鉆石刀具是一種硬度極高、耐磨性非常好的刀具,，由于其優(yōu)異的切削性能,，在超精密加工中得到了廣泛的應(yīng)用。鉆石刀具種類多,，性能差別很大,，不同種類金剛石刀的結(jié)構(gòu)、制法和適用范圍也有很大差別,。當(dāng)前,，單晶金剛石PCD(PCD/CC)和CVD金剛石都已成功地用作車刀,、鏜刀、鉆頭,、鉸刀,、銑刀、成形刀和切齒刀等切削工具的制造材料,。那如何選擇鉆石刀具材料,？適用于金剛石刀片的材料有哪些？

鉆石材料的種類必須根據(jù)加工材料的性質(zhì)及加工要求來選擇,，除技術(shù)要求外,，還要滿足經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等性能要求,。
PCD,PCD/CC材料,。

PCD與PCD/CC是生產(chǎn)金剛石最常用的材料,，它不僅適用于一般的機(jī)械加工領(lǐng)域,，也廣泛應(yīng)用于汽車,、摩托車、高鐵,、石油,、化工、建筑,、木材加工及航空航天等行業(yè),。其中，PCD,、PCD/CC適用于汽車,、摩托車、汽缸體,、齒輪箱,、化油器及其它耐磨零件的加工。且大部分零件都是含硅含量高(Si>12%)的鋁基復(fù)合材料,，其內(nèi)部硬度高的硬粒子(例如SiC的硬度高達(dá)3000~3500HV)分布在鋁合金基體中,，刀刃就像砂輪中的磨粒一樣，會對刀具刃口產(chǎn)生刮擦和沖擊作用,，并使刀刃迅速磨損,。硬顆粒的硬度越高，其粒度越大,，其粒徑越大,，則刀具的磨損越快,。所以，在傳統(tǒng)硬質(zhì)合金刀具加工上存在一定的困難,，刀具壽命低或者完全不能使用,。鉆石是世界上最硬的物質(zhì)。實(shí)踐證明,，鉆石是加工鋁基復(fù)合材料的最佳刀具材料,。

利用PCD金剛石加工鋁基復(fù)合材料，其切削速度可以達(dá)到800~1000m/min,，刀具的使用壽命比硬質(zhì)合金高好幾倍甚至幾十倍,，加工表面粗糙度可以達(dá)到Ra0.025~0.012μm。

采用PCD(或PCD/CC)刀具加工碳纖增強(qiáng)塑料(FRP)時,，切屑呈粉狀,，切削溫度較低，其切削長度為K級硬質(zhì)合金刀具的10倍,，而磨耗小于硬質(zhì)合金刀具的1/3,。

PCD(或PCD/CC)刀具還可用于加工預(yù)燒后的硬質(zhì)合金和耐磨非金屬材料，如陶瓷,、橡膠,、石墨、玻璃及各種耐磨性木材等,。

PCD刀具的性能主要取決于應(yīng)用場合及加工工藝,，但是選擇合適的牌號和粒徑對PCD刀具也有影響。由于PCD的成分成分不同,，不同品種的PCD刀片的切削性能差別較大,，選擇時應(yīng)注意。

PCD刀片目前還沒有象硬質(zhì)合金那樣的統(tǒng)一分類,，每個生產(chǎn)廠家都有自己的品種和牌號,，使用時要參照廠家的樣品進(jìn)行選擇。

單晶體金剛石刀具材料,。
在使用PCD(PCD/CC)和PCD(PCD/CC)和CVD金剛石等材料中,，單晶金剛石具有良好的互補(bǔ)性，在應(yīng)用中還存在一些交叉應(yīng)用領(lǐng)域,。
單晶體金剛石切割的工件表面呈連續(xù)形,，用PCD切割的工件表面呈現(xiàn)微米級的非連續(xù)狀態(tài)，因而PCD只能在一般的加工領(lǐng)域中使用,。在某些特殊要求下,，例如制備Al2O3鏡面的拋光過程中，只有利用天然單晶金剛石才能獲得所需的表面粗糙度和尺寸公差,。

在天然金剛石中,，大尺寸金剛石不多,，而人工合成大尺寸金剛石已成為可能。采用該材料加工高耐磨層板時,，性能比PCD金剛石要好,，不會造成刀刃過早鈍化。當(dāng)加工鋁基復(fù)合材料時,，PCD和TFD(CVD厚膜)都可用,。

因各種類型金剛石在適應(yīng)面上的互補(bǔ)作用，金剛石刀具的可加工范圍有所擴(kuò)大,，人工合成金剛石代替天然金剛石,，CVD金剛石取代PCD金剛石的趨勢日益明顯。另外,，切削加工也由此進(jìn)入了一個高效,、經(jīng)濟(jì)加工的新時期，其替代程度取決于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面的因素,，尤其是刀片的成形,，刃磨和焊接的難易程度直接影響金剛石刀具的價(jià)格和性能。

PCD刀具一般適用于粗加工和要求刀片的高斷裂韌性生產(chǎn),，CVD及單晶金剛石刀具多用于高速,、半精加工。

上述有關(guān)內(nèi)容與金剛石刀具材料有關(guān),，金剛石晶體具有各向異性,，不同晶面上有不同的物理機(jī)械性質(zhì),，因此,，在金剛石工具刃磨前，要依據(jù)刀具的刃口強(qiáng)度,、耐磨性等性能要求來定向金剛石晶體,，選擇合理的晶面作為刀具的前后刀面。但愿上面能對讀者有所幫助,。