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PCD铣刀的制造工艺怎么样

信息来源:本站 | 发布日期: 2024-12-05 | 浏览量:
文章摘要:PCD(聚晶金刚石)铣刀的制造工艺是一个复杂而精细的过程,以下是其制造工艺的主要步骤和特点:一、PCD复合片的制造PCD复合片是PCD铣刀的核心部分,由天然或人工合成的金刚石粉末与结合剂(如钴、镍等金属)按一定比例在高温(10002000℃)、高压(510万个大气压)下烧结…
  PCD(聚晶金刚石)铣刀的制造工艺是一个复杂而精细的过程,以下是其制造工艺的主要步骤和特点:

  一、PCD复合片的制造
  PCD复合片是PCD铣刀的核心部分,由天然或人工合成的金刚石粉末与结合剂(如钴、镍等金属)按一定比例在高温(10002000℃)、高压(510万个大气压)下烧结而成。在烧结过程中,金刚石晶体间形成以TiC、SiC、Fe、Co、Ni等为主要成分的结合桥,金刚石晶体以共价键形式镶嵌于结合桥的骨架中。PCD复合片通常制成固定直径和厚度的圆盘,还需对其进行研磨抛光及其它相应的物理、化学处理。

  二、PCD刀片的加工
  PCD刀片的加工主要包括复合片的切割、刀片的焊接以及刀片刃磨等步骤:

  复合片的切割:由于PCD复合片具有很高的硬度及耐磨性,因此必须采用特殊的加工工艺进行切割。常用的加工方法包括电火花线切割、激光加工、超声波加工和高压水射流等。其中,电火花加工效果较佳,它利用高度集中的脉冲放电能量和强大的放电爆炸力使PCD材料中的金属融化,部分金刚石石墨化和氧化,部分金刚石脱落,从而形成所需的形状。


  刀片的焊接:PCD复合片与刀体的结合方式通常是通过钎焊方式将PCD复合片压制在硬质合金基体上。焊接方法主要有激光焊接、真空扩散焊接、真空钎焊和高频感应钎焊等。其中,高频感应加热钎焊因投资少、成本低而在PCD刀片焊接中得到广泛应用。在焊接过程中,焊接温度、焊剂和焊接合金的选择将直接影响焊后刀具的性能。焊接温度的控制十分重要,如焊接温度过低,则焊接强度不够;如焊接温度过高,PCD容易石墨化,并可能导致“过烧”,影响PCD复合片与硬质合金基体的结合。


  刀片刃磨:PCD刀具刃磨工艺主要采用陶瓷结合剂金刚石砂轮进行磨削。由于砂轮磨料与PCD之间的磨削是两种硬度相近的材料间的相互作用,因此其磨削规律比较复杂。对于高粒度、低转速砂轮,采用水溶性冷却液可提高PCD的磨削效率和磨削精度。砂轮结合剂的选择应视磨床类型和加工条件而定。此外,电火花磨削(EDG)技术因其几乎不受被磨削工件硬度的影响,因此采用EDG技术磨削PCD具有较大优势。


  三、PCD铣刀的成型与抛光

  在完成PCD刀片的加工后,还需要进行PCD铣刀的成型与抛光工作。这通常包括将PCD刀片安装到刀体上,通过精密的机械加工和抛光工艺,确保PCD铣刀的尺寸精度和表面质量。

  综上所述,PCD铣刀的制造工艺是一个复杂而精细的过程,涉及多个环节和多种技术。通过不断优化制造工艺和提高技术水平,可以进一步提升PCD铣刀的性能和质量,满足现代制造业对高精度、高效率加工的需求。
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