Application examples pcdPCD刀具

PCD铣刀：聚晶金刚石(PCD)刀具是通过把PCD复合片焊接到硬质合金或者钢的刀体上制成的刀具。

由于PCD复合片将单晶金刚石的高硬度、耐磨性、低摩擦系数和强度与碳化钨硬质合金的高抗弯强度进行了结合，复合片的碳化钨硬质合金层为金刚石层提供了机械支持，增加了它的抗弯强度，同时硬质合金层易于焊接，使制作成品刀具变得容易。

与其它刀具材料相比，聚晶金刚石具有如下特点：① 极高的硬度和耐磨性；② 高导热性和低热膨胀系数，切削时散热快，切削温度低，热变形小；③ 摩擦系数小，可降低加工表面粗糙度。

采用PCD刀具加工铝合金时，由于金刚石硬度高，表面与金属亲和力小，且刀具前刀面都抛光成镜面，不易产生积屑瘤，加工尺寸稳定性以及表面质量都很好。

采用PCD刀具加工各种规格铝合金零件，刀具寿命可达几千到几万件，尤其适合汽车、摩托车零件的大规模生产。

PCD刀具还广泛用于其它有色金属和非金属材料的高速加工，被广泛应用于汽车、航空航天、电子和木材加工等领域。

PCD刀片：PCD刀片是指具有整体PCD切削刃的硬质合金基体刀片。

PCD复合片切削刃被直接焊在硬质合金基体上，因此消除了金刚石和硬质合金之间的缝隙，可避免切屑堵塞。

为在精加工非铁金属尤其是铝材料时有效控制切屑，国外开发出一种带有断屑器的PCD刀片。

PCD刀片的特点在于金刚石具有硬度高、抗压强度高、导热性以及耐磨性好等特性，可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。

PCD刀片主要应用于以下两个方面：①难加工，有色金属材料的加工：用普通刀具加工难加工有色金属材料时，往往产生刀具易磨损、加工效率低等缺陷，而PCD刀片则可表现出良好的加工性能，用PCD刀片可有效的加工过共晶硅铝合金。

②难加工非金属材料的加工，PCD刀片非常适合对石材、硬质碳、碳纤维增强塑料、人造板材等难加工非金属材料的加工。

PCD刀片材料的主要性能指标：①PCD的硬度大于8000HV，为硬质合金的80-120倍；②PCD的导热系数为700W/mK，为硬质合金的1.5-9倍，甚至高于PCBN和铜，因此PCD刀片热量传递迅速；③PCD的摩擦系数一般仅为0.1-0.3（硬质合金的摩擦系数为0.4-1），因此PCD刀片可显著减小切削力；④PCD的热膨胀系数仅为0.9*10-6-1.18*10-6，仅相当于硬质合金的1/5，因此PCD刀片热变形小，加工精度高；⑤PCD刀片与有色金属和非金属材料的亲和力很小，在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。

pcd成型刀是什么意思
pcd成型刀是指根据产品特殊恳求，需求产品外形的刀具，经过刀具的外形来确保加工出来的零件的外形，可以一次性成型。

比如现代汽车变速箱的设计思索到减轻重量和多功用化的恳求，越来越多地采用压铸铝合金来制造外形复杂的变速箱体，其上设置有许多阶梯状的成型孔，这些成型孔对表面粗糙度、圆度、圆柱度、同心度、无毛刺等质量恳求非常严厉，因此需求pcd成型刀来加工，可以保证质量。

威士PCD成型刀-阶梯铰刀的特性
1、威士PCD成型刀具，基体可采用硬质合金或钢制基体
2、PCD铰刀具有加工精度高，加工，性和导热性强，韧性强的特性。

3、刀具可定制断屑槽，改善缠屑问题
4、PCD铰刀可完成高速切削和硬质材料切削。

5、PCD铰刀加工工件表面粗糙度比普通硬质合金铰刀更好。

6、PCD铰刀运用寿命长。

其运用寿命是普通硬质合金铰刀的10至20倍。

7、可针对不同加工材质和工况设计不同PCD材质
8、可提供返修及换片效劳，降低运用本钱。

PCD刀具的特点及其使用方法介绍PCD刀具的特点及其使用方法介绍价格变化过去，价格昂贵一直是影响用户广泛接受PCD（聚晶金刚石）刀具的一个主要障碍，但现在情况发生了很大变化。

