金刚石刀具切削加工.ppt

金刚石刀具切削加工1.金刚石刀具的特性
（1）金刚石的颜色和硬度
有红色和绿色等多种颜色。
硬度随颜色不同而不同。茶色最硬、无色和黄色次之。
金刚石还有很高的韧性（与矿物相比较）：黄色天然金刚石的韧性更好，不易崩刃。
要选用不易崩刃并且易于使用色泽的金刚石刀具。
结论：在难切削材料镜面加工中，几乎都是采用的茶色的金刚石刀头。（3）硬度高
金刚石结晶原子间的结合力非常牢固，其显微硬度值比其他物质高许多，耐磨性是刚玉磨料的140倍左右。
金刚石的最强结晶位置是（111）面，抛光后的抗拉强度为400～1000kg/mm2之间。
制作刀具时，尽可能与（111）面平行研磨并形成前刀面。
但与（111）面成平行的研磨会使加工成本过高，通常是以3º左右的倾角进行研磨以形成前刀面和锋利的切削刃。（3）热传导率大
金刚石是由碳原子的共价结合而成的，其热传导率在矿物中是最大的。
由于前刀面及刃口十分光滑，其摩擦系数比其他刀具材料小，切屑脱落较好，所以切削加工时发热量非常小。且所产生的热量能被金刚石迅速地导入刀体材料中。2.金刚石刀具的制造
金刚石刀具的研磨，采用普通的顶尖式研磨机很难达到理想的要求，一般用空气轴承的研磨机。研磨盘多采用低压烧结工艺而制成的镶嵌的铸铁研磨盘。
由于振动小，可达到很低的粗糙度和极小的刃口半径，金刚石刀头的形状——条件是：不产生走刀痕迹的形状直线刃和圆弧刃（2）金刚石车刀切削部分
前角γ0＝0º；
后角α0＝5º～8º；
主偏角Kr=45º。刀具磨损破损和耐用度（2）刀具的破损刀具磨损对加工质量的影响刀具的耐用度2刀具磨损过程3.磨钝标准4.刀具的耐用度聚晶金刚石刀具1.2PCD刀具的性能特点PCD刀具材料的主要性能指标：1.3PCD刀具的应用1.3PCD刀具的应用2．PCD刀具的制造技术3.PCD刀具的设计原则3.2刀具几何参数与结构设计4．PCD刀具的切削参数与失效机理
4.1PCD刀具切削参数对切削性能的影响（1）切削速度PCD刀具可在极高的主轴转速下进行切削加工，但切削速度的变化对加工质量的影响不容忽视。虽然高速切削可提高加工效率，但在高速切削状态下，切削温度和切削力的增加可使刀尖发生破损，并使机床产生振动。
（2）进给量如PCD刀具的进给量过大，将使工件上残余几何面积增加，导致表面粗糙度增大；如进给量过小，则会使切削温度上升，切削寿命降低。
（3）切削深度增加PCD刀具的切削深度会使切削力增大、切削热升高，从而加剧刀具磨损，影响刀具寿命。此外，切削深度的增加容易引起PCD刀具崩刃。4.2PCD刀具的失效机理
刀具的磨损形式主要有磨料磨损、粘结磨损（冷焊磨损）、扩散磨损、氧化磨损、热电磨损等。PCD刀具的失效形式与传统刀具有所不同，主要表现为聚晶层破损、粘结磨损和扩散磨损。研究表明，采用PCD刀具加工金属基复合材料时，其失效形式主要为粘结磨损和由金刚石晶粒缺陷引起的微观晶间裂纹。在加工高硬度、高脆性材料时，PCD刀具的粘结磨损并不明显；相反，在加工低脆性材料（如碳纤维增强材料）时，刀具的磨损增大，此时粘接磨损起主导作用。5．结语
PCD刀具因其良好的加工质量和加工经济性在非金属材料、有色金属及其合金材料、金属基复合材料等切削加工领域显示出其它刀具难以比拟的优势。随着PCD刀具的理论研究日益深入及其应用技术的进一步推广，PCD刀具在超硬刀具领域的地位将日益重要，其应用范围也将进一步拓展。