金剛石刀具分哪幾種?求解答,謝

匿名用戶 | 2017-05-23 08:28

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（共1個(gè)回答）
  • 金剛石刀具的類型　　1、天然金剛石Natural Diamond(ND)；
    　　2、人造聚晶金剛石Artificial Polvcrystalline Diamond(PCD)；
    　　3、人造聚晶金剛石復(fù)合片Polycrystalline Diamond Compact(PDC)；化學(xué)氣相沉積涂層金剛石刀具Chemical Vapor Deposition Diamond Coated Tools(CVD).
    　　4、沉積厚度達(dá)100μm的無(wú)襯底純金剛石厚膜Thick Diamond Film(CD)；
    　　5、在刀具基體表面直接上沉積厚度小于30μm的金剛石薄膜涂層Coated Thin Diamond Film(CD).
    天然金剛石(ND)刀具
    　　為天然金剛石拉蔓峰譜,具有以下特征：
    　　(1)1332尖鋒處顯示存在金剛石.
    　　(2)波型幅度(FWHM)為4.1cm-1
    　　顯示為純金剛石.ND是目前已知礦物中最硬的物質(zhì),主要用于制備刀具車刀.天然金剛石刀具精細(xì)研磨后刃口半徑可達(dá)0.01～0.002μm.其中天然單晶金剛石(Single Crystalline Diamond,SCD)刀具切削刃部位經(jīng)高倍放大1500倍仍然觀察到刀刃光滑.SCD車削鋁制活塞時(shí)Ra可達(dá)到4μm,而在同樣切削條件下用PCD刀具加工時(shí)的表面粗糙時(shí)的Ra為15～50μm.故采用SCD刀具配合精密車床進(jìn)行精密和超精密加工,可獲得鏡面表面.
    聚晶金剛石(PCD)刀具
    　　PCD是高溫超高壓條件下通過(guò)鈷等金屬結(jié)合劑將金剛石微粉聚集燒結(jié)合成的多晶體材料,又稱燒結(jié)金剛石.聚晶金剛石刀具整體燒結(jié)成銑刀,用于銑削加工,PCD晶粒呈無(wú)序排列狀態(tài),屬各向同性,硬度均勻,石墨化溫度為550℃.刀具具有高硬度、高導(dǎo)熱性、低熱脹系數(shù)、高彈性模量和低摩擦系數(shù).刀刃非常鋒利等特點(diǎn).
    人造聚晶金剛石復(fù)合片(PDC)刀具
    　　為提高PCD刀片的韌性和可焊性,常將PCD與硬質(zhì)合金刀體做成人造聚晶金剛石復(fù)合刀片(PDc).即在硬質(zhì)合金基底其表面壓制一層0.1mm厚的PCD燒結(jié)而成.復(fù)合刀片的抗彎強(qiáng)度與硬質(zhì)合金基本一致,硬度接近PCD,故可以替代PCD使用.PCD及人造聚晶金剛石復(fù)合片(PDC)刀具的刃口鋒利性和加工的工件表面質(zhì)量低于ND.同時(shí)其可加工性很差,磨削比小,難以根據(jù)刀頭的幾何形狀任意成形.目前利用人造聚晶金剛石復(fù)合片只能制備車刀,至今還不能制造帶斷屑槽的可轉(zhuǎn)位刀片和復(fù)雜三維曲面幾何形狀的銑刀.
    CVD金剛石厚膜(TDF)焊接刀具
    　　金剛石厚膜焊接刀具是把激光切割好CVD金剛石厚膜一次焊接至基體(通常為K類硬質(zhì)合金)上,形成復(fù)合片,然后拋光復(fù)合片,二次焊接至刀體上,刃磨成需要的形狀和刃口.如圖3(a)所示,為CVD金剛石厚膜(金剛石膜厚度達(dá)30μm),具有硬度高、耐磨損、摩擦系數(shù)小等特點(diǎn),是制造切削有色金屬和非金屬材料刀具的理想材料.由于金剛石焊接過(guò)程工藝復(fù)雜,CVD金剛石厚膜(TDF)焊接刀具尚未大批量應(yīng)用.
    金剛石涂層刀具
    　　金剛石涂層刀具是用CVD法直接在硬質(zhì)合金(K類硬質(zhì)合金)或陶瓷等基體上沉積一層1～25μm金剛石薄膜,無(wú)解理面各向同性.如圖3(b).薄膜涂層刀具硬度達(dá)9800～10000HV.熱導(dǎo)率高,室溫下導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)2000W·m-1·K-1,而硬質(zhì)合金刀具導(dǎo)熱系數(shù)僅為80～100m-1·K-1.CVD方法金剛石可以涂層到任何復(fù)雜形狀的刀具上,這是聚晶金剛石無(wú)法擁有的最顯著的優(yōu)勢(shì).
    立方氮化硼(PCBN)刀具
    　　立方氮化硼(PCBN)是繼人工合成金剛石之后出現(xiàn)的第二種無(wú)機(jī)超硬材料,其硬度略次于金剛石,熱穩(wěn)定性好,耐熱性可達(dá)到1400~1500度,比金剛石的耐熱性(700~800度)幾乎高一倍.立方氮化硼(PCBN)刀具主要適合加工各種黑色金屬及其合金材料;最適合于各種淬硬鋼(碳素工具鋼 軸承鋼 模具鋼 高速鋼)珠光體灰口鑄鐵(釩鈦鑄鐵)冷硬鑄鐵高溫合金(鎳基合金鈷基合金)及表面噴涂堆焊的加工.具有使用壽命長(zhǎng),減少換刀次數(shù),補(bǔ)償停機(jī)所花的時(shí)間,使數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)化生產(chǎn)線的高效能得到更充分的發(fā)揮,可以改變傳統(tǒng)的機(jī)械加工方式(即淬火前用刀具粗加工和淬火后用砂輪精加工的方法),從而能在一臺(tái)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行淬火前淬火后的車削加工(以車代磨),具有很好的經(jīng)濟(jì)效益.
    匿名用戶 | 2017-05-23 08:28

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