业界估计，在过去的两三年中，PCD刀具的价格已下降了40~60。

出现PCD刀具价格"跳水"的原因之一是市场供大于求。

在20世纪90年代初，PCD刀具的发展势头开始超过传统的硬质合金刀具，在随后的十年中，对PCD刀具的市场需求不断增加。

但是，随着PCD刀具制造技术的成熟，其销售增长势头开始减缓。

此外，新进入PCD刀具制造业的竞争者也动摇了原有的市场价格体系。

PCD刀具价格下降的另一个原因是刀具制造成本不断降低，刀具制造工艺（如用于金刚石毛坯粗加工的EDM工艺、切削刃精密加工工艺等）不断改进。

此外，与十年前相比，加工PCD刀具用的金刚石砂轮质量显著提高，成本则大大下降。

我国对PCD刀具的需求不断增加。

刀具特点用PCD刀具加工铝制工件具有刀具寿命长、金属切除率高等优点，其缺点是刀具价格昂贵，加工成本高。

这一点在机械制造业已形成共识。

但近年来PCD刀具的发展与应用情况已发生了许多变化。

如今的铝材料在性能上已今非昔比，在加工各种新开发的铝合金材料（尤其是高硅含量复合材料）时，为了实现生产率及加工质量的最优化，必须认真选择PCD刀具的牌号及几何参数，以适应不同的加工要求。

PCD刀具的另一个变化是加工成本不断降低，在市场竞争压力和刀具制造工艺改进的共同作用下，PCD刀具的价格已大幅下降50以上。

上述变化趋势导致PCD刀具在铝材料加工中的应用日益增多，而刀具的适用性则受到不同被加工材料的制约。

正确使用切削加工铝合金材料时，硬质合金刀具的粗加工切削速度约为120m/min,而PCD刀具即使在粗加工高硅铝合金时其切削速度也可达到约360m/min。

刀具制造商推荐采用细颗粒（或中等颗料）PCD牌号加工无硅和低硅铝合金材料。

采用粗颗粒PCD牌号加工高硅铝合金材料。

加工石墨的刀具选择—PCD刀具石墨是碳的一种同素异形体，尤其石墨的高磨蚀性、耐高温等性能，广泛应用于模具、坩埚、点击、电池、电刷等领域。

但由于石墨质坚而脆，所以采用车、铣等常规机械加工方法时，旺旺在加工表面会产生崩损现象。

因此车、铣加工石墨模/石墨电极等制品时，切削刀具需具备高的耐磨损性和抗冲击性。

本文就重点介绍一下车、铣加工石墨模具/石墨电极等制品的刀具材质选择，及其加工刀具的规格型号选择。

1、石墨制品的介绍（1）石墨制品之石墨模具的介绍模具作为工业生产中使用极为广泛的基础工艺装备，大到机身外壳，小到一个螺丝，都是根据成型模具，通过冲压、锻压、压铸、挤压、注塑等方式使坯料成为符合产品要求的零件。

模具的形状和加工质量、精度决定着产品的外形和质量。

近年来随着模具行业飞速发展，石墨以其良好的物理和化学性能逐渐成为模具制作的理想选择材料。

现如今许多产业部门，如机电、汽车、家电轻工、电器仪表、通讯、军械等行业的发展均依赖于模具工业的技术提高和发展。

(2）石墨制品之石墨电极的介绍石墨电极是指以石油焦、沥青焦为骨料，煤沥青为黏结剂，经过原料煅烧、破碎磨粉、配料、混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化和机械加工而制成的一种耐高温石墨质导电材料，称为人造石墨电极（简称石墨电极）。

石墨电极的优点是加工较容易，放电加工去除率高，石墨损耗小，因此，部分群基火花机客户放弃了铜电极而改用石墨电极。

目前石墨电极主要用于电弧炼钢炉，矿热电炉，电阻炉等行业，同时石墨电极的毛坯还用于加工成各种坩埚、模具、舟皿和发热体等异型石墨产品。

（3）石墨制品之石墨坩埚的介绍石墨坩埚，又称熔铜包、熔铜等，是指以石墨、粘土、硅石和腊石为原料烧制而成的一类坩埚。

石墨坩埚具有耐高温、导热性能强、热膨胀系数小、抗腐蚀性能好，化学稳定性强，使用寿命长等特点。

被广泛用于合金工具钢冶炼和有色金属（紫铜、黄铜、金、银、锌和铅）及其合金的冶炼。

（4）其他石墨制品介绍除了以上是那种零部件，石墨广泛用于耐火材料、导电材料、耐磨材料、润滑剂、耐高温密封材料、耐腐蚀材料、隔热材料、吸附材料、摩擦材料和防辐射等材料中，这些材料广泛应用于冶金、石油化工、机械工业、电子产业、核工业和国防等。

