我國對PCD刀具的需求不斷增加
發布日期： 2006-09-29 信息來源： 中國超硬材料網 點擊次數： 115
價格變化
過去，價格昂貴一直是影響用戶廣泛接受PCD（聚晶金剛石）刀具的一個主要障礙，但現在情況發生了很大變化。業界估計，在過去的兩三年中，PCD刀具的價格已下降了40%~60%。出現PCD刀具價格"跳水"的原因之一是市場供大于求。在20世紀90年代初，PCD刀具的發展勢頭開始超過傳統的硬質合金刀具，在隨后的十年中，對PCD刀具的市場需求不斷增加。但是，隨著PCD刀具制造技術的成熟，其銷售增長勢頭開始減緩。此外，新進入PCD刀具制造業的競爭者也動搖了原有的市場價格體系。PCD刀具價格下降的另一個原因是刀具制造成本不斷降低，刀具制造工藝（如用于金剛石毛坯粗加工的EDM工藝、切削刃精密加工工藝等）不斷改進。此外，與十年前相比，加工PCD刀具用的金剛石砂輪質量顯著提高，成本則大大下降。我國對PCD刀具的需求不斷增加。
刀具特點
用PCD刀具加工鋁制工件具有刀具壽命長、金屬切除率高等優點，其缺點是刀具價格昂貴，加工成本高。這一點在機械制造業已形成共識。但近年來PCD刀具的發展與應用情況已發生了許多變化。如今的鋁材料在性能上已今非昔比，在加工各種新開發的鋁合金材料（尤其是高硅含量復合材料）時，為了實現生產率及加工質量的*優化，必須認真選擇PCD刀具的牌號及幾何參數，以適應不同的加工要求。PCD刀具的另一個變化是加工成本不斷降低，在市場競爭壓力和刀具制造工藝改進的共同作用下，PCD刀具的價格已大幅下降50%以上。上述變化趨勢導致PCD刀具在鋁材料加工中的應用日益增多，而刀具的適用性則受到不同被加工材料的制約。
正確使用
切削加工鋁合金材料時，硬質合金刀具的粗加工切削速度約為120m/min,而PCD刀具即使在粗加工高硅鋁合金時其切削速度也可達到約360m/min。刀具制造商推薦采用細顆粒（或中等顆料）PCD牌號加工無硅和低硅鋁合金材料。采用粗顆粒PCD牌號加工高硅鋁合金材料。如銑削加工的工件表面光潔度達不到要求，可采用晶粒尺寸較小的修光刀片對工件表面進行修光加工，以獲得滿意的表面光潔度。
PCD刀具的正確應用是獲得滿意加工效果的前提。雖然刀具失效的具體原因各不相同，但通常是由于使用對象或使用方法不正確所致。用戶在訂購PCD刀具時，應正確把握刀具的適應范圍。例如，用PCD刀具加工黑色金屬工件（如不銹鋼）時，由于金剛石極易與鋼中的碳元素發生化學反應，將導致PCD刀具迅速磨損，因此，加工淬硬鋼的正確選擇應該是PCBN刀具。
一般來說，為了減小切削力，防止產生積屑瘤，PCD刀具應采用正切削角。但在加工高硅鋁合金時（尤其在用PCD刀具替代硬質合金刀具進行加工時），PCD刀具的后角*好比原硬質合金刀具采用的后角（如250）略微減小，以改善PCD刀具切削刃對高硅鋁合金的切削性能。PCD刀具的正前角也不宜過大，因為刀具前角越大，其切削刃強度越低，換句話說，PCD刀具的后角越小，切削刃的強度越高。為了在保證刀具為正切削角的前提下盡可能提高切削刃強度，美國一家公司將具有負前角的CNMX刀片焊接在PCD刀具刀尖部位并形成正切削角，這樣，刀片的負前角既提供了較高的切削刃強度，又不會影響刀具的正常切削。制備PCD刀具切削刃時，不需對金剛石刀尖作過多工藝處理，對于PCD銑刀，可對切削刃進行輕微刃磨，此外，使切削刃產生一定的軸向傾角也有助于提高PCD刀具的切削性能。
PCD刀片的成功應用不僅僅取決于合理選用刀具幾何參數和切削參數，有時還需要刀具供應商對刀具使用中遇到的問題提供解決方案。例如，某大汽車零件加工車間采用J&M金剛石工具公司提供的PCD刀片進行銑槽加工，原來每片PCD金剛石刀片可加工1500個零件，但加工產生的切屑會損傷零件表面，為此，J&M公司提出用EDM（放電加工）工藝在金剛石刀片頂部加工一條徑向斷屑槽的解決方案，并專門定制了50片刀片，從而有效解決了這一問題。現在每片PCD刀片加工的零件數已由1500件提高到4300件。
