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我國對PCD刀具的需求不斷增加

我國對PCD刀具的需求不斷增加

  我國對PCD刀具的需求不斷增加
    
    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最優化,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刀具的后角最好比原硬質合金刀具采用的后角略微減小,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。

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