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1 表面粗糙度产生的原因
几何因素
由于刀具切削刃的几何形状、几何参数、进给运动及切削刃本身的粗糙度等原因，未能将被加工表面上的材料层完全干净地去除掉(只有当刀具上带有刀具的副偏角
k'r=0的修光刃、且进给量小于修光刃宽度时，理论上才不产生残留面积)，在已加工表面上遗留下残留面积，残留面积的高度构成了表面粗糙度Rz。
当f≤2resink'r，残留面积是由圆弧过渡刃构成。此时

 

式中：f——进给量，mm/r； re——刀尖圆弧半径。 当2resink'r≤f≤(re/sink'r)[1-cos(kr+k'r]，残留面积是由刀尖圆弧过渡刃和直线副切削刃构成。此时 Rz=re[1-sin(k'r+b)]×1,000

sinb=1-(f/re)sink'r
式中kr，k'r——刀具的主偏角、副偏角。
当f>(re/sink'r)[1-cos(kr+k'r)]，残留面积是由刀尖圆弧过渡刃和二直线主、副切削刃构成。此时 Rz= 1
f-re(tan kr +tan k'r )]×1000

 

 

cotkr+k'r 2 2 当re→0时，残留面积是由主、副2条直线切削刃构成。此时 Rz= f ×1000

cotkr+k'r
刀 具切削刃的粗糙度由于直接复映在加工表面上，所以刀具切削刃的粗糙度值，应低于加工表面要求的粗糙度值。
实际上加工表面的粗糙度总是大于按以上计算的残留面积的高度，只有切削脆性材料或高速切削塑性材料时，实际加工表面的粗糙度才比较接近残留面积的高度，说
明影响表面粗糙度的还有其他原因。
积屑瘤
积屑瘤的产生，是由于切屑在切削过程中的塑性流动及刀具与切屑的外摩擦超过了内摩擦，在刀具和切屑间很大的压力作用下造成切削底层与刀具前面发生冷焊。积
屑瘤对表面粗糙度的影响有两方面：①它能刻划出纵向的沟纹来;②它还会在破碎脱落时沾附在已加工表面上。其主要原因是:当积屑瘤处在生长阶段时，它与前刀
面的粘结比较牢，因此积屑瘤在已加工表面上刻划纵向沟纹的可能性大于对已加工表面的沾附。当积屑瘤处于最大范围以及消退阶段，它已经不很稳定。这时它一方
面虽然还时而刻划沟纹，但更多的是沾附在已加工表面上。
鳞刺
鳞刺是指已加工表面上鳞片状的毛刺，是用高速钢刀具低速切削时，经常见到的一种现象。鳞刺一般是在积屑瘤增长阶段的前期里形成的。甚至在没有积屑瘤的时
候，以及在更低一些的切削速度范围内也有鳞刺发生。刀具的后角小的时候特别容易产生鳞刺。鳞刺对已加工表面质量有严重的影响，它往往使表面粗糙度等级降低
2～4级。鳞刺的成因是前刀面上摩擦力的周期变化造成的。
振动 切削过程中如果有振动，表面粗糙度就会显著变大。振动是由于径向切削力Fr太大，或工件系统的的刚度小而引起的。
其他因素
副切削刃对残留面积的挤压，使残留面积向与进给相反方向变形，使残留面积顶部歪斜而产生毛刺，加大了表面粗糙度。过渡刃圆弧部分的切削厚度是变化的，近刀
尖处的切削厚度很小。当进给量小于一定限度后，这部分的切削厚度小于刃口圆弧所能切下的最小厚度时，就有部分金属未能切除，就会使表面粗糙度增大。切削脆
性材料时，产生崩碎切屑，切屑崩碎时的裂缝深人到已加工表面之下，使粗糙度增大。此外，排屑状况、机床设备的精度和刚度等，也会影响已加工表面的表面粗糙
度。

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传输程序或是手工输入时，存在如下缺点：（1）纸带传输效率低，识别正确率低；（2）纸带传输程序时会将机床中原有的程序自动删除；（3）纸带不易长时间
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崔立新 张家泉 陶金明
    图 1  常规连铸与连铸轻压下工艺原理示意

 

   
常规连铸条件下，由于钢水选分结晶和枝晶凝固特性，铸坯在最后凝固的中心线区域将因溶质积聚和钢水流动补缩困难不可避免地产生中心偏析和中心疏松缺陷，如
图1a。若在铸坯的凝固末端实施轻压下，如图1b所示，一个合适的压下量能对富集溶质的凝固前沿加强对流和搅拌、促进枝晶脱落和重熔、增加结晶核心和凝固
过冷度，促进最后凝固的中心热节（hot
spot）区域组织和成分均匀，从而得到减轻中心偏析的效果；此外，一定的压下量还可以补偿凝固末期残余钢水的体积收缩、加强铸坯的补缩充填能力，因而可
减轻中心疏松程度，并可能促进中心线裂纹的焊合，达到增加铸坯的中心致密度的效果。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

