PCD/PCBN刀具国家（行业）标准 www.tool-tool.com

郑州市钻石精密制造公司通过了两大类超硬材料刀具的国家标准的申请，镶或整体立方氮化硼刀片(GB/T 21951-200 8)、镶聚晶金刚石刀片(GB/T 21952-2008)，这两项里面涵盖了几乎所有目前行业内涉及到的刀片，是一项相当专业又详细的国家标准。

由于我国超硬刀具发展水平参差不齐，区域差异过大，导致一直没有可靠的标准参照，这使得生产厂家和使用厂家都面临着无章可循的问题。为了解决这种情况，我公司将已经研发成熟且使用性很强的产品，起草成行业及国家标准。

2005年6月，由我公司发起，邀请成都工具研究所一起负责起草并制订了部分超硬材料刀具机械行业标准。于2007年3月通过中华人民共和国发展和改革委员会审批，并在各大媒体公布，并于2007年9月1日在全国范围内实施。

行 业标准主要含有以下七项：焊接聚晶金刚石或立方氮化硼槽刀(JB/T10719-2007)、焊接聚晶金刚石或立方氮化硼车刀(JB/T 10720-2007)焊接聚晶金刚石或立方氮化硼铰刀(JB/T 10721-2007)、焊接聚晶金刚石或立方氮化硼立铣刀(JB/T 10722-2007)、焊接聚晶金刚石或立方氮化硼镗刀(J B/T 10723-2007)、焊接聚晶金刚石或立方氮化硼珩磨(JB/T107 24-2007)、天然金刚石刀具(JB/T 10259-2007)。

2008年，郑州市钻石精密制造公司又通过了两大 类超硬材料刀具的国家标准的申请。具体名称如下：镶或整体立方氮化硼刀片(GB/T 21951-200 8)、镶聚晶金刚石刀片(GB/T 21952-2008)，于2009年1月1日起正式实施。这两项里面涵盖了几乎所有目前行业内涉及到的刀片，是一项相当专业又详细的国家标准。

引用出處：

http://www.idacn.org/articles/7404.html

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCBN刀具、PCD刀具、單晶刀具、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、航空機械鉸刀、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

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高精度焊接式双刃PCD刀具刃磨技术 www.tool-tool.com

随着PCD、CBN等超硬材料刀具在汽车、摩托车、空调压缩机、木材加工等行业的广泛应用，对此类刀具的市场需求日益增加。目前国内已有约20家企 业从事超硬刀具的开发、加工与刃磨，但其中大部分厂家都局限于低端产品（如精度要求不高的刀片装夹式超硬刀具等）的加工，导致此类产品市场竞争激烈。而一 些高端产品（如高精度焊接式PCD刀具等）却因为技术要求高、加工难度大而少有厂家问津，产品仍主要依靠进口。据统计，2001年上海大众汽车有限公司的 2VQS发动机生产线消耗的进口高精度焊接式PCD刀具费用已超过100万元人民币（Passat、Polo车型的发动机加工刀具费用尚未统计在内）。一 汽大众的2VQS发动机生产线与上海大众基本相同，对此类刀具的消耗量也很大，再加上全国其它汽车、摩托车制造厂及相关行业的刀具消耗，可见对于高精度焊 接式PCD刀具有着巨大的市场需求。为降低生产成本，企业迫切希望实现此类刀具的国产化加工与刃磨。

1.高精度焊接式PCD刀具技术要求

高精度焊接式PCD刀具的技术要求较高。刀柄采用HSK接柄或安装在HSK液压夹头中的直柄；PCD刀具长度小于150mm，直径在50mm以内，刀刃直径公差为0.003mm，精度等级IT2～IT3，IT3精度的同轴度公差为0.003mm。

焊 接式PCD刀具刃口与刀柄的同轴度误差由磨削加工误差和刀具安装误差综合而成，要将其控制在0.003mm范围内相当困难。为了保证0.003mm的刀具 外径公差，对加工机床和磨削工艺方法的加工精度也提出了很高要求。此外，为了实现高精度焊接式PCD刀具的准确测量，要求测量仪器的综合测量精度达到微米 级，且作用于刀具刃口的测量力应控制在150mN以内。

2.高精度PCD刀具磨床

现以远山机械股份有限公司生产的FC-500D型PCD&CBN刀具磨床为例，简要介绍高精度PCD刀具磨床的结构特点与加工性能。

（1）机床特点

FC- 500D型PCD&CBN刀具磨床的砂轮行程为500mm，可满足长度为150mm刀具的磨削行程要求。利用机床的旋转工作台及其转角显示功能， 可实现刀具刃口1：1000～1：1500的倒锥磨削要求。砂轮座和工作台导轨均采用瑞士SchneeBerger高精度滚柱线性导轨。工作台进给方式为 气压柔性进给，手柄每格进给量为1μm(显示器显示)。刃磨时砂轮与刀具的接触压力可调。磨头高度位置可调，可磨削大直径PCD锯片铣刀。磨床上配置了高 精度摄像系统（CCD），可通过屏幕清晰显示刀具刃磨加工情况（放大倍率15～120倍），同时可通过显示器屏幕检测刀具刃口圆弧（可测最小圆弧 R0.05mm）。

（2）分度工作头

为实现高精度PCD刀具的 精密刃磨，磨床上设计了可微调角度的分度工作头。该工作头采用SK40主轴内孔和蜗轮蜗杆副传动的主轴微调机构。当蜗杆与蜗轮脱开时，主轴可实现快速转 动。24等分的分度盘与主轴可空套或联锁。固定在夹具体上的插销可插入分度盘缺口内，使分度盘与主轴在圆周上定位固定（此时分度盘与主轴处于联锁状态）。 24等分分度盘适用于加工2、3、4、6、8等分的刀具，如需加工5、7等分的刀具，则需改用20等分或28等分的分度盘。

（3）变径套

由 于分度工作头采用SK40主轴内孔，因此加工HSK柄部的刀具时，必须利用变径套才能将刀具固定在工作头主轴内孔中（加工直柄刀具时，也可先将刀具装在 HSK柄的液压直柄夹具中，然后通过变径套装入工作头主轴内孔中）。由于主轴内孔和变径套均存在同轴度误差，因此为满足刀具加工的同轴度要求 （0003mm），采用了国外开发的可调中心变径套新技术。该变径套结构由两部分组成，左边为SK40部分，可安装到分度工作头主轴内孔中；右边为HSK 部分，可与刀具的 HSK柄部联接。左、右两部分之间采用轴、孔定位联接，由四个内六角螺钉固定。轴与孔之间为间隙配合，配合间隙即为中心调整范围。轴上有四个小平面。左、 右两部分轴线的同轴度偏差由正对小平面的内六角紧定螺钉调整，轴线的平行度由紧定螺钉调整。变径套调整好后，应在SK40柄部和与之配合的分度工作头 SK40内孔的圆周上作出标记，以确定变径套安装位置，避免重新安装变径套时重复调整同轴度。

（4）刀具在线测量装置

笔者与 有关单位合作研制的高精度PCD刀具在线测量装置安装在机床工作台的侧面并可随工作台一起移动，它与安装在工作台上分度工作头中的刀具相对位置保持不变。 测量装置的立柱可上、下移动，将测量头部件调整至与刀具中心等高。立柱还可作180°回转，当测量装置不工作时，可使测量头部件远离刀具。立柱的顶部装有 十字拖板，测量不同长度刀具时，纵向小拖板可沿刀具轴线方向移动（行程可达150mm）；横向小拖板可沿刀具径向移动（行程可达50mm）。测量不同直径 刀具时，测量头部件的径向位置可调。测量臂安装在十字拖板上，测量头部件安装在测量臂上。测量刀具直径时，测量头部件的轴线必须与刀具轴线垂直，否则测量 结果将大于刀具实际直径，为此，在测量头部件上方安装了可沿垂直轴线回转的微调装置，以保证测量头轴线与刀具轴线垂直。