PCD﹑PCBN刀具材料及刀具涂层（一）PCD二十世纪七十年代，人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石（PCD），解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题，使金刚石刀具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。

金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性，可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。

金刚石刀具的上述特性是由金刚石晶体状态决定的。

在金刚石晶体中，碳原子的四个价电子按四面体结构成键，每个碳原子与四个相邻原子形成共价键，进而组成金刚石结构，该结构的结合力和方向性很强，从而使金刚石具有极高硬度。

由于聚晶金刚石（PCD）的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体，虽然加入了结合剂，其硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石。

但由于PCD烧结体表现为各向同性，因此不易沿单一解理面裂开PCD刀具材料的主要性能指标：①PCD的硬度可达8000HV，为硬质合金的80～120倍；②PCD的导热系数为700W/mK，为硬质合金的1.5～9倍，甚至高于PCBN和铜，因此PCD刀具热量传递迅速；③PCD的摩擦系数一般仅为0.1～0.3（硬质合金的摩擦系数为0.4～1），因此PCD刀具可显著减小切削力；④PCD的热膨胀系数仅为0.9×10 -6～1.18×10 -6，仅相当于硬质合金的1/5，因此PCD刀具热变形小，加工精度高；⑤PCD 刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小，在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。

PCD刀具的应用: 工业发达国家对PCD刀具的研究开展较早，其应用已比较成熟。

自1953年在瑞典首次合成人造金刚石以来，对PCD刀具切削性能的研究获得了大量成果，PCD刀具的应用范围及使用量迅速扩大。

目前，国际上著名的人造金刚石复合片生产商主要有英国De Beers公司、美国GE公司、日本住友电工株式会社等。

据报道，1995年一季度仅日本的PCD刀具产量即达10.7万把。

PCD刀具简介发布: 2007-4-23 10:46 | 作者: richardsun | 来源: 中国机械资讯网聚晶金刚石（PCD）刀具简介1．概述金刚石作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史:从十九世纪末到二十世纪中期，刀具材料以高速钢为主要代表；1927年德国首先研制出硬质合金刀具材料并获得广泛应用；二十世纪五十年代，瑞典和美国分别合成出人造金刚石，切削刀具从此步入以超硬材料为代表的时期。

二十世纪七十年代，人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石（PCD），解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题，使金刚石刀具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。

2. PCD刀具的性能特点金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性，可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。

PCD刀具材料的主要性能指标：①PCD的硬度可达8000HV，为硬质合金的80～120倍；②PCD的导热系数为700W/mK，为硬质合金的1.5～9倍，甚至高于PCBN和铜，因此PCD刀具热量传递迅速；③PCD的摩擦系数一般仅为0.1～0.3（硬质合金的摩擦系数为0.4～1），因此PCD刀具可显著减小切削力；④PCD的热膨胀系数仅为0.9×10 -6～1.18×10 -6，仅相当于硬质合金的1/5，因此PCD 刀具热变形小，加工精度高；⑤PCD刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小，在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。

3. PCD刀具的应用工业发达国家对PCD刀具的研究开展较早，其应用已比较成熟。

自1953年在瑞典首次合成人造金刚石以来，对PCD刀具切削性能的研究获得了大量成果，PCD刀具的应用范围及使用量迅速扩大。

目前，国际上著名的人造金刚石复合片生产商主要有英国De Beers公司、美国GE公司、日本住友电工株式会社等。

据报道，1995年一季度仅日本的PCD刀具产量即达10.7万把。

PCD刀具磨削机理及刃磨工艺研究论文引言近年来，随着科技的不断发展，超硬材料在制造业中的应用越来越广泛。

其中，多晶立方氮化硼（Polycrystalline Cubic Boron Nitride，简称PCD）材料因其具有超高硬度和良好的磨削性能，成为刀具材料中的翘楚。

然而，由于其特殊的性质，PCD刀具的磨削机理和刃磨工艺也与传统刀具有所不同。

本文旨在研究PCD刀具的磨削机理，并提出相应的刃磨工艺。

PCD刀具的磨削机理1. PCD材料的特性PCD材料是由金刚石颗粒通过高温高压烧结而成，具有优异的硬度和耐磨性。

其主要特性包括：•超硬度：PCD的硬度远超一般刀具材料，具有优异的切削性能；•低摩擦系数：PCD材料的摩擦系数较低，有利于减少切削力和热损伤；•高导热性：PCD具有较高的导热性能，有利于迅速散热，减少切削温度。

