聚晶金剛石(PCD)刀具的開發(fā)與應用
在實際選用時秒聪,應根據PCD刀具的使用場合嘹据、被切削材料的特性以及加工的具體要求幅挂,選用適當牌號和粒徑的PCD復合片做刀具刀頭京球。一般情況下,復合片中金剛石體積濃度高或粒徑較大的耐磨性較好腺帽,金剛石體積濃度低或粒徑較小的則韌性較好怎晰。
HSK刀柄系統(tǒng)
在高速旋轉條件下,PCD刀具的刀柄定位精度和夾持力是至關重要的敛苇。通常采用DIN69893-1 HSK刀柄系統(tǒng)(目前汽車制造業(yè)發(fā)動機生產線上所用絕大部分PCD刀具都采用HSK刀柄)妆绞。由于HSK刀柄系統(tǒng)采用雙重定位配合原則,在足夠的拉緊力作用下枫攀,HSK1:10空心工具錐柄和主軸錐孔括饶、錐面及夾持平面之間同時接觸,產生摩擦,可提供封閉結構的徑向定位和平面夾緊定位图焰,阻止任何軸向竄動启盛。HSK刀柄具有靜、動態(tài)剛性高技羔、扭矩傳遞大驰徊、徑向定位精確以及換刀重復精度高等特點。HSK刀柄系統(tǒng)的結構形式分別有A堕阔、B棍厂、C、D超陆、E牺弹、F型,常用的有A战架、B砸新、C、D型四種:A型為自動換刀型(見圖2a)咸壮,B型為帶內冷卻孔的自動換刀型拿奥,C型為手工換刀型,D型為帶內冷卻孔的手工換刀型漆究;刀柄凸緣直徑一般分為9個規(guī)格(分別為25母滤、32、40钉榔、50城砖、63、80圣钝、100廷诺、125、160mm)肖喂。HSK刀柄的型式規(guī)格標識見圖3簇抵。
PCD刀具的刃磨
PCD復合片的硬度一般在HV4500~HV8000之間,僅次于金剛石的硬度(HV9000)射众,同時其硬度因生產廠或牌號的不同而不同碟摆。因此,如何解決PCD刀具的刃磨問題是加工责球、使用PCD刀具的關鍵焦履。目前有兩種PCD刀具常用刃磨方法:
金剛石砂輪刃磨法采用金剛石砂輪來刃磨PCD刀具,對所用機床要求較高:機床系統(tǒng)剛性好雏逾,進給機構精度高嘉裤,有微進給機構郑临,重復精度高,磨頭往復擺動平穩(wěn)無沖擊屑宠,同時還需選用合適的金剛石砂輪厢洞。瑞士EWAG公司生產的RS系列機床尤其是RS15機床具有精度高、附件多并帶有刃磨PCD刀具(帶HSK刀柄)的附件等特點典奉,是PCD刀具刃磨機床的代表躺翻。采用RS15機床刃磨PCD刀具,刀具尺寸精度可達0.001mm卫玖,表面粗糙度可達Ra0.08左右真葱。
電蝕刃磨法電蝕刃磨是將工件(PCD刀具)和電蝕輪(或鉬絲)形成正負電極,通過正負電極間放電辐胆,達到去除PCD的效果讨砍。電蝕刃磨法的PCD去除效果取決于電蝕輪(或鉬絲)與PCD刀具刃口間的間隙、走刀進給速度以及電壓高低卸研、電流大小等佩讨。電蝕刃磨機床的特點是生產效率高,尺寸精度一般在.0.01mm左右多盅,表面粗糙度在Ra0.25左右把毒。德國VOLLMER公司的QM和QW系列機床是采用電蝕法刃磨PCD刀具的代表,其中的新產品QM110和QWD760都是五軸聯(lián)動數控機床勤右。QM110是輪電蝕刃磨機床徽捶,用于直線形刃口的PCD刀具電蝕刃磨。QWD760是線電蝕刃磨機床掷栋,用于各種曲線形刃口的PCD刀具電蝕刃磨端制。根據不同機床刃磨PCD刀具的適應范圍,一般說來邦鲫,對尺寸精度和表面粗糙度要求高的PCD鉸刀、鏜刀等神汹,在RS15等機床上用金剛石砂輪刃磨庆捺;對PCD銑刀、鋸片和PCD木工刀具等屁魏,用QM110或QWD760機床進行電蝕刃磨滔以,而用于強化地板開榫的PCD刀具和各種曲線形狀的PCD刀具,則采用QWD760機床電蝕刃磨氓拼。
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