测量头部件由支架、弓形臂、固定测量头、光栅尺和移动测量头组成。固定测量头安装在弓形臂上，移动测量头安装在光栅尺上，光栅尺可在支架上移动。固定测量头和移动测量头采用行程为3～5mm的测量光栅，光栅尺的测量行程则为50mm，光栅测量精度均为1μm。

该 测量装置可测量PCD刀具的直径和圆跳动，测量力小于150mN。测量时，首先移动光栅尺使移动测量头与固定测量头接触并置零，然后打开移动测量头（以不 接触刀具为准）；转动分度工作头使刀具刃口略低于水平面，调整轴向小拖板使被测刃口部位处于两个测量头之间，锁紧轴向小拖板；调整径向小拖板使固定测量头 与刀具接触约1mm（可通过显示器观察）；移动光栅尺使移动测量头与刀具接触，锁紧径向小拖板，调整微调机构直至显示器显示的直径尺寸最小（即测量头轴线 与刀具轴线垂直）；缓慢转动刀具，使刀刃与固定测量头接触，当测量头触测到刀具容屑槽时，测量装置记录到的最大值即为刀具直径尺寸，此时显示器显示出刀具 直径值和固定测量头的最大读数值。然后将刀具转过180°，按相同方法再测量一次（此时可退出移动测量头），固定测量头又可测得一个最大值，两次测量值之 差即为刀具刃口圆跳动量。测量刀具刃口圆跳动时，整个测量系统在两次测量过程中不应发生位移或振动，否则将影响测量结果的准确性。如测量系统刚度不够，测 量值波动较大，也可采用另一方法测量圆跳动，即将测量头固定在磁性表座上，磁性表座安装在机床床身上，分别测量刀具的两个刃口，也可测出刀具的圆跳动量。

3.PCD刀具的精密刃磨工艺

国 外有关研究文献指出，高精度PCD刀具的刃磨加工不能采用先磨外圆再磨后角的传统刃磨方法，因为这种刃磨方法易导致刀具刃口崩刃，且加工同轴度难以保证。 对于小直径PCD刀具，其刀杆中心孔在加工PCD刀片的刀片槽时已被破坏，因此也无法采用传统方法刃磨外圆。为保证PCD刀具外圆和同轴度的加工精度，必 须采用单边修整法进行刃磨加工。现以挺杆孔刀具78-33C-205026的加工为例，说明高精度PCD刀具磨床刃磨工艺步骤。将待加工刀具装入变径套， 然后装入可微调角度的分度工作头中。注意：刀柄、变径套和分度工作头内孔必须擦拭干净，否则难以保证安装同轴度。

（2）调整安装同轴度

将千分表置于刀具的调整环A和B上，调整紧定螺钉，使刀具轴线与工作头主轴轴线平行；调整紧定螺钉，使刀具轴线与工作头主轴轴线重合。调整后的安装同轴度误差应小于1μm。

（3）调整刀具刃口位置

转 动刀具使刃口处于水平面上（比水平面略低），调整好砂轮后角，在刀具两个刀刃的后角处磨出刃口。用测量装置的两个测量头与刀具后面接触，然后缓慢移动刀 具，使刀具刃口与测量头接触，当显示的测量数据为最大值时，刀具位置前角为0°。将分度工作头插销插入等分盘缺口内，并使等分盘与工作头主轴联锁。

（4）刃磨端面后角

脱 开测量装置，将回转工作台转过90°，将砂轮调整到端面后角，刃磨端面两个刃口；然后将刀具从变径套中拆下，用光学对刀仪测量刃口的等高性和180°顶 角，并通过回转工作台进行调整，直至达到加工要求；然后测量HSK基准面到刃口的距离，通过刃磨达到112±0.03mm的尺寸要求（如果是阶梯刀具，则 按照图纸磨削出阶梯长度和阶梯角）。

（5）刃磨刀具圆周刃口

将回转工作台按顺时针方向转过90.086°，经调整后磨出的刀具有1.5×10－3的倒锥；将砂轮角度调整为刀具圆周后角，分别刃磨出两个刃口的后角。

按 前述测量方法测出刀具直径D和圆跳动δ，并判别两个刃口的半径大小。设刀具的大边半径为R2，小边半径为R1，则有 D=R1+R2,δ=R2－R1；R2＝（D＋δ）/2，R1＝（D－δ）/2。设刀具公称半径为R0，则大边修磨余量为R2－R0，小边修磨余量为 R1－R0。根据测量计算结果，对两个刃口边刃磨边测量，直至刀具的直径尺寸和同轴度均符合加工要求为止。

4.PCD刀具的刃口处理

新 刀具在切削加工中的磨损过程可分为三个阶段：初始磨损阶段、尺寸稳定阶段和急剧磨损阶段。在PCD刀具的刃磨加工中，刃口处理对于提高刀具使用寿命十分重 要。以加工发动机气门孔用PCD刀具为例，进口刀具的正常使用寿命为3万件，但未经刃口处理的自制刀具仅加工300件后零件尺寸即偏小超差，其主要原因是 刀具初始磨损阶段的磨损量超过了刀具公差，当刀具磨损进入尺寸稳定阶段时，加工零件尺寸已超差，虽然刀具刃口状况良好，但不得不报废。刃口处理的目的就是 刃磨时预留初始磨损量，当刀具磨损进入尺寸稳定阶段时其加工尺寸正好处于公差范围内，以延长刀具使用寿命。

刀具刃口处理的具体方法可根据加 工情况而定，可采用手工方法钝化刀具刃口，去掉毛刺和锋口；也可在原有后角上再刃磨出1°的第一后角，后角棱边宽度0.08～0.10mm。刃口处理时应 将磨床的砂轮更换为粒度更细的超精级砂轮，如PCD刀具加工铝合金时的第二后角为11°，则刃口单边预留量应为14～18μm。

5.PCD刀具的动平衡

超 硬刀具通常用于高速切削，切削速度可达普通切削的5～10倍，因此制作新刀具时必须经过动平衡。刀具应安装在刀辅具上一起作动平衡。根据 ISO1940/4的要求，刀具允许的动平衡量U（gmm）为：U=9549GW/n，式中G为动平衡等级，对于刀具，G=2.5；W为刀具加上刀辅具的 重量（kg）；n为刀具加工时的转速(r/min)。如检测表明动平衡超差，可在刀具或刀辅具上钻孔以去掉不平衡量，具体操作可在刀具动平衡机上进行。

6．加工环境要求

高 精度PCD刀具的刃磨加工对加工环境提出了较高要求。安装机床时，应设置避震沟，以减小外界震动对机床加工精度的影响。加工车间内应有恒温设备，以保持 20～25℃的加工环境温度（与高精度PCD刀具的使用环境温度一致），以减小刀具尺寸的温度误差。在装夹刀具时，应使用专用工具将刀具与变径套、变径套 与工作头之间的接触面仔细擦拭干净，否则夹杂其间的灰尘（虽然粒度仅几个微米）可能导致刀具同轴度超差。此外，灰尘和高湿度易使测量装置发生故障，因此测 量装置未使用时应包上布袋防尘，布袋内放上干燥剂防潮。

由于高精度PCD刀具刃磨机床采用手工操作，因此操作者的加工技术及经验是保证加工精度的关键因素，对操作者的技术培训也是高精度PCD刀具刃磨加工技术的重要环节。

引用出處：

http://www.idacn.org/articles/2964.html

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高压整体烧结PCD钻头的制备与应用 www.tool-tool.com

由美国犹他州的PrecorpInc.公司开发并拥 有技术专利、商标名称为DiaEdge的高压整体烧结PCD钻头（PCD-veineddrill）从20世纪80年代后期开始应用于金属切削加工，但这 种钻头多年来一直未能在人们心目中建立起较高的可信度。如今，这种沿钻头刃槽长度方向开槽并将聚晶金刚石（PCD）粉在槽中通过高温高压烧结成型获得的整 体烧结VCD钻头又重新受到人们的重视，它的应用范围也得到广泛拓展。高压整体烧结PCD钻头最初只是零星应用于航空零件和电子器件的加工，如今它已成为 航空、电子、汽车、医疗器械等行业切削加工难加工材料的常规刀具，且应用范围还在不断扩大。