连铸轻压下技术发展历程

 

   
   
合适的轻压下工艺显然还与所浇铸的钢种乃至铸机设备特点密切相关。因此，动态轻压下技术不但需要实现对铸坯凝固过程的精确热跟踪，还需要深入认识和掌握轻
压下过程铸坯凝固与变形等复杂热-力学行为。为此，本文作者曾以国家技术创新项目为依托，对板坯连铸动态轻压下过程的热与变形特点及其工艺控制的核心技术
开展了系统的理论、实验和数值模拟研究，对轻压下工艺条件下板坯的变形特点以及轻压下过程的二冷传热机制新特点进行深入的认识。    
此外，只有合适的压下量才能达到改善铸坯内部质量的效果。为了补偿铸坯的凝固收缩，必须保证有足够的压下量。而压下量过大，又可能因超过铸坯的极限应变而
导致裂纹产生；连铸过程中，在铸坯的凝固终点之前其内部钢水一直具有很好的流动与充填能力，铸坯的补缩条件较好，不易产生集中缩孔；但随着温度的降低，铸
坯末端凝固两相区内枝晶开始搭桥，枝晶内剩余的浓化钢水也因温度降低黏度增加以及枝晶间渗流阻力的增加，补缩流动能力逐渐丧失。常规连条件下，这样的临界
固相率之上的两相区内枝晶间液体分散凝固必然留下疏松缺陷，因此，除压下量大小外，轻压下起始点位置或压下范围对补偿残余凝固体积收缩的有效性也有重要影
响。    
显然，轻压下的效果与合适的压下位置密切相关，与动态轻压下相比，静态轻压下必须保证铸坯的凝固终点落在辊列的某一固定位置，在实际生产中有很大控制难
度，其轻压下效果也很难保证。

 

 

 

 

 

 

常规板坯连铸轻压下过程的二冷传热特点
        图 3  铸坯在轻压下前后不同位置时的温度分布     图 2  铸坯表面和中心温度沿拉坯方向的变化    
根据模型的温度计算结果，按一个辊间距计，提取对应冷却区域的节点热流，对比发现：（1）常规连铸工况下，板坯二冷不同散热机制的热流分配比例为：喷水换
热区散热量约占散热总量的69.3%，接触换热区占17.6%，辐射换热区占13.1%。（2）以单辊压下量0.3mm，总压下量3.5mm的轻压下工艺
为例，轻压下条件下板坯二冷区不同散热机制的贡献发生显著改变：其中接触换热所占比例上升为39.6%，为常规连铸的两倍之多；而喷水换热和辐射换热所占
比例分别下降为52.1%和8.3%。不同轻压下工艺下以上热量分配的关系和差异如图4所示。可见，铸坯与夹辊之间的接触换热随着轻压下量的增加而增加。
   
连铸二冷过程存在多种传热机制，包括：铸坯表面辐射散热，冷却水蒸发带走热量，冷却水加热带走热量以及铸坯与夹辊接触导热。考虑到连铸轻压下条件下，由于
辊子和铸坯接触条件的变化，从铸坯与夹辊之间的接触换热系数和铸坯与二冷水的对流换热系数进行对比，铸坯与辊子之间的接触换热（2500W/m2·K）是
二冷水对流换热系数的3～20倍。因而，二冷传热的分配关系也将发生变化。本研究在温度场计算的基础上对不同工艺下板坯二冷散热及其分配关系进行定量分析
和比较。 2 板坯二冷传热的分配     图 4  不同轻压下工艺下板坯二冷热量分配        
以上可见，轻压下工况下，辊子不仅要承受更大的铸坯反力，承受的热载荷也将大大增加，因此，轻压下工艺对板坯夹辊，尤其是压下辊的刚度与冷却设计也提出了
更高的要求。

 

 

   
板坯的变形行为是其热应力、钢水静压力以及轻压下机械变形共同作用的结果。轻压下过程中辊列的收缩量是由铸坯自由收缩量和轻压下量共同决定的。铸坯的自由
收缩量可通过对其设定自由边界条件计算获得。图5即为依据铸坯热-力耦合模型计算获得的连铸冷却过程及其厚度沿拉坯方向上的自由线收缩。可见，当前工艺条
件下，铸流上板坯的总线收缩量约为7mm，按铸机长度40m计算，包晶钢板坯的自由线收缩率平均约为0.175mm/m。

