【金剛石刀片】金剛石切割刀片性能特點 金剛石刀片切削參數(shù)

金剛石切割刀片包括基體、刀體，所述基體沿盤狀外緣設有凸楞，所述凸楞沿圓周均布有若干燕尾槽，在兩相鄰燕尾凹槽之間設有倒置的燕尾凸楔，在凸楞根部與若干凹槽槽底之間環(huán)設有加強筋，所述刀體是壓制燒結的固接于由燕尾凹槽、燕尾凸楔及加強筋構成的凸楞上。

金剛石切割刀片結構特性

本發(fā)明由于采用了上述結構形式，當?shù)扼w壓制燒結在凸楞上時，刀體不僅可通過燕尾凹槽具有的反扣功能使刀體固接在基體上，并且利用燕尾凸楔及加強筋兩側與刀體環(huán)槽側壁的結合，加大了刀體與基體固接面，從而實現(xiàn)了刀體與基體間連接的牢固性及使用的可靠性。

金剛石刀片性能

金剛石滾輪切片是一種高精度成型修整工具，具有效率高、精度穩(wěn)定的特點。

主要用途

集成電路芯片切割磨削；寶玉石水晶工藝品加工；工藝陶瓷光學玻璃加工；醫(yī)學標本光纜端接加工；汽車橡膠密封條切斷，塑料產(chǎn)品含有金屬骨架切斷，其他寶貴材料切削加工。

金剛石刀具的類型

1、天然金剛石Natural Diamond（ND）；

2、人造聚晶金剛石Artificial Polvcrystalline Diamond（PCD）；

3、人造聚晶金剛石復合片Polycrystalline Diamond Compact（PDC）；化學氣相沉積涂層金剛石刀具Chemical各類金剛石刀具（4張）Vapor Deposition Diamond Coated Tools（CVD）。

4、沉積厚度達100μm的無襯底純金剛石厚膜Thick Diamond Film（CD）；

5、在刀具基體表面直接上沉積厚度小于30μm的金剛石薄膜涂層Coated Thin Diamond Film（CD）。

天然金剛石（ND）刀具

為天然金剛石拉蔓峰譜，具有以下特征：

（1）1332尖鋒處顯示存在金剛石。

（2）波型幅度（FWHM）為102.49999999999999px-1

顯示為純金剛石。ND是目前已知礦物中最硬的物質(zhì)，主要用于制備刀具車刀。天然金剛石刀具精細研磨后刃口半徑可達0.01～0.002μm。其中天然單晶金剛石（Single Crystalline Diamond，SCD）刀具切削刃部位經(jīng)高倍放大1500倍仍然觀察到刀刃光滑。SCD車削鋁制活塞時Ra可達到4μm，而在同樣切削條件下用PCD刀具加工時的表面粗糙時的Ra為15～50μm。故采用SCD刀具配合精密車床進行精密和超精密加工，可獲得鏡面表面。

聚晶金剛石（PCD）刀具

PCD是高溫超高壓條件下通過鈷等金屬結合劑將金剛石微粉聚集燒結合成的多晶體材料，又稱燒結金剛石。聚晶金剛石刀具整體燒結成銑刀，用于銑削加工，PCD晶粒呈無序排列狀態(tài)，屬各向同性，硬度均勻，石墨化溫度為550℃。刀具具有高硬度、高導熱性、低熱脹系數(shù)、高彈性模量和低摩擦系數(shù)。刀刃非常鋒利等特點。

人造聚晶金剛石復合片（PDC）刀具

為提高PCD刀片的韌性和可焊性，常將PCD與硬質(zhì)合金刀體做成人造聚晶金剛石復合刀片（PDc）。即在硬質(zhì)合金基底其表面壓制一層0.5～1mm厚的PCD燒結而成。復合刀片的抗彎強度與硬質(zhì)合金基本一致，硬度接近PCD，故可以替代PCD使用。PCD及人造聚晶金剛石復合片（PDC）刀具的刃口鋒利性和加工的工件表面質(zhì)量低于ND。同時其可加工性很差，磨削比小，難以根據(jù)刀頭的幾何形狀任意成形。目前利用人造聚晶金剛石復合片只能制備車刀，至今還不能制造帶斷屑槽的可轉位刀片和復雜三維曲面幾何形狀的銑刀。

CVD金剛石厚膜（TDF）焊接刀具

金剛石厚膜焊接刀具是把激光切割好CVD金剛石厚膜一次焊接至基體（通常為K類硬質(zhì)合金）上，形成復合片，然后拋光復合片，二次焊接至刀體上，刃磨成需要的形狀和刃口。CVD金剛石厚膜（金剛石膜厚度達30μm），具有硬度高、耐磨損、摩擦系數(shù)小等特點，是制造切削有色金屬和非金屬材料刀具的理想材料。由于金剛石焊接過程工藝復雜，CVD金剛石厚膜（TDF）焊接刀具尚未大批量應用。

金剛石涂層刀具

金剛石涂層刀具是用CVD法直接在硬質(zhì)合金（K類硬質(zhì)合金）或陶瓷等基體上沉積一層1～25μm金剛石薄膜，無解理面各向同性。薄膜涂層刀具硬度達9800～10000HV。熱導率高，室溫下導熱系數(shù)高達2000W·m-1·K-1，而硬質(zhì)合金刀具導熱系數(shù)僅為80～100m-1·K-1。CVD方法金剛石可以涂層到任何復雜形狀的刀具上，這是聚晶金剛石無法擁有的最顯著的優(yōu)勢。

立方氮化硼（PCBN）刀具

立方氮化硼（PCBN）是繼人工合成金剛石之后出現(xiàn)的第二種無機超硬材料，其硬度略次于金剛石，熱穩(wěn)定性好，耐熱性可達到1400~1500度，比金剛石的耐熱性（700~800度）幾乎高一倍。立方氮化硼（PCBN）刀具主要適合加工各種黑色金屬及其合金材料；最適合于各種淬硬鋼（碳素工具鋼軸承鋼模具鋼高速鋼）珠光體灰口鑄鐵（釩鈦鑄鐵）冷硬鑄鐵高溫合金（鎳基合金鈷基合金）及表面噴涂堆焊的加工。具有使用壽命長，減少換刀次數(shù)，補償停機所花的時間，使數(shù)控機床和自動化生產(chǎn)線的高效能得到更充分的發(fā)揮，可以改變傳統(tǒng)的機械加工方式（即淬火前用刀具粗加工和淬火后用砂輪精加工的方法），從而能在一臺數(shù)控機床進行淬火前淬火后的車削加工（以車代磨），具有很好的經(jīng)濟效益。