金刚石具有最高的硬度和最小的 摩擦系数，是制备切削刀具的理想材料。Precorp公司制造DiaEdge聚晶金刚石钻头的主要工艺步骤为：①制备整体硬质合金钻尖毛坯；②在钻坯上开 出窄槽；③将PCD金刚石粉与粘结剂混合后注入槽中；④将钻坯置于专用烧结压机中，在1480℃、61320kg/cm2的高温高压下烧结压制成型；⑤得 到嵌有PCD刃带的钻尖毛坯；⑥将钻尖毛坯焊接到整体硬质合金钻杆毛坯上；⑦磨制出需要的钻头几何刃形。采用该工艺可制备出具有复杂钻尖形状的整体烧结 PCD钻头，钻头直径可小至φ0.4mm。这种钻头非常适合用于高速、高效钻削加工。

钻尖与钻杆焊接接头距切削刃的长度取 决于钻头直径的大小，该距离应使焊接接头在加工时不会受到切削区发热的影响，以保证接头与刀体的整体性。由于焊接接头与刀体的整体性是金刚石刀具的薄弱环 节，因此有必要认真研究高压整体烧结PCD钻头不同于常规焊接式PCD钻头的使用特点。

常规PCD钻头的制备方法通常是在 钻尖部位加工一个凹槽，利用线切割将在硬质合金基片上沉积的PCD薄膜切割成形，然后将其焊接在钻尖凹槽中。在20世纪80年代后期，世界上只有少数厂家 （包括Precorp公司）能成功制备PCD钻头。90年代初期，焊接式PCD钻头被用于钻削加工汽车发动机活塞上的定位器孔，该活塞为过共晶铝合金铸件 （硅含量12％以上），必须使用PCD钻头加工才能达到要求的刀具寿命，钻头刃磨一次通常可加工3500副孔（实际上可能达到加工10000副孔）。但 是，焊接式PCD钻头的加工时间较长，每件加工成本较高。此外，钻头切削刃在高温作用下经常发生焊接失效现象，从而导致整个钻头破损。使用整体烧结PCD 钻头则可较好解决上述问题。

Precorp公司的DiaEdge整体烧结PCD钻头最早被设计用于电子工业和航空制造业， 通过进一步的加工试验，该技术的应用领域逐渐扩大。目前，该钻头可 用于加工绿色硬质合金、铝基复合材料、增强型复合陶瓷、各种牌号的铝材等，加工对象包括汽车发动机壳体、传动箱体、新型喷气战斗机的翼梁等。战斗机翼梁采 用韧性极好的复合树脂材料制成，钻孔加工量很大，如F-22喷气战机机翼的每一个表面需钻削3500个孔，每副机翼的上下表面共需钻削14000个孔。过 去采用硬质合金钻头加工20m翼梁需耗时16小时，现在采用整体烧结PCD钻头加工则只需4.5小时。降低每孔加工成本和加工时间是影响加工总成本的主要 因素，也是使用整体烧结PCD钻头的优势所在。目前，美国航空业已计划将整体烧结PCD钻头应用于B-2、A-6、777等机型的生产加工。

由 于金刚石钻头的价格是常规硬质合金钻头的许多倍，因此，为降低每孔加工成本，必须通过延长刀具使用寿命、缩短机床加工时间来平衡加工成本支出。整体烧结 PCD钻头与常规焊接式PCD钻头相比，以上使用原则也同样适用。如果使用整体烧结PCD钻头可使刀具失效的可能性大幅度下降，则这种钻头对难加工材料钻 削工艺可起到明显改善作用。由于加工技术的发展最终是由用户需求驱动的，因此很难确定是使用整体烧结PCD钻头还是使用常规焊接式PCD钻头最划算。因 此，选用刀具时对被加工材料及工艺完整性进行认真研究是非常重要的，加工部门与刀具制造商的密切合作是满足用户需求的最佳途径。例如，位于美国俄亥俄州的 本田传动器制造厂已将Precorp公司的整体烧结PCD钻头/铰刀（商标名称为OneShot）成功应用于汽车传动器的加工，从而使原来的三步工序缩减 为一步工序，提高了生产率。根据最新统计，本田传动器厂已使用该刀具加工了超过30万个孔，降低了生产成本，提高了产品质量，缩短了生产周期。

Precorp 公司制造的整体烧结PCD钻头的传统应用领域主要是航空制造业，用于加工碳纤维增强塑料工件。加工这种材料时，钻刃的锋利程度至关重要，如钻刃较钝，加工 时可能会撕裂材料中的碳纤维，从而破坏孔口的完整性。使用钻刃锋利的整体烧结PCD钻头可减轻钻头冲击，且切削刃可对孔口处的碳纤维起到修整作用。通过大 量实际加工，可获得整体烧结PCD钻头加 工碳纤维增强塑料的推荐切削速度及进给量。为防止被加工材料发生分层而采用的小进给量（约0.025～0.05mm/r）以及过大的切削速度 （100～200m/min以上）将产生较大切削热，从而引起材料中的树脂融化，为此加工时需要使用冷却液。在使用先进的切屑真空抽吸系统的情况下进行干 式钻削也可收到良好的加工效果。加工实践表明，整体烧结PCD钻头的钻孔数是标准（118°）焊接式PCD钻头钻孔数的3倍、镶PCD刀片钻头钻孔数的6 倍、硬质合金钻头钻孔数的100倍。

随着高速加工技术的不断发展，整体烧结PCD钻头及其它旋转刀具必将得到更广泛的应 用，这是因为机床主轴转速超过10000r/min的高速加工对于高刚性机床上使用的金刚石刀具影响很小。如今，整体烧结PCD钻头已被应用于汽车制造业 加工碳纤维增强塑料零件，如位于美国密歇根州的通用汽车Powertrain分厂使用一种称为“freedrill”的整体烧结PCD钻头加工汽车传动箱 体上的横向孔。原来使用硬质合金钻头加工时，钻头容易磨钝，并引起钻孔毛刺，因此需要每天更换钻头。改用整体烧结PCD钻头后，虽然钻头本身的成本比原来 增加了5倍，但刀具加工寿命大大延长，一年只需要换一次刀。制造碳-碳材料飞机刹车的RobertE.MorrisTurbineGroup公司最近也成 功完成了使用整体烧结PCD钻头加工刹车材料的工艺试验。事实上，钻削加工金属基复合刹车材料正成为整体烧结PCD钻头在汽车制造业的一个主要应用领域。 一家主要的金属基复合材料（MMCs）制造商Alcan公司已将Percorp公司的整体烧结PCD钻头列入加工MMC材料的工艺指南。在MMC材料中添 加碳化硅、氧化铝颗粒虽然可显著改善复合材料的机械性能，但材料中的硬质相也会加剧加工时的刀具磨损。迄今为止，金刚石刀具仍是加工MMC材料最有效的刀 具，整体烧结PCD钻头的独特结构使其具有优异的耐磨性，并可获得很高的加工尺寸精度和表面质量，在某些情况下完全可以省略后续铰孔工序。

可以预见，整体烧结PCD刀具今后将在各类机加工车间得到越来越广泛的应用。

引用出處：

http://www.idacn.org/articles/2072.html

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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

解密超精金刚石刀具的超精加工技术 www.tool-tool.com

超精金刚石刀具是实现模具超精加工的关键要素之一。本文对日本AlliedDiamond株式会社生产的UPC（UltraPrecisionCuttingTool）超精金刚石刀具的性能、超精切削不同工件材料时刀具的磨损状态及加工实例作一介绍。

1.UPC超精金刚石刀具的性能

单 晶金刚石具有碳原子间以共价键牢固结合的立方晶体结构，其晶格常数为3.567埃，结合原子间的距离为1.544埃。由于单晶金刚石原子结构的特点，将其 作为刀具材料能获得其它材料所不具备的优异硬度和平滑、锋利的切削刃。UPC超精金刚石刀具采用超精磨削技术制备，可最大限度地发挥材料特性，获得平滑锋 利性与耐磨性兼备的切削刃，与超精加工机床匹配能实现高精度非球面形状及微细形状的超精加工。