 

 

 

 

常规板坯连铸凝固末端轻压下铸坯的变形特点
    图 5  连铸冷却过程中铸坯厚度沿拉坯方向上的自由线收缩     2 铸坯窄面的变形     图 7 
逐辊实施轻压下过程铸坯的变形历程     图 8  轻压下和常规连铸条件下铸坯窄面位移对比    
以上分析结果为结合具体铸机设备和控制特点来最终确定实际的轻压下位置参数提供了合理的依据。    
对于压下结束位置，计算表明，随着板坯中心固相率的增加，板坯窄面变形愈均匀；但同时考虑到避开凝固固相线附近的脆性区和降低前述的板坯中间裂纹趋势，结
束位置应以fs≤0.85比较合适。 综合连铸凝固过程铸坯的两
相区的物理特性，以及轻压下位置对铸坯变形行为的影响，可见，无论是从控制凝固末期浓化钢水的流动、补偿凝固收缩以减轻中心偏析和中心疏松来看，还是从降
低板坯窄面不均匀宽展的角度，轻压下的起始位置都不应在板坯中心凝固两相区的早期，以fs≥0.6比较合适。

常规板坯连铸轻压下技术工艺参数的优化和选择

   
可见，实施轻压下后，由于宽展的贡献，板坯宽向收缩明显减小。对比实测表明，与常规连铸比较，施加轻压下后所有钢种板坯宽度均有所增加。生产中为了生产同
一规格的冷态板坯，常规连铸结晶器出口宽度要比实施轻压下工艺时结晶器出口宽度略大。这种现象在本模型中得到了定量的描述。因此，在板坯连铸缩尺工艺设计
时（如结晶器下口宽度确定）应该充分考虑以上特性。    
由图可见：在不带轻压下的辊缝条件下，冷却过程板坯窄面逐渐收缩，全凝时（fs=1）整体表现为较大的窄面收缩变形，折合成整个断面约为14mm。其中，
尽管过程中（fs=0.6～0.8）板坯窄面中心收缩量比上下角部小，有类似鼓肚的现象，但全凝后，几乎消失。实施轻压下后（轻压下固相率范围
0.50～0.95），当板坯中心固相率在0.8以下，板坯呈现明显的窄面宽展；不过当轻压下结束且板坯全凝后，窄面宽展消失，综合变形仍然表现为一定的
窄面收缩，共约6mm。

责编：黄秀声 来源：中国钢铁新闻网

引用出處： 

http://www.csteelnews.com/101392/101425/28044.html

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摘要：钢材表观供大于求-我国钢市供求关系处在重要
转折阶段厦门市采购白内障-白内障超声乳化仪招标公告机床数控山东-山东机床集群优势显现爆炸物
伦敦铁票-英国地铁试用爆炸物检测仪起重机汽车大江-25T级汽车起重机选购对比参考分析企业下游原材料-铜价暴涨 涉铜企业应对乏力汽车柴油轿车-华泰
汽车百万台发动机项目提速福斯特美国公司-济南重工磨煤机站稳美国市场模具汽车中国-我国高端模具产品严重短缺机床数控日本-国内机床数控系统主要靠进口
高速铣削加工效率的计算与分析随着高速切削技术的发展，高速铣削工艺的应用日益广泛，越来越受到制造业的企业和科研工作者的关注。信息产业部某研究所自
1999年7月从瑞士MIKRON公司购进第一台HSM-700型高速立式铣削中心后，2001年10月又购进三台HSM-700型高速铣床用于生铣床,
加工,效率,零件,普通,刀具,转速,成本,机床,费用,

 

 

 

高速铣削加工效率的计算与分析

随
着高速切削技术的发展，高速铣削工艺的应用日益广泛，越来越受到制造业的企业和科研工作者的关注。信息产业部某研究所自1999年7月从瑞士
MIKRON公司购进第一台HSM-700型高速立式铣削中心后，2001年10月又购进三台HSM-700型高速铣床用于生产。笔者通过对这批先进高速
铣床的加工效率进行深入、细致的调查研究，对比了不同铣床的加工效率，推导了高速铣削加工效率的计算公式。