2. PCD刀具磨削机制PCD刀具的磨削机制受到多种因素的影响，包括切削力、切削温度和切削速度等。

磨削过程主要涉及以下几个方面：•切削力的作用：切削力对PCD刀具的磨削过程具有重要影响。

较大的切削力会导致PCD材料的磨损加剧，同时也可能引起刀尖的断裂。

•切削温度的影响：切削过程中会产生较高的切削温度，特别是在高速切削时。

过高的切削温度会导致PCD材料的退化和破损，因此需要采取措施来降低切削温度。

•切削速度的选择：切削速度的选择要根据材料的硬度和切削工况来确定。

过高的切削速度会导致PCD刀具的加热和磨损加剧，而过低的切削速度则会影响加工效率。

•冷却润滑剂的使用：合适的冷却润滑剂可以有效降低切削温度，并提高切削质量和刀具寿命。

PCD刀具的刃磨工艺研究1. PCD刀具的刃磨方法刃磨是PCD刀具加工过程中的重要环节。

常见的PCD刃磨方法包括：•电火花刃磨：利用电火花放电原理将切削刃磨成所需形状。

•摩擦刃磨：通过材料之间的摩擦磨去刃口，得到所需的切削刃。

•光束刃磨：利用高能光束将刃口融化并形成所需形状。

PCD刀具的使用寿命
pcd刀具具有高硬度、高耐热性、高效率、切屑刃锋利性和良好的热传导性、长寿命等优点，pcd刀具可以用来加工铂、金、银、铝、铝合金、铜合金、合成纤维、碳纤维、玻璃、塑料、复合材料等材料，所以应用广泛。

比如现在汽车行业的一些零配件使用的都是铝、铝合金材料，PCD铣刀可以满足汽车零部件加工对高速、高效、高精度、新材料和新形状的要求。

石pcd刀具寿命是根据因为每家工厂的设备不一样，夹具刚性不一样，材料硬度不一样、技术不一样等特点，这些都会影响使用寿命，所以常无法回答具体的使用寿命，只能是个预估。

比如加工铝合金材料，其含硅量不一样，加工参数不一样，切削深度不一样，有时候操作人员不按照参数来，自然PCD刀具容易损坏。

总结：PCD刀具的寿命跟厂家的制造技术有关；跟铣削的材料有关；跟人员操作有关。

但是PCD刀具的寿命是普通刀具的几倍到十几倍之间，所以在加工某些材料上有很大的性价比。

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PCD﹑PCBN刀具材料及刀具涂层（一）PCD二十世纪七十年代，人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石（PCD），解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题，使金刚石刀具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。

金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性，可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。

金刚石刀具的上述特性是由金刚石晶体状态决定的。

在金刚石晶体中，碳原子的四个价电子按四面体结构成键，每个碳原子与四个相邻原子形成共价键，进而组成金刚石结构，该结构的结合力和方向性很强，从而使金刚石具有极高硬度。

由于聚晶金刚石（PCD）的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体，虽然加入了结合剂，其硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石。

但由于PCD烧结体表现为各向同性，因此不易沿单一解理面裂开PCD刀具材料的主要性能指标：①PCD的硬度可达8000HV，为硬质合金的80～120倍；②PCD的导热系数为700W/mK，为硬质合金的1.5～9倍，甚至高于PCBN和铜，因此PCD刀具热量传递迅速；③PCD的摩擦系数一般仅为0.1～0.3（硬质合金的摩擦系数为0.4～1），因此PCD刀具可显著减小切削力；④PCD的热膨胀系数仅为0.9×10 -6～1.18×10 -6，仅相当于硬质合金的1/5，因此PCD刀具热变形小，加工精度高；⑤PCD刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小，在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。

PCD刀具的应用: 工业发达国家对PCD刀具的研究开展较早，其应用已比较成熟。

自1953年在瑞典首次合成人造金刚石以来，对PCD刀具切削性能的研究获得了大量成果，PCD刀具的应用范围及使用量迅速扩大。

目前，国际上著名的人造金刚石复合片生产商主要有英国De Beers公司、美国GE公司、日本住友电工株式会社等。

据报道，1995年一季度仅日本的PCD刀具产量即达10.7万把。