为了满足模具超精加工的要求，切削深度应设定 在纳米级范围内。为此，对切削刀具的要求为：①刀尖圆弧半径R达到数十纳米的锋利程度；②切削刃棱线的平滑度达到纳米级水平。采用与刀尖圆弧半径大小相同 的切深进行加工时，不易损伤工件的工作面，加工平稳，排屑流畅，因工件弹性变形引起的切削厚度变化也极小，能实现超精加工。

2.UPC刀具加工不同工件材料的磨损状态差异

金 刚石刀具的热化学磨损状态根据被加工材料种类的不同而有很大差异。在超精密车床上使用刀尖角130°的直线切削刃超精金刚石车刀对无氧铜和纯铝进行端面车 削后，刀尖的磨损状态表明，切削无氧铜的刀具前刀面产生了月牙洼磨损，但切削刃棱线仍保持锋利状态；切削纯铝的刀具切削刃棱线磨损变为圆弧刃，但前刀面未 发现月牙洼磨损。从这些磨损状态的差异可以看出各不相同的磨损机理：切削铜时，刀具前刀面产生月牙洼磨损是由于铜的触媒作用使金刚石氧化而引起的，而刀具 切削刃棱线因与工件无间隙地完全接触而未产生氧化磨损；切削铝时，由于工作表面与刀具表面直接接触而生成碳化铝，工件材料被切削刃切除而使切削刃产生磨 损，但因磨损扩展方向与切削铜时相反（从切削刃向后刀面扩展），故不会产生前刀面的月牙洼磨损。

由于不同工件材料的热化学现象不同，刀具的磨损状态也不同，因此应根据不同种类的工件材料来设计合理的刀具前角与后角。

3.UPC-R超精金刚石刀具加工实例

UPC- R是一种采用圆弧切削刃的UPC超精金刚石刀具，其典型用途是用于DVD等非球面镜模具的超精加工。UPC-R刀具圆弧切削刃的轮廓精度小于50nm，是 目前世界上最高的精度；圆弧R仅为5μm，也是世界上最小的。使用UPC-R超精金刚石刀具在CNC两坐标超精密机床上加工非球面镜模具的加工要点包 括：①如何连续形成薄而稳定的切屑并流畅排出；②工件旋转时应具有高水平的动平衡性能；③工件能精确地定心；④切削液的稳定供给等。由于加工钢时的热化学 反应会使金刚石石墨化并向工件扩散，因此UPC金刚石刀具不适合钢模具的超精加工。但如果在钢模具表面用非电解方法镀上数十微米至数百微米厚的镍镀层，则 可用UPC金刚石刀具进行超精加工。关于涂镀质量，应选择不会产生气孔、偏析等结晶构造缺陷的非晶质镀层。

4.UPC-T超精金刚石刀具加工实例

UPC-T是一种采用三角切削刃的UPC超精金刚石刀具，主要用于菲涅尔透镜模具和液晶导光板等衍射光栅模具的超精加工。

近 年来，光学元件的高精密化、小型化和集成化发展迅速，从非球面透镜到能够实现薄型轻量化、集成化的菲涅尔透镜，对超精加工技术的要求越来越高。本加工模式 是用1把UPC-T超精金刚石刀具超精加工微细光栅部分和非球面形状的实例，因此要求车刀刀尖切削刃R＜100nm并具有优异的切削性能。UPC-T的刀 尖切削刃为50nm的微小切削刃，能够实现超精加工。

用超精金刚石刀具加工模具已发展为透镜模具加工中不可缺少的加工方法。今后，随着模具品位的提高和对成型零件高精密化、多功能化的市场需求不断高涨，以及医疗和生物学领域模具加工需求的增长，将不断推进新型刀具的开发。

引用出處：

http://www.idacn.org/articles/14820.html

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陶瓷结合剂金刚石磨具的应用 www.tool-tool.com

陶瓷结合剂金刚石磨具具有金刚石和 陶瓷结合剂的共同特点，与普通刚玉、碳化硅磨具相比，它的磨削力强，磨削时温度比较低，磨具磨损比较小；可以适应各种冷却液的作用；磨削时磨具的形状保持 性好，磨出工件的精度高；磨具内有较多的气孔，磨削时有利于排屑和散热，不易堵塞、不易烧伤工件；磨具的自锐性比较好，修整间隔的时间长，修整比较容易。 因此陶瓷结合剂金刚石磨具在国外一些发达国家的使用日益增多。

随着科学技术的发展，新型材料不断增长，机械加工向高质量、高精度、高效 率、自动化方向的不断发展，陶瓷结合剂金刚石磨具的应用范围越来越广，用量不断增加。主要应用于金刚石刀具、立方氮化硼刀具、硬质合金及新型工程陶瓷材料 的粗磨、精磨及超精磨，金属陶瓷、铸铁、陶瓷、宝石、铁氧体，混凝土、耐火材料、纤维增强塑料的磨削和加工。

金刚石刀具主要集中在PCD复 合片、化学气相沉积（CVD）涂层刀具和单晶金刚石刀具等方面。选择合理的工艺参数，陶瓷结合剂金刚石砂轮研磨单晶金刚石，研磨效率比金属结合剂砂轮高， 磨耗比非常小，加工成本低，因此采用陶瓷结合剂砂轮研磨单晶金刚石，可极大的提高破天研磨效率。在磨削PCD刀具方面，由于树脂结合剂较软，磨削时容易变 形，不能有效地磨削PCD刀具；金属结合剂由于对磨粒的结合能力太强而使磨具自锐性差，磨削效率低，而且金属结合剂砂轮会造成PCD刀具边缘产生最最严重 的破坏；综合磨削效率、磨具耐用度及工件表面的加工质量，陶瓷结合剂金刚石砂轮是磨削PCD刀具的最合适选择。

细粒度陶瓷结合剂金刚石磨具用于对铬淬火钢轴承滚柱做精密尺寸加工。

陶瓷结合剂金刚石磨具用于对汽车、拖拉机曲轴、液压泵齿轮颈做精密加工。

有较好韧性的陶瓷结合剂金刚石砂轮用于对电视机显像管萤光屏做粗磨和精磨。用陶瓷结合剂金刚石砂轮加工集成电路用高性能硅片，加工精度高，加工粗糙度低，且磨后硅片无金属离子污染，加工产品的合格率高。

新 型工程陶瓷材料由于其自身的优良性能，如高硬度，高耐磨性，耐高温性，抗腐蚀性,高刚度重量比，低密度和极强的化学惰性等，使其在科学和工业中的应用日益 广泛。如MgO单晶体广泛用高温超导、薄膜基片、激光零件，这些新型材料的使用，由于性脆，加工时易产生裂纹，往往也伴随着大量的加工问题。金刚石是自然 界中最硬的材料，用它制成的磨具解决了玻璃、陶瓷等高硬度材料的加工问题。对于新发展的氮化硅等工程陶瓷，用树脂或金属结合剂金刚石砂轮进 行磨削时，容易出现结合剂对磨粒的把持力不够，磨耗增大；或结合剂的韧性过大，磨具中气孔少，磨削力下降，磨具磨钝后难以修整等，使整个磨削加工比较困 难。陶瓷结合剂是陶瓷质或玻璃质的，结合剂刚性好，能耐高温，磨削时适于精修整，不会产生让刀现象。且陶瓷结合剂对磨粒粘附力强，棱角保持性能好，能进行 高精度磨削。另外，陶瓷结合剂金刚石砂轮在制造过程中可以进行硬度和气孔上的调整，有利于磨削性能的提高，通过合理配比及生产控制，不会产生变形，这一点 也是使砂轮加工精度高的原因。

归纳起来用陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削时，具有以下优点:

（1）磨削效率高；

（2）具有很高的耐磨性：砂轮的耐磨性高，磨粒消耗少，特别是在磨很硬又很脆的工件时最明显；

（3）磨削力小，磨削温度低；

（4）磨削的工件精度高、表面质量好，工件的形状保持性好。

因此陶瓷结合剂金刚石砂轮在陶瓷等一些特殊材料的磨削加工中，具有越来越明显的优势，在金刚石磨具的发展中有着良好的前景。被认为是高速、高效、高精、低磨削成本、低环境污染的高性能磨具，具有越来越广泛的应用，是近来世界各国磨削工具竞相研究开发的热点。

引用出處：

http://www.idacn.org/articles/1686.html

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCBN刀具、PCD刀具、單晶刀具、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、航空機械鉸刀、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

PCD刀具切削SAE327硅铝合金工艺研究 www.tool-tool.com

1 SAE327材料的特点和切削难点

SAE327为铸造硅铝合金，是制造制冷压缩机连杆的主要材料。主要元素含量 Si7%～8.6%，Cu1%～2 %，Mg0.25%～0.6%，Mn0.2%～0.6%。抗拉强度＞230MPa，硬度110～130HB，延伸率＞1%。其晶格由高塑性的Al和高脆性 的初晶Si组成。切削加工时，Al的塑性大，熔点低，易在工件表面与刀尖接触处产生积屑瘤，随后与破碎的初晶Si一起使工件部分表皮剥落，形成刀痕，使工 件表面粗糙度变差。同时由于高硬度的Si含量较高，刀具也 容易磨损。目前对压缩机效率值COP的要求不断提高，为减少往复式活塞压缩机内摩擦并降低输入功率值，连杆孔与曲轴间需要保证极小的摩擦系数和很高的表面 接触率，要求圆度≤2μm，表面粗糙度≤Ra0.4μm，尺寸精度≤2μm，使用传统切削办法很难达到如此高的要求，因而在压缩机零件中一直是较为难加工 的铝合金材料。

2 PCD的基本特点及高速干切削技术

随着聚晶金刚石（PCD）刀具技术和高速切削技术的发展，针对 SAE327的切削性能，我们使用PCD刀具对连杆孔进行高速干式镗削，较好地解决了问题。PCD材质稳定，使用性能可以预测，故比天然金刚石更合适于作 为切削刀具。PCD具有目前最高的硬度和耐磨性，具有非常锋利的刀刃，有很好的导热性，线膨胀系数很小，摩擦系数也小。但其主要缺点是强度低，脆性大，抗 冲击能力差。因此一般不用于断续切削和重负荷切削。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，且刀具一般抛光成镜面，不易产生 积屑瘤，加工尺寸稳定性以及表面质量都很好。在Ra0.02～0.32μm的条件下，可获得5～7级精度。

铝合金传热系数高，线膨胀系数 大，在加工过程中会大量吸收切削热，使工件发生热变形，而且铝合金硬度和熔点都较低，因此加工过程中切屑容易与刀具发 生“胶焊”或粘连，形成积屑瘤，这都是传统铝合金干切削中遇到的最大难题。解决的最好办法是采用高速干切削。高速切削中，95%的热量都传给了切屑，切屑 在与前刀面接触的界面上会被局部熔化，形成一层极薄的液态膜，因而切屑很容易在瞬间被切离工件，大大减少切削力和产生积屑瘤，而且工件基本可以保持常温。 既可以提高生产率，又改善了表面质量。

3 PCD镗刀加工SAE327的切削性能

我们使用PCD刀具对SAE327进行高 速干镗孔，经过反复切削试验，对其工艺进行摸索和总结。加工连杆孔的情况基本如下：同一只镗刀中，硬质合金刀头用于粗加工，PCD刀片用于精加工，单边余 量为0.05mm。连杆组件大孔中间两边有0.5mm的缝隙，孔表面中间有直径5mm油孔。由于加工表面非连续，应属于断续切削。采用无切削液的干切，有 压缩空气喷射清除切屑。

3.1 切削速度的影响切削试验表明，PCD切削速度与SAE327孔表面粗糙度关系很大。在实际生产中，为保证较低的表面粗糙度，可以采用较高的切削速度。但切 削速度达到一定程度之后，由于高速条件下系统刚性和平衡性问题，表面粗糙度不但无法再继续下降，反而略有升高，而且机床功率要增加很多。所以一般情况下经 济切削速度维持在140～180m/min之间即可，追求过高的切削速度是没有必要的。

3.2 进给速度的影响

试验表明，PCD进给速度与SAE327孔表面粗糙度之间有一定的关系。为综合保证较低的表面粗糙度和较高的生产率，选择合适的进给速度是重要的，应避开粗糙度为最高点时的进给速度。合适的进给速度也与PCD的刀具角度和刀尖型式有关。

3.3 刀具几何型式的影响

针 对PCD的脆性缺点，而且我们加工剖分式连杆，孔中间有一定的缝隙，因此刀刃的几何参数应该尽量考虑减小崩刃的可能。一般刀尖顶刃形式分为小圆弧、 大圆弧、直线形、多边形折线。切削实际表明：顶刃小圆弧的挤光作用对表面粗糙度的下降是有益的。虽然此时PCD刀尖不锋利，但切削效果却比锋利时还要好 些。此时粗糙度由原来的Ra0.3～0.33μm降低到Ra0.15～0.18μm，这对提高连杆与曲轴之间的表面接触率，减少摩擦是有利的。精切 SAE327时，可选择PCD镗刀的前角γ0＝0°～5°，后角α0＝10°～15°，主偏角Κr＝50°～70°，刃倾角λs＝0°。安装时镗刀头安装 孔对镗刀杆中心可以有偏心，以保证实际切削的前角更大一些。

3.4 刀具与机床系统

PCD高速切削系统是一个复杂的综合系 统，除了PCD刀具自身外，仍需要注意切削系统的其它部分。机床主轴与刀具的 接口是非常关键的环节，它直接影响加工精度的稳定性。我们将连杆镗床镗刀柄与机床主轴的接口采用HSK32C。其主要优点是：采用锥面与端面过定位的结合 形式，能有效地提高结合刚度；具有良好的高速性能；1:10锥度与7:24锥度相比较短，楔形效果好，故有较强的抗扭能力，且能抑制因振动产生的微量位 移，这一点对系统刚性非常重要。

生产事实证明，使用HSK刀柄具有较高的重复安装精度，对于提高离机对刀与上机后的一致性和增加刀具与主轴的配合刚性，起到了关键的作用。同时为提高刀具系统的刚性，在满足容屑和排屑的情况下，尽量使刀杆直径与被加工孔直径接近。

我 们对连杆精镗床的主轴进行了改进，配置了刚度高、承载能力强、阻尼特性好的径向和轴向液体静压轴承。切削试验表明：配置静压轴承效果很好，提高静压 压力对加工出较高的表面质量是有利的。最终确定使用高压齿轮泵供油，压力高达4.5MPa，主轴近端径向跳动＜0.5μm，加工出连杆孔圆度 ＜1.5μm。加工孔表面高圆度的主要原因是静压轴承高刚度油膜对轴径圆度误差的均化作用。滚动轴承的旋转精度很难超过其滚道自身的圆度，且受滚动轴承制 造和装配精度的限制，目前即使采用配置有精密主轴滚动轴承的镗床，大批量稳定地加工出小于3～4μm的表面圆度仍是比较困难的。

4 工艺系统中需要注意的其它问题

（1） 防止高速切削振动：对高速回转的镗刀进行动平衡。减少高速旋转时由于刀具不平衡量造成的离心力振动，对提高工件表面质量是必要的。实际切削加工表明：经过 动平衡的PCD镗刀系统与未经平衡的刀具系统相比，表面粗糙度下降Ra0.1～0.15μm，并可有效减小表面波纹度。

