金剛石復(fù)合片(PDC),是20世紀70年代研制成的一種超硬刀具磨床材料.用它制成的刀具,被用來切削各種有色金屬和非金屬,而且可以用來切削砂輪.在用它切削砂輪時,有以下特點:
(1)有很高的硬度和耐磨性:聚晶金剛石層的硬度一般在HV7000~9000,而且各方向一致,是一般砂輪磨料硬度的2~4倍.用它切削砂輪的耐用度很高dfsrs1_28鼎維刀具磨床,其體積磨耗比可達1/1300萬.質(zhì)量磨耗比可達1/30萬,從而降低生產(chǎn)成本.
(2)有很高的抗彎強度:金剛石的抗彎強度為210~490MPa,而PDC刀片的復(fù)合層下面有較厚的抗彎強度較高的硬質(zhì)合金支承,其復(fù)合抗彎強度可達1500MPa,所以在切削過程中,不產(chǎn)生崩刃或斷裂.
(3)砂輪在切入切出時易崩邊:用較大主偏角的刀具切削砂輪時,切入切出處易崩邊.為了解決這一問題,采用圓形刀片,改變了主偏角,使切入切出平穩(wěn).在進給量為1~1.5mm的情況下,未發(fā)生崩邊現(xiàn)象.
(4)切屑呈粉末狀:切削砂輪的切屑呈粉末狀,數(shù)控刀具平面磨床 刀具磨損的形式是后刀面磨損,主要承受砂輪磨料的磨損.
(5)切削力和切削溫度較低:金剛石復(fù)合片有高的導熱系數(shù),為硬質(zhì)合金的1.5~9倍,為銅的2~6倍,使切削區(qū)的溫度很快傳出.因此,用金剛石復(fù)合片刀具切削樹脂結(jié)合劑或陶瓷結(jié)合劑砂輪的溫度,比切削金屬低許多倍.
(6)與傳統(tǒng)車削工具,金剛石復(fù)合片在車削過程中幾乎無粉塵飛起,工具磨床噪音也得以有效降低,工作環(huán)境得到進一步改善,有利于職工身心健康.
從市場需求看涂層刀具的技術(shù)發(fā)展前景
從提高產(chǎn)品精度和質(zhì)量、降低環(huán)境污染的角度出發(fā),日本國內(nèi)的機械制造業(yè)在生產(chǎn)現(xiàn)場展開了一場轟轟烈烈的生產(chǎn)技術(shù)和加工技術(shù)革新.但在加工技術(shù)的革新過程中,涂層刀具的某些性能事實上并沒有完全達到用戶的要求,影響刀具壽命的切屑粘結(jié)現(xiàn)象就是其中之一.就是說,雖然涂層刀具在耐磨性能和耐崩刃性能上取得了飛躍發(fā)展,但在如何克服切屑粘結(jié)現(xiàn)象以提高性能方面還不夠先進.這種切屑粘結(jié)現(xiàn)象造成的損害在以不銹鋼、球墨鑄鐵為代表的難切削材料的加工中時有發(fā)生.因為它屬于非正常磨損,且難以預(yù)料,所以刀具壽命的變化幅度較大.由于存在這種不穩(wěn)定因素,通常在加工時不得不把可加工工件數(shù)指標設(shè)定得較低,這在一定程度上影響了加工成本的降低.
因此,通過提高刀具切削刃的表面光滑性,防止刀具與被切削材料產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象,從而獲得加工性能改善的切削刀片就顯得尤為重要.雖然這些表面光滑技術(shù)都是以最大限度地發(fā)揮涂層材料本身的耐磨耗性能,從而提高加工穩(wěn)定性為目的,但各個公司采用的策略和方法卻各有不同,有的是采用機械方法,有的則是通過改善涂層組織來獲得表面光滑的切削刃.
2.表面光滑技術(shù)所適用的產(chǎn)品
在CVD涂層刀片常用的加工速度范圍內(nèi),由于切削刃要承受500℃以上的高溫,因此多數(shù)基體材料上都涂覆了熱穩(wěn)定性能優(yōu)良的A12O3膜.A12O3涂層屬于結(jié)晶性陶瓷,如果為了提高耐磨性而涂得太厚,鍍膜表面的凹凸度也會隨之增加,表面粗糙度加大.在切削過程中,被切削材料容易粘結(jié)在刀具表面,刀具磨床且在斷續(xù)切削時難以有效地分散加工沖擊力,從而容易導致積屑瘤、崩刃等異常損傷的發(fā)生．
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