1 加工效率的计算
按照传统切削理论，切削加工效率ZW(cm3/min)可通过下列公式计算：ZW=v·f·ap (1) 式中v———切削速度 f———进给量
ap———切削深度 根据分析与研究，我们认为式(1)不适用于高速铣削加工效率的计算，原因主要有两点：
1)高速铣床的主轴转速相当高(如HSM-700型高速铣床最高转速达42000r/min,，加工平面时转速也在35000r/min,以上)，如此高
的转速使刀具并非每一转都在切削金属；
2)在实际加工中，设定的转速和进给量只是最大转速和最大进给量，实际的刀具转速和进给量时刻都在变化(HSM-700机床的自测功能可以显示整个切削过
程中的变化情况)，切削过程中的实际转速和进给量总是从较低值迅速达到较高值又很快降到较低值，如此反复变化，这是铣削过程的客观反映，而不像车削过程中
可以保持转速和进给量恒定不变。 因此，我们提出用单位时间内的金属去除量Z(cm3/min)表示加工效率，即(2)
式中W———切削过程总的金属去除量(cm3) t———切削时间(%26lt;0,)
式(2)更符合高速铣削的实际情况，用式(2)很容易实现对高速铣削加工效率的计算，同时也便于不同铣床加工效率的比较。

图1 零件示意图

例
如，原来在普通铣床上加工图1所示零件，为了缩短生产周期，一部分零件现采用高速铣床加工。这样，可通过该零件的加工来比较两种加工设备的加工效率。由
于该零件的表面质量要求不高，高速铣削和普通铣削均能达到要求。事实上，高速铣削加工出的零件表面粗糙度要比普通铣削加工低1~2个等级。
用单位时间内的金属去除量Z=W/t(cm3/min)
表示加工效率。试验中取铣削加工过程中的几个时间段，记录加工时间，测量在各个时间段零件加工前后的体积差，通过式(2)计算得到Z值。通过多次测量计算
取Z的平均值，该平均值即可视为较准确的Z值。对于图1所示零件的高速铣削过程，由式(2)算得的Z值为

按照传统切削理论即按式(1)计算得

比较Z高速和ZW，显然ZW与该零件实际的高速铣削加工效率相差很大。

2
不同铣床加工效率的比较 某研究所目前用于生产的铣
床除HSM-700型高速铣床外，还有国产的立式铣床和进口的铣削中心。国产铣床是二十世纪九十年代初购进的北京第一机床厂生产的XK5040-1型立式
升降台铣床(以下简称国产普通铣床)，目前主要用于零件粗加工及少量铸铁件和钢件的加工；进口铣削中心是美国产VF-0
HAAS型铣削中心(以下简称进口普通铣床)，可用于粗加工和精加工。对于图1所示零件，在国产普通铣床上加工的切削效率为

Z国普= W =3.073cm3/min

t 在进口普通铣床上加工的切削效率为 Z进普= W =7.277cm3/min

t 将Z高速分别与Z国普和Z进普进行比较，有 Z高速 =8.323

Z国普 Z高速 =3.476

Z
进普
由上述计算和比较可以看出，在高速铣床上加工该零件的金属去除率相当高，与国产普通铣床相比其优势更为明显(据操作工人反映，甚至出现过高速铣床加工效率
比国产普通铣床快10倍以上的情况)。当然，对于不同材质、不同形状和不同加工要求的零件，不同铣床的加工效率并不相同。对于加工面积较大的大型零件或形
状特别复杂的零件，高速铣床具有更为显著的加工效率优势。高速铣床的效率优势主要体现为高的刀具转速n和高的进给速度Vf。在实际加工中，进给速度Vf
对加工效率的影响往往更大。

3 考虑成本因素的加工效率 比较
比较加工效率必须带有一定的约束条件，应结合企业的实际情况，考虑加工效率与生产成本的关系。用式(2)求得的加工效率Z除以加工成本C来表示考虑了成本
因素的加工效率E(cm3/min?万元)，即 式(3)中，为计算简便，设加工成本C
主要为制造费用(包括设备成本、设备维护费用、刀具损耗费用等)，并假设高速铣床、国产普通铣床、进口普通铣床的日常维护费用相等。为了能客观地反映实际
加工效率，对2001年1月到2002年5月这一较长时间段内的机床使用情况进行比较： 瑞士MICRON
HSM-700型高速铣床每台价值人民币C0高速=200万元；由于机床零部件价格昂贵，用于机床非日常维护的费用(包括故障检修、更换零部件等)为C2
高速=9.5万元；在高速铣床上使用的刀具均为进口铣刀，价格较为昂贵，再加上缺少针对不同刀具和零件材料的切削用量规范，使得高速铣刀的使用成本较高，
因此，从去年初至今，高速铣刀损耗费用为C3高速=14,548.13元。 美国产VF-0
HAAS型铣削中心是1998年进口的普通铣削中心，当时价值人民币C0进普=80万元
；机床使用性能较好，除日常维护外，至今没有出现需要维修的故障，C2进普=0.45万元；与高速铣床一样，所使用的刀具均为进口铣刀，除正常的刀具磨损
外，很少出现刀具非正常损耗，铣刀损耗费用为C3进普=2,195.26元。
1992年从北京第一机床厂购进的XK5040-1型立式升降台铣床，当时价值人民币C0国普=60万元
；目前主要用于零件粗加工，虽然精度不高，但性能还比较稳定，除日常维护外，未出现大故障。2000年对其操作系统进行了改造(换装了西门子操作系统)，
改造和检修的费用为C2国普=6.45万元；在 此机床上既使用进口刀具也使用国产刀具，铣刀损耗费用为C3国普=1,377.62元。
设机床的使用年限为20年，按照直线折旧法，机床每年折旧5%，则到2002年，三种铣床的当前成本分别为：

