非标刀具定制浅谈金刚石刀具的种类

    ①天然金刚石刀具：天然金刚石作为切削刀具已有上百年的历史了，天然单晶金刚石刀具经过精细研磨，刃口能磨得极其锋利，刃口半径可达0.002μm，能实现超薄切削，可以加工出极高的工件精度和极低的表面粗糙度，是公认的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。

    ②PCD金刚石刀具：天然金刚石价格昂贵，金刚石广泛应用于切削加工的还是聚晶金刚石(PCD)，自20世纪70年代初，采用高温高压合成技术制备的聚晶金刚石(Polycrystauinediamond，简称PCD刀片研制成功以后，在很多场合下天然金刚石刀具已经被人造聚晶金刚石所代替。PCD原料来源丰富，其价格只有天然金刚石的几十分之一至十几分之一。

    PCD刀具无法磨出极其锋利的刃口，加工的工件表面质量也不如天然金刚石，现在工业中还不能方便地制造带有断屑槽的PCD刀片。因此，PCD只能用于有色金属和非金属的精切，很难达到超精密镜面切削。

    ③CVD金刚石刀具：自从20世纪70年代末至80年代初，CVD金刚石技术在日本出现。CVD金刚石是指用化学气相沉积看完看法(CVD)在异质基体(如硬质合金、陶瓷等)上合成金刚石膜，CVD金刚石具有与天然金刚石完全相同的结构和特性。

非标刀具定制生产厂家浅析数控高速刀具材料选择

    随着高强度钢、高温合金、钛合金及复合材料等难加工材料在航空领域的应用不断增加，现代数控刀具材料已不能局限于目前广泛使用的高速钢和普通硬质合金，应根据不同的加工材料，并考虑刀具使用寿命和加工质量来选择刀具材料。以下按国内航空制造业中常用材料的分类对数控刀具材料进行选择：

数控钛合金铣削

    (1）铝合金：铝合金在航空领域应用很多，常用的数控刀具材料有铝高速钢、K10和K20 等系列硬质合金。

 （2）普通钢：对于普通钢的数控切削，在国内航空制造业中主要采用钴高速钢M42、硬质合金和金属陶瓷等作为刀具材料。

 （3）高强度钢、高温合金：在航空制造领域，高强度钢、高温合金在材料中占的比重越来越大，加工此类零件的刀具主要采用具有高强度、高韧性和高耐磨性的超细晶粒合金基体与TiAlN涂层组合的硬质合金材料及金属陶瓷材料来加工。

 （4）钛合金：钛合金强度高，冲击韧性大，其加工硬化现象非常严重，在切削加工时出现温度高、刀具磨损严重的现象，加工钛合金材料时常选用钴高速钢M42及株洲钻石切削刀具股份有限公司生产的KMG405等系列硬质合金涂层刀具材料。

 （5）复合材料：复合材料已在航空领域获得广泛应用，且用量正迅猛增长，加工此类材料主要采用PCD涂层硬质合金和陶瓷作为刀具材料。

重庆非标刀具定制对数控刀具工艺参数优化设计

（1）数控立铣刀的前角和后角。

    刀具前角是影响零件材料加工质量的主要因素，过大或过小对加工质量都会产生很大的影响，并且使刀具的耐用度降低。而刀具后角的选择会影响刀具刚度，增大后角有利于提高刀具寿命，但会降低刀刃刚度。经过多年对航空材料的加工实践，刀具前角和后角应根据被加工材料的不同做不同的选择。

（2）螺旋角。

    根据切削原理，增大螺旋角可以增加同时工作的齿数，即实际增大了工作前角，使切削锋利，工作平稳。但是，当螺旋角增大到一定程度后会破坏刀齿强度，降低整体刚性，增加了切削过程中的振动，加剧了刀齿磨损，从而会降低刀具的使用寿命。

（3）刀齿横截面形状。

    加工铝合金用二、三齿的立铣刀，加工钢件用四、六齿，刀齿背后是凸台刃带，齿背型面为圆弧曲线。这种结构制造工艺性好，外形美观、切削加工振动小，切削平稳，排屑顺利，提高了刀具寿命。

（4）刃长。

    刃长越短，定制刀具的刚性和切削性能越好。当横截面积相同时，立铣刀的刃长增加一倍，其刚度仅为原刚度的1/8。试验表明，当立铣刀刃长增加一倍时，其刀具寿命仅为原寿命的1/10以下，所以在数控刀具设计中要尽可能设计符合加工要求的短刃型刀具。

    数控高速切削定制刀具及相关技术是实现数控高速切削加工的基本条件，由于高速加工过程及其机理相当复杂，目前仍缺少成熟、可靠的加工真仿技术，对数控高速加工刀具工艺参数及结构的优化仍主要依赖于切削试验。

    因此，今后应结合航空材料加工的实际情况，立足于现有的刀具设计和制造能力，并借鉴国内外***经验，重视和加强对数控刀具材料、刀具结构、刀具切削机理的研究和开发，建立起完整的工艺参数表和数控高速切削数据库。

    同时，对数控高速定制刀具在线监视系统，数控高速刀具动平衡等也需深入研究，以进一步提高航空工业数控加工技术水平。