（2）在实际加工 中，连杆孔表面有时会出现波纹。表面波纹度是介于形状误差和表面粗糙度之间的一种中间状态误差，目前还无标准明确加以判定。产生的主要原因是加工系统的微 振动。在高速切削中，由于系统刚性不足造成的往往是表面波纹。除刀具本 身的结构刚度和平衡性影响之外，其中结合面之间的接触刚度是主要影响因素。除了主轴HSK接口外，试验表明：使用组合可调节式镗刀比较容易出现波纹，而使 用整体式镗刀出现此类情况较少。如要避免表面波纹，应尽量避免采用模块组合式镗刀。一般组合镗刀虽然微调较方便，但由于制造精度的限制以及不能预紧，在高 速加工时会发生由于结合面之间接触刚度不足造成的颤振，影响表面质量，严重时还会影响尺寸精度，对大批量生产非常不利。整体式刀具在这一点上有其优势，一 旦调整好后基本可以长时间地放心使用。

（3）对于高速旋转的刀具，消除或减弱产生自激振动的因素是非常重要的。在实际生产中，比较简单有的方法是适当减小后角α0，在后刀面上磨出消振棱以增加切削阻尼，镗孔时使刀尖低于工件轴线以获得小后角。顶刃磨出小圆弧也可提高切削系统的阻尼特性。

引用出處：

http://www.idacn.org/articles/5761.html

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PCBN和PCD切削刀具的进展 www.tool-tool.com

设计和使用PCBN（聚晶立方氮化硼）和PCD（聚晶金刚石）切削刀具的最近进展提供给不同的行业制造商强有力的提高生产率的新动力。如汽车工业运用新的大颗粒整体PCBN刀片使得高效切削难加工合金铸铁成为可能，原先它们只能由磨削完成。

“在 最新的整体PCBN材质等级增加颗粒度已经显著改善性能，”底特律山高Carboloy先进材料产品经理David Huddle说，“较大的PCBN颗 粒大小改进耐磨性和抗冲击性，这对于大量加工象铁素体含量低于10%的铸铁材料很关键。”Huddle解释道，粗加工这些零件时良好的抗冲击韧性对承受裂 纹、砂眼和其它铸造过程留下的缺陷来说很重要。精加工时需要非常好的耐磨性，因为零件含铬量达28%～30%而且硬度在洛氏68～72之间。

最新的PCBN刀片还具有更好的可靠性和经济性。刀片厚度从传统的3.18mm加厚到4.76mm，能安全地安装在有刀垫座的标准硬质合金刀片刀杆上。另外，整体式PCBN结构在双面提供多个切削刃，从而降低分摊到生产每个零件的刀片成本。

除 了这种新型的整体式厚刀片，如今的PCBN刀片还有“表面烧结”型和“镶齿”型。表面烧结型是在硬质合金基体上烧结一个完整的PCBN表面。目前使用最多 的PCBN刀片是价格比较低廉的镶齿型。这种型式的刀片是在硬质合金刀片的一角镶焊一小片PCBN，一般提供一至两个切削刃。表面烧结型和镶齿型都符合工 业标准规格。和最新的整体式刀片一样，它们可以安装在标准硬质合金刀杆和铣刀盘的刀座上。

切削条件和参数

根据Carboloy的Huddle，用PCBN切削硬零件最适于合洛氏硬度值45以上的零件。“那是业内大多数人认可的实际操作中的下限，”他说。“我们不去说你不能用PCBN加工较低硬度的零件，但在那些应用里前刀面月牙洼磨损是个问题。”

PCBN 粗加工时，使用刀片的最大切深范围是：白口铸铁和其它硬的高铬铸铁约4.76mm，不含铬的“清洁”铸铁最多为6.35mm。精加工的线速度范围从加工高 铬铸铁的105~120m/min高到加工灰铸铁的2100m/min。Huddle强调，对于所有的PCBN加工一定要有坚固的配置。“通常包括刀具本 身、工夹具、机床主轴和机床本身。”

Huddle说，合适的PCBN精 加工速度会依工件材料、材料硬度和零件尺寸形状不同而有戏剧性地变化。“加工洛氏硬度范围60~62的淬硬钢时，在切深为0.5mm条件下线速度可达 180m/min”他建议。在进给量从0.05～0.1mm/r范围时，通常能得到小于的0.3μm的很好的光洁度。在加工稍硬的材料时，可以切得更快 些，但即使那样，上限大约是线速度200m/min，高于这个速度磨损会加剧。显然，加工普通铸铁时的切削速度能快很多。

选用正确的刀片类型

Huddle说，PCBN加工的另外一个重要事项是关于整体式、表面烧结式、镶齿式刀片的正确选择。“PCBN镶齿刀片在很宽范围的粗精加工应用中既经济又可靠，但有一些应用领域肯定用整体式或表面烧结式更好。”

Huddle 说，粗镗中间部位有铸造飞边的汽缸套就是一个例子。“如果在这里使用镶齿刀片，即使切削深度完全正确，飞边很可能不可避免偏离PCBN部分。而采用更结实 的整体式或表面烧结式PCBN刀片一般不会发生这样的事。”整体式和表面烧结式刀片还有可重磨的好处，延续的使用能抵消最初投资的高成本。

Huddle强调，整体式或表面烧结PCBN刀片都能很好用于带飞边的汽缸套加工，并增加防止误解的说明，“整体式刀片的初始成本较高。为了经济有效地使用，你要确保应用场合允许你使用两面切削刃。”

目 前PCBN刀 片应用增长最大的是硬车削，尤其是诸如硬度在洛氏60~65之间的齿轮、轴、轴承等合金钢材料的汽车发动机零件精车。“这些零件传统磨削加工到很高的尺寸 精度和很高的光洁度，”Huddle解释道。现在可以用CNC车床达到相同的效果，而CNC车床的成本大概只有CNC磨床的一半，维护费用也远低于CNC 磨床。

价格较低的PCBN镶齿刀片能用于这些硬车削加工，因为切削深度较浅，在0.3～0.38mm之间。Carboloy自己用镶齿刀片试验时，洛氏硬度60~62之间的淬硬钢零件加工出的表面光洁度一致保持在0.3μm或更低。

优化PCBN应用

通常讲，PCBN加工应该干切削。“PCBN材料硬到足够抵抗加工产生热量引起的变形，但它也脆到冷却液的热冲击就产生裂纹，”Huddle说。“尤其是在断续切削的场合。有断续切削的PCBN加工决不能使用冷却液。”

刀片刃口修磨是另一个强烈影响到PCBN加工成功与否的加工条件。Huddle解释道：“记住PCBN刀片是一小片硬且很脆的将用于加工工件材料洛氏硬度可能达到62的切削材料。”

为 了达到理想的刀具寿命，PCBN刀 片的切削刃必须通过正确的刃口修磨得到加强。对于精加工铸铁只需很小的珩磨，对于白口铸铁的重载粗加工要有15度角的宽3.8mm的负倒棱。也可能会用到 负倒棱和珩磨的组合。“通过刀片上增加负倒棱，切削刃得到增加和强化，”Huddle解释道。“譬如，刀尖角的起始值90度加上20度的负倒棱，现在刀尖 角变为110度。刀尖角越大，切削刃将越强。”

合理修磨PCBN刀 片的一般原则是保持负倒棱的角度同工件材料的硬度成比例，因为切削刃的加强会使切削力改变方向。因此，在加工铸铁时轻微的珩磨对精加工是合适的，20度角 宽0.02mm的负倒棱对粗加工是恰当的。对加工硬度高到洛氏65度的钢件，合理的负倒棱范围是0.01~0.02mm宽X20度。

用PCD粗精加工铝

同 PCBN的情况一样，PCD（聚晶金刚石）刀片的应用也在增长——虽然不是因为切削材料本身的发展。“人们已经超越了5到10年前粘屑的困 扰，”Huddle说。“今天，他们期望PCD刀片和硬质合金相比在经济性方面胜出，因为他们知道这些刀片在大多数有色金属应用场合戏剧性地超过硬质合金 的表现。”

今天使用的大部分PCD刀片是“镶齿”型的，它的意思指它们包含一小块焊接在硬质合金刀片一角的聚晶金刚石。镶齿刀片符合工业标准规格，所以它们可以安装在标准硬质合金刀杆和铣刀盘的刀座上。但是不象硬质合金刀片，镶齿PCD刀片是不可转位的。它们只提供一个切削刃。

