金剛石工具的使用領(lǐng)域

　　　　金剛石工具在有色金屬和耐磨材料的加工應(yīng)用中，有出色的適應(yīng)性。

　　在工具材料中，金剛石是*硬的。在合適的加工條件下，金剛石比高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷以及聚晶立方氮化硼的使用壽命都長(zhǎng)。它也有不足之處，就是：一般不適用于玄色金屬材料的加工。但在高速大批量生產(chǎn)中，加工諸如鋁和石墨等材料，金剛石往往是*有效的工具。

　　在使用金剛石工具時(shí)，用戶可以有兩種選擇：一種是聚晶金剛石（PCD），另一種是較新的化學(xué)氣相沉積（CVD）金剛石。

　　使用性能早經(jīng)證實(shí)

　　聚晶金剛石具有自然金剛石的硬度、強(qiáng)度和抗磨性，但沒(méi)有自然金剛石對(duì)破損的敏感性。它是在高溫、高壓下，由人造金剛石顆粒聚合而成。在工藝過(guò)程中，形成聚晶的顆粒同時(shí)被整體粘接到一塊硬質(zhì)合金基體上，以進(jìn)步機(jī)械強(qiáng)度和抗沖擊性能。

　　按照GE公司超級(jí)磨料部的說(shuō)法，PCD很適用于鋁的高速切削，特別適于須達(dá)到良好表面粗糙主的場(chǎng)合，它在加工高耐磨性材料時(shí)，也表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。通常，PCD推薦用于切削高硅鋁合金，也用于黃銅、紫銅、青銅以及碳化物的加工。使用的工序包括車、鏜、仿形、切槽、銑和孔加工等。

　　由于金剛石和鐵之間化學(xué)作用，一般來(lái)說(shuō)PCD不適用于加工玄色金屬材料。但是它能對(duì)付雙金屬材料的加工，包括鋁和鑄鐵的組合在內(nèi)。例如：某汽車零件供給商在加工鋁和鑄鐵雙金屬汽缸體時(shí)，使用直徑305mm的刀夾式面銑刀，刀尖圓弧2.36mm，帶修光刀，切削速度304.8m/min，進(jìn)給0.10mm/齒，切深5mm，加工達(dá)5000個(gè)汽缸體后，刀片才需轉(zhuǎn)位一次。

　　GE公司的應(yīng)用規(guī)劃經(jīng)理以為PCD的應(yīng)用，受到了大批量生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)界，主要是汽車產(chǎn)業(yè)日益進(jìn)步鋁件加工速度的推動(dòng)。與此同時(shí)，汽車制造商為了減輕重量和降低用度，正在就采用金屬基體的復(fù)合材料進(jìn)行評(píng)估，而這類材料都要用PCD來(lái)加工。他說(shuō)：“這類材料不能用硬質(zhì)合金刀具加工。”

　　聚晶產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)理稱，盡管PCD的發(fā)展成就已給人以十分深刻的印象，但GE公司超級(jí)磨料部仍持續(xù)不斷地工作，以求進(jìn)一步改善其抗磨性。

　　PCD工具在應(yīng)用范圍和生產(chǎn)效率方面，都為加工過(guò)程帶來(lái)諸多好處。盡管金剛石在現(xiàn)有材料中是*硬的，其材料特性和韌性等題目仍須進(jìn)一步研究。改善PCD韌性的一個(gè)因素是，加金剛石工具粉使其進(jìn)進(jìn)隨機(jī)不定向排列的金剛石晶粒之間。此外，硬質(zhì)合金基體對(duì)金剛石磨料層也能起機(jī)械支承作用，從而增加了抗沖擊能力，并在工具制造中便于釬焊。

　　PCD的另一個(gè)好處是，現(xiàn)有的各種牌號(hào)系列已能滿足任何有色金屬加工使用的需要。一般說(shuō)來(lái)，細(xì)顆粒金剛石用于被加工材料的耐磨性較低而表面粗糙度要求非常高的場(chǎng)合；中顆粒金剛石一般作為機(jī)械加工的通用牌號(hào)；粗顆粒金剛石用于粗加工特別抗磨的材料，但表面粗糙度要求不高之處。