我國(guó)對(duì)PCD刀具的需求不斷增加

價(jià)格變化

過(guò)去，價(jià)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(gè)主要障礙，但現(xiàn)在情況發(fā)生了很大變化。業(yè)界估計(jì)，在過(guò)去的兩三年中，PCD刀具的價(jià)格已下降了40%~60%。出現(xiàn)PCD刀具價(jià)格"跳水"的原因之一是市場(chǎng)供大于求。在20世紀(jì)90年代初，PCD刀具的發(fā)展勢(shì)頭開(kāi)始超過(guò)傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金刀具，在隨后的十年中，對(duì)PCD刀具的市場(chǎng)需求不斷增加。但是，隨著PCD刀具制造技術(shù)的成熟，其銷售增長(zhǎng)勢(shì)頭開(kāi)始減緩。此外，新進(jìn)入PCD刀具制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)者也動(dòng)搖了原有的市場(chǎng)價(jià)格體系。PCD刀具價(jià)格下降的另一個(gè)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(jìn)。此外，與十年前相比，加工PCD刀具用的金剛石砂輪質(zhì)量顯著提高，成本則大大下降。我國(guó)對(duì)PCD刀具的需求不斷增加。

刀具特點(diǎn)

用PCD刀具加工鋁制工件具有刀具壽命長(zhǎng)、金屬切除率高等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是刀具價(jià)格昂貴，加工成本高。這一點(diǎn)在機(jī)械制造業(yè)已形成共識(shí)。但近年來(lái)PCD刀具的發(fā)展與應(yīng)用情況已發(fā)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(kāi)發(fā)的鋁合金材料（尤其是高硅含量復(fù)合材料）時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率及加工質(zhì)量的最優(yōu)化，必須認(rèn)真選擇PCD刀具的牌號(hào)及幾何參數(shù)，以適應(yīng)不同的加工要求。PCD刀具的另一個(gè)變化是加工成本不斷降低，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力和刀具制造工藝改進(jìn)的共同作用下，PCD刀具的價(jià)格已大幅下降50%以上。上述變化趨勢(shì)導(dǎo)致PCD刀具在鋁材料加工中的應(yīng)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(shí)，硬質(zhì)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(shí)其切削速度也可達(dá)到約360m/min。刀具制造商推薦采用細(xì)顆粒（或中等顆料）PCD牌號(hào)加工無(wú)硅和低硅鋁合金材料。采用粗顆粒PCD牌號(hào)加工高硅鋁合金材料。如銑削加工的工件表面光潔度達(dá)不到要求，可采用晶粒尺寸較小的修光刀片對(duì)工件表面進(jìn)行修光加工，以獲得滿意的表面光潔度。

PCD刀具的正確應(yīng)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(duì)象或使用方法不正確所致。用戶在訂購(gòu)PCD刀具時(shí)，應(yīng)正確把握刀具的適應(yīng)范圍。例如，用PCD刀具加工黑色金屬工件（如不銹鋼）時(shí)，由于金剛石極易與鋼中的碳元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將導(dǎo)致PCD刀具迅速磨損，因此，加工淬硬鋼的正確選擇應(yīng)該是PCBN刀具。

一般來(lái)說(shuō)，為了減小切削力，防止產(chǎn)生積屑瘤，PCD刀具應(yīng)采用正切削角。但在加工高硅鋁合金時(shí)（尤其在用PCD刀具替代硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行加工時(shí)），PCD刀具的后角最好比原硬質(zhì)合金刀具采用的后角略微減小，以改善PCD刀具切削刃對(duì)高硅鋁合金的切削性能。PCD刀具的正前角也不宜過(guò)大，因?yàn)榈毒咔敖窃酱?，其切削刃?qiáng)度越低，換句話說(shuō)，PCD刀具的后角越小，切削刃的強(qiáng)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(qiáng)度，美國(guó)一家公司將具有負(fù)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(fù)前角既提供了較高的切削刃強(qiáng)度，又不會(huì)影響刀具的正常切削。制備PCD刀具切削刃時(shí)，不需對(duì)金剛石刀尖作過(guò)多工藝處理，對(duì)于PCD銑刀，可對(duì)切削刃進(jìn)行輕微刃磨，此外，使切削刃產(chǎn)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(yīng)用不僅僅取決于合理選用刀具幾何參數(shù)和切削參數(shù)，有時(shí)還需要刀具供應(yīng)商對(duì)刀具使用中遇到的問(wèn)題提供解決方案。

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