PCD刀片也有标准化的“表面烧结”型，它是将一个整面的聚晶金刚石烧结到硬质合金基体上。表面烧结型的初期成本更高，但单面上可转位，提供多个切削刃。通常买到的这种刀片是圆形的，以求得最多的有效切削刃，并且主要用于特殊场合。

Huddle 说，使用PCD刀片的一个重要进展是更安全的刀片保持性——尤其对于回转刀具。今天，你有提高刀片保持性的楔块和螺钉的组合——即使是锥度的刀片和楔块。 你也可得到传统螺钉或夹紧设计，或者PCD小片直接焊接在卡座体上的直接安装卡座式刀盘。刚性更好的工夹具配备给用户使用PCD更可靠的结果，也帮助他们 充分利用PCD带来的生产率潜力。

Huddle说，更安全的零件夹持和更好的机床及主轴刚性有相近的作用，注意到如今的CNC车床和加工中 心能提供成功应用PCD或PCBN切削刀具所有的刚性需求。他进一步指出，随着经济的增长，新机床的数量增长迅速，为使用高性能的PCD和PCBN切削刀 具提供更友好的环境。

当今PCD应用中的一个有趣的例子是精铣铝合金汽车进气管。据Huddle讲，在这些应用里刀盘通常组合PCD镶齿刀片和普通硬质合金刀片来抵抗在刀片吃刀线上碰到铸造飞边。飞边有把PCD刀头和硬质合金载体相交处分离的趋势，形成最终造成PCD刀头的移位的风险。

“PCD 镶齿刀片设计用于铣削的最大切深大约是PCD刀头长度的60%，”Huddle解释道。“你也许加工的切深达到PCD刀头的全长或稍少一些，但在有飞边的 场合你仍旧有PCD刀头从刀片上移位的风险。”Huddle说，补救办法是调节铣刀盘把某些普通硬质合金刀片在轴向和径向轻微地上下偏移。硬质合金刀片将 在紧接着的精加工PCD镶齿刀片之前切掉飞边。

另外一个主要使用PCD镶齿刀片的场合是工艺叫做“制粒”的汽车零件粗加工。“为了节约运输 成本和回收铝合金切屑，这一点提供象铝合金汽缸盖的铸造厂 做得很好，”Huddle说。“在机加工现场，用PCD对铸造零件以很高的金属切除率进行顶面、底面、侧面的半精加工。所有这一切做得非常快。然后，切屑 回收到铸造厂——加工零件是矩形的使得它们易于处理和包装。零件也很小，所以它们占较少的空间并能以较低的成本运输。”

“事实上，PCD 镶齿刀片越来越多用于加工很多种高硅铝合金零件，”Huddle说。在汽车工业里，它们包括汽缸盖、汽缸体、进气管、传动箱和大量的 各种型式的铝轮。应用还扩展到其它行业，如家用设施、医疗设备和航空等。Huddle解释道，零件覆盖的范围是日常生活熟悉的从洗衣机零件到用于家庭园艺 工业的割草机机身都有。

Huddle说，为了在这些应用里用PCD替代硬质合金，制造商在寻找更高的生产率，还有能消除经常换刀所需的更长的刀具寿命和保证零件光洁度要求。他指出，要取得这些好处，良好的排屑是一个关键条件。

“用PCD后切屑生成很快以致于你不得不需要一个有效的方法来使它们连续地排出工作区，”Huddle说。“你能使用冷却液、空气、油雾、冷却空气或任何一种组合。在采用任何一种办法之前，你需要确保良好的零件质量和刀片的寿命前提下排屑。”

Huddle 说，有了有效的排屑和刚性好的夹具和机床，用PCD的切削速度高达每分钟3000米。“今天的CNC加工中心和车削中心很容易产生必要的主轴转速。”为了 清晰明了，Huddle引用汽车厂生产线上整个都是由CNC机床构成。“终有一天他们将用PCBN和硬质合金刀具加工铸铁汽缸体，并且用另一套装备PCD 和硬质合金的刀具加工铝合金汽缸体。”

寻找在同一台机床使用不同的刀具技术是不简单的。这些天，越来越多的制造商正同时使用传统和先进切削材料，以使得在应用的每个对象上他们做得最好、最经济。

引用出處：

http://www.idacn.org/articles/1585.html

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCBN刀具、PCD刀具、單晶刀具、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、航空機械鉸刀、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com/ / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

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弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は：

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（２）Carbide Cutting tools設計

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弊社の製品の供給調達機能は：

（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計

（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給

（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給

（４）オートメーション整備調達

（５）スポット対応～流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

刀具材料--PCBN和PCD进展 www.tool-tool.com

PCBN(聚晶立方氮化硼)和PCD(聚晶金刚石)切削刀具的最近进展给不同的行业制造商提供强有力的提高生产率的新动力。如汽车工业运用新的大颗粒整体PCBN刀片使得高效切削难加工合金铸铁成为可能，原先它们只能由磨削完成。

“在 最新的整体PCBN材质等级增加颗粒度已经显著改善性能，”底特律山高Carboloy先进材料产品经理David Huddle说，“较大的PCBN颗 粒大小改进耐磨性和抗冲击性，这对于大量加工象铁素体含量低于10%的铸铁材料很关键。”Huddle解释道，粗加工 这些零件时良好的抗冲击韧性对承受裂纹、砂眼和其它铸造过程留下的缺陷来说很重要。精加工时需要非常好的耐磨性，因为零件含铬量达28~30%而且硬度在 洛氏68~72之间。

最新的PCBN刀片还具有更好的可靠性和经济性。刀片厚度从传统的3.18毫米加厚到4.76毫米，能安全地安装在有刀垫座的标准硬质合金刀片刀杆上。另外，整体式PCBN结构在双面提供多个切削刃，从而降低分摊到生产每个零件的刀片成本。

除 了这种新型的整体式厚刀片，如今的PCBN刀片还有“表面烧结”型和“镶齿”型。表面烧结型是在硬质合金基体上烧结一个完整的PCBN表面。目前使用最 多的PCBN刀片是价格比较低廉的镶齿型。这种型式的刀片是在硬质合金刀片的一角镶焊一小片PCBN，一般提供一至两个切削刃。表面烧结型和镶齿型都符合 工业标准规格。和最新的整体式刀片一样，它们可以安装在标准硬质合金刀杆和铣刀盘的刀座上。

切削条件和参数

根据Carboloy的Huddle，用PCBN切削硬零件最适于合洛氏硬度值45以上的零件。‘那是业内大多数人认可的实际操作中的下限，’他说。‘我们不去说你不能用PCBN加工较低硬度的零件，但在那些应用里前刀面月牙洼磨损是个问题。’

PCBN 粗加工时，使用刀片的最大切深范围是：白口铸铁和其它硬的高铬铸铁约4.76毫米，不含铬的‘清洁’铸铁最多为6.35毫米。精加工的线速度范围 从加工高铬铸铁的每分钟105~120米高到加工灰铸铁的每分钟2100米。Huddle强调，对于所有的PCBN加工一定要有坚固的配置。‘通常包括刀 具本身、工夹具、机床主轴和机床本身。’

Huddle说，合适的PCBN精 加工速度会依工件材料、材料硬度和零件尺寸形状不同而有戏剧性地变化。‘加工洛氏硬度范围60~62的淬硬钢时，在切深 为0.5毫米条件下线速度可达每分钟180米’他建议。‘在进给量从每转0.05到0.1毫米范围时，通常能得到小于的0.3微米的很好的光洁度。在加工 稍硬的材料时，可以切得更快些，但即使那样，上限大约是线速度每分钟200米。高于这个速度磨损会加剧。显然，加工普通铸铁时的切削速度能快很多。

选用正确的刀片类型

Huddle说，PCBN加工的另外一个重要事项是关于整体式、表面烧结式、镶齿式刀片的正确选择。‘PCBN镶齿刀片在很宽范围的粗精加工应用中既经济又可靠，但有一些应用领域肯定用整体式或表面烧结式更好。’

