-US>SCD</SPAN>刀刃锋利，任何实发性的冲击<SPAN lang=EN-US>(</SPAN>如刀具装卸不细心或刀具落地<SPAN lang=EN-US>)</SPAN>都会使刀刃产生缺口、裂纹或损坏，所以应对操作者进行培训。为避免精微的刀刃碰坏，一般应在金刚石刀具和其它零部件之间放置一薄膜件。<SPAN lang=EN-US><o:p></o:p></SPAN></FONT></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN lang=EN-US style="FONT-FAMILY: 宋体"><o:p><FONT size=2>&nbsp;</FONT></o:p></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体"><FONT size=2>总之，尽管<SPAN lang=EN-US>SCD</SPAN>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。<SPAN lang=EN-US><o:p></o:p></SPAN></FONT></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN lang=EN-US style="FONT-FAMILY: 宋体"><o:p><FONT size=2>&nbsp;</FONT></o:p></SPAN></P>
<P class=MsoNormal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; mso-char-indent-count: 2.0"><SPAN lang=EN-US style="FONT-FAMILY: 宋体"><o:p><FONT size=2>&nbsp;</FONT></o:p></SPAN></P>
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