由式(3)可求得考虑成本时三种不同铣床 的加工效率分别为

由
计算结果可以看出，考虑成本因素后，高速铣削不再具有显著的效率优势(与进口普通铣削中心的加工效率接近)。这一比较结果说明，目前高速铣削的使用成本
还比较高(其设备成本、维护费用和刀具损耗费用都比普通机床高出很多)。
尽管目前采用高速铣削还达不到经济的切削效率，但并不说明高速铣削不具优势。首先，上文对铣削效率经济性的分析仅考虑了生产成本，并没有考虑时间效益。在
技术飞速发展的今天，时间往往是更重要的经济因素。高速铣削加工在缩短加工工时方面的优势是很明显的。其次，上文所作加工效率比较是在高速铣床和普通铣床
均能加工同一种零件的前提下进行的，事实上许多不适合(或不能)在普通铣床上加工的零件(如薄壁零件或对加工表面质量要求较高的零件)只能用高速铣床加
工。第三，高速铣削技术作为一种新的加工技术在我国正经历不断发展的过程，为了获得高速铣削的经济加工效率，必须深入研究高速铣削机理，加快进行高速铣削
工艺的科研开发，同时加强生产管理，提高操作者素质。相信随着对高速铣削技术研究的不断深入，加工的经济性等问题将得到很好解决。

4
结论 *生产实践表明，高速铣床加工零件覆盖面广，特别适用于加工面积较大、形状复杂的精密零部件。零件加工精度高，废品率低。
*传统的切削加工效率公 式不适用于高速铣削，用单位时间内的金属去除量来表述高速铣削的加工效率更为准确。 *单从机床的切削效率来看，高速铣床
要高出普通铣床好几倍，但目前高速铣床的使用成本较高。在选择工艺方案时，可以考虑用普通铣床进行粗加工，用高速铣床进行半精加工和精加工。
*只有深入开展高速铣削技术的科研开发，才能充分发挥高速铣床的加工效率优势。

引用出處：

http://www.51695062.com/html/product-14-02290331-1.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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Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao
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ようこそＢｅｗｉｓｅ　Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

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、

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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)
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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,
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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
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worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline
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一、 三角函数计算
          1.tanθ=b/a θ=tan-1b/a
          2.Sinθ=b/c Cos=a/c

新闻来源：中国研磨网  发布日期：2006-8-29
 
 
 

资讯来源：互联网 | 发布时间：10 7 2008 12:00AM
 
 
 

来源：广东河源中联纳米科技有限公司
众所周知：碳在特定的高温、超高压条件下可以晶变成金刚石。这个特定区域称为晶变相区（温度1800---23000C，压力20万---30万个大气压）
当负氧平衡炸药在高压密闭容器中爆轰的瞬间（约1微秒），组成炸药的C、H、O、N中的碳分子一部分被炸药自身的氧氧化，未被氧化的富余游离碳在晶变区的高温、超高压下就合成为纳米金刚石。在此环境中，碳元素呈液滴状，晶变为类球形。
纳米金刚石的转化率、表面性质与炸药成分、配比、药柱大小形状、反应釜形状尺寸及与药柱尺寸的配比、介质成分浓度压力均有关系。

安
定性
在贮存条件下，炸药保持其理化性质不发生超过允许范围变化的能力。通常在夸大了的条件下实验衡量。安定性好，则耐贮存，可存放相当长时间不发生危险。安定
性差，则不耐贮存，存放过久，则会因缓慢分解加速而发生危险。为防止发生事故，任何弹药都不能存放过期，过期的应立即使用或销毁。
对炸药的要求是性能优良，作用可靠；同时要材料价廉易得，制备简单方便，符合兵器动员的要求。在本书中，择取符合上述要求的品种详细讲解，制备比较困难的不介绍或简介。

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。
 

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。

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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