Huddle 说，粗镗中间部位有铸造飞边的汽缸套就是一个例子。‘如果在这里使用镶齿刀片，即使切削深度完全正确，飞边很可能不可避免偏离PCBN部分。 而采用更结实的整体式或表面烧结式PCBN刀片一般不会发生这样的事。’整体式和表面烧结式刀片还有可重磨的好处，延续的使用能抵消最初投资的高成本。

Huddle强调，整体式或表面烧结PCBN刀片都能很好用于带飞边的汽缸套加工，并增加防止误解的说明，‘整体式刀片的初始成本较高。为了经济有效地使用，你要确保应用场合允许你使用两面切削刃。’

目 前PCBN刀 片应用增长最大的是硬车削，尤其是诸如硬度在洛氏60~65之间的齿轮、轴、轴承等合金钢材料的汽车发动机零件精车。‘这些零件传统磨削加 工到很高的尺寸精度和很高的光洁度，’Huddle注释道。‘现在可以用CNC车床达到相同的效果，而CNC车床的成本大概只有CNC磨床的一半，维护费 用也远低于CNC磨床。

价格较低的PCBN镶齿刀片能用于这些硬车削加工，因为切削深度较浅，在0.3到0.38毫米之间。Carboloy自己用镶齿刀片试验时，洛氏硬度60~62之间的淬硬钢零件加工出的表面光洁度一致保持在0.3微米或更低。

优化PCBN应用

通常讲，PCBN加工应该干切削。‘PCBN材料硬到足够抵抗加工产生热量引起的变形，但它也脆到冷却液的热冲击就产生裂纹，’Huddle说。‘尤其是在断续切削的场合。有断续切削的PCBN加工决不能使用冷却液。’

刀片刃口修磨是另一个强烈影响到PCBN加工成功与否的加工条件。Huddle解释道：‘记住PCBN刀片是一小片硬且很脆的将用于加工工件材料洛氏硬度可能达到62的切削材料。’

为 了达到理想的刀具寿命，PCBN刀 片的切削刃必须通过正确的刃口修磨得到加强。对于精加工铸铁只需很小的珩磨，对于白口铸铁的重载粗加工要有15度角的 宽3.8毫米的负倒棱。也可能会用到负倒棱和珩磨的组合。‘通过刀片上增加负倒棱，切削刃得到增加和强化，’Huddle解释道。‘譬如，刀尖角的起始值 90度加上20度的负倒棱，现在刀尖角变为110度。刀尖角越大，切削刃将越强。’

合理修磨PCBN刀 片的一般原则是保持负倒棱的角度同工件材料的硬度成比例，因为切削刃的加强会使切削力改变方向。因此，在加工铸铁时轻微的珩磨对精加工 是合适的，20度角宽0.02毫米的负倒棱对粗加工是恰当的。对加工硬度高到洛氏65度的钢件，合理的负倒棱范围是0.01~0.02毫米宽X20度。

用PCD粗精加工铝

同 PCBN的情况一样，PCD(聚晶金刚石)刀片的应用也在增长--虽然不是因为切削材料本身的发展。‘人们已经超越了5到10年前粘屑的困扰， ’Huddle说。‘今天，他们期望PCD刀片和硬质合金相比在经济性方面胜出，因为他们知道这些刀片在大多数有色金属应用场合戏剧性地超过硬质合金的表 现。

今天使用的大部分PCD刀片是‘镶齿’型的，它的意思指它们包含一小块焊接在硬质合金刀片一角的聚晶金刚石。镶齿刀片符合工业标准规格，所以它们可以安装在标准硬质合金刀杆和铣刀盘的刀座上。但是不象硬质合金刀片，镶齿PCD刀片是不可转位的。它们只提供一个切削刃。

PCD刀片也有标准化的‘表面烧结’型，它是将一个整面的聚晶金刚石烧结到硬质合金基体上。表面烧结型的初期成本更高，但单面上可转位，提供多个切削刃。通常买到的这种刀片是圆形的以求得最多的有效切削刃，并且主要用于特殊场合。

Huddle 说，使用PCD刀片的一个重要进展是更安全的刀片保持性--尤其对回转刀具。‘今天，你有提高刀片保持性的楔块和螺钉的组合--即使是锥度的 刀片和楔块。你也可得到传统螺钉或夹紧设计，或者PCD小片直接焊接在卡座体上的直接安装卡座式刀盘。刚性更好的工夹具配备给用户使用PCD更可靠的结 果，也帮助他们充分利用PCD带来的生产率潜力。

Huddle说，更安全的零件夹持和更好的机床及主轴刚性有相近的作用，注意到如今的 CNC车床和加工中心能提供成功应用PCD或PCBN切削刀具所有的 刚性需求。他进一步指出，随着经济的增长，新机床的数量增长迅速，为使用高性能的PCD和PCBN切削刀具提供更友好的环境。

当今PCD应用中的一个有趣的例子是精铣铝合金汽车进气管。据Huddle讲，在这些应用里刀盘通常组合PCD镶齿刀片和普通硬质合金刀片来抵抗在刀片吃刀线上碰到铸造飞边。飞边有把PCD刀头和硬质合金载体相交处分离的趋势，形成最终造成PCD刀头的移位的风险。

PCD 镶齿刀片设计用于铣削的最大切深大约是PCD刀头长度的60%，’Huddle解释道。‘你也许加工的切深达到PCD刀头的全长或稍少一些，但在有 飞边的场合你仍旧有PCD刀头从刀片上移位的风险。’Huddle说，补救办法是调节铣刀盘把某些普通硬质合金刀片在轴向和径向轻微地上下偏移。硬质合金 刀片将在紧接着的精加工PCD镶齿刀片之前切掉飞边。

另外一个主要使用PCD镶齿刀片的场合是工艺叫做‘制粒’的汽车零件粗加工。‘为了 节约运输成本和回收铝合金切屑，这一点提供象铝合金汽缸盖的铸造厂 做得 很好，’Huddle说。‘在机加工现场，用PCD对铸造零件以很高的金属切除率进行顶面、底面、侧面的半精加工。所有这一切做得非常快。然后，切屑回收 到铸造厂--加工零件是矩形的使得它们易于处理和包装。零件也很小，所以它们占较少的空间并能以较低的成本运输。

事实上PCD镶齿刀片 越来越多用于加工很多种高硅铝合金零件，’Huddle说。在汽车工业里，它们包括汽缸盖、汽缸体、进气管、传动箱和大量的各种 型式 的铝轮。应用还扩展到其它行业，如家用设施、医疗设备和航空等。Huddle解释道，零件覆盖的范围是日常生活熟悉的从洗衣机零件到用于家庭园艺工业的 ‘割草机’机身都有。

Huddle说，为了在这些应用里用PCD替代硬质合金，制造商在寻找更高的生产率，还有能消除经常换刀所需的更长的刀具寿命和保证零件光洁度要求。他指出，要取得这些好处，良好的排屑是一个关键条件。

用PCD后切屑生成很快以致于你不得不需要一个有效的方法来使它们连续地排出工作区，’Huddle说。‘你能使用冷却液、空气、油雾、冷却空气或任何一种组合。在采用任何一种办法之前，你需要确保良好的零件质量和刀片的寿命前提下排屑。

Huddle 说，有了有效的排屑和刚性好的夹具和机床，用PCD的切削速度高达每分钟3000米。‘今天的CNC加工中心和车削中心很容易产生必要的主轴 转速。’为了清晰明了，Huddle引用汽车厂生产线上整个都是由CNC机床构成。‘终有一天他们将用PCBN和硬质合金刀具加工铸铁汽缸体，并且用另一 套装备PCD和硬质合金的刀具加工铝合金汽缸体。

寻找在同一台机床使用不同的刀具技术是不简单的。这些天，越来越多的制造商正同时使用传统和先进切削材料，以使得在应用的每个对象上他们做得最好最经济。

引用出處：

http://www.idacn.org/articles/5456.html

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