目前我国刀具技术与国外差距主要表现在高性能刀具材料的研发、刀具制备工艺技术及刀具使用技术等领域。对于PCD刀具,由于可以购买国外的材料,所以关键在于刀具制备工艺技术和刀具使用技术等方面。今后随着中国汽车以及航空航天行业的高速发展,关于PCD刀具的制备工艺技术和使用技术必将得到重视和发展。
今后铝、锰和其他轻合金以及钛合金、烧结合金及其他高强度合金将越来越多地用作汽车动力系统零部件的材料,能够加工这些材料的金刚石工具预期将有非常大的增长。另外,由于PCD刀具具有高硬度、高耐热性、**命、切屑刃锋利性和良好的热传导性等,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,所以PCD刀具必将得到越来越广泛的使用。
二者混合作用的结果致使PCD材料被去除。其磨削加工特点主要为:
(1)磨削力很大
金刚石是已知矿物中硬度较高的物质,与各种金属、非金属材料配对摩擦的磨损量仅为硬质合金的1/50~1/800;PCD的硬度(HV)为80~120KN/mm2,仅次于单晶金刚石,远**硬质合金。采用金刚石砂轮磨削PCD时,起始切削强度很高,约为硬质合金(0.4MPa)的10倍以上;比磨削能达1.2×104~1.4×105J/mm3;因此磨削力远**磨削硬质合金。
(2)磨削比很小
由于PCD的硬度和耐磨性很高(相对耐磨性为硬质合金的16~199倍),PCD刀具生产厂,磨削PCD时其磨削比仅为0.005~0.033,约为硬质合金的1/1000~1/100000;磨削效率仅0.4~4.8mm3/min。因此,为了保证切削刀具的刃口质量和去除量,磨削时间很长、加工效率很低。此外,当PCD的硬度、含量、粒度不同时,其磨削时间也相差悬殊。
(3)粒度影响很大
PCD材料用于切削刀具按粒度主要分为三类:粗粒度(20~50μm)、中粒度(10μm左右)和细粒度(~5μm),其磨削力、磨削比相差几倍至数十倍。粗粒度PCD磨削比较高,磨削也较困难,且磨削后刃口锯齿状较严重、质量较差,但耐磨性较强;细粒度PCD磨削比相对较低,磨削较易、磨削后刃口质量较好。