最近的工作中接刀不同客戶的反應(yīng)，稱PCD面銑刀刀不能到達(dá)設(shè)定的壽命察藐。我梳理了一下目前為止對PCD銑刀壽命有重大影響的幾個因素列出來舟扎，寫成一篇科技論文，供參考睹限。
PCD材質(zhì)：
先從刀具本身的因素說起。最容易想到的就是PCD的顆粒度删窒，其次是PCD的含量，即濃度蕉拢。用于鉸刀的PCD顆粒要細(xì)于銑刀和鏜刀诚亚。數(shù)量級 顆粒越小，刀具越耐磨闸准。常見的規(guī)格有2micro梢灭、10micro、25micro等敏释。有的牌號也以粗細(xì)不同顆猎客纾混合，用于加工高硅含量的鋁蜂大。目前最先進(jìn)的制備工藝可將PCD顆粒直徑到納米級奶浦。
切削參數(shù)：
毋庸置疑，切削三要素中線速度對刀具壽命的影響最大财喳。但在PCD刀具這里似乎有點意外。并沒有直接的線性或成比例關(guān)系扎瓶。因為想要提高線速度泌枪，受限制的一般是機床的主軸轉(zhuǎn)速。還有系統(tǒng)的剛性误证。剛性不好的情況下就適宜試用密齒的刀盤。這是往往伴隨著振動產(chǎn)生均勻覆蓋于整個加工表面的振紋遏考。齒數(shù)減少或降低切削參數(shù)會有所緩解蓝谨。
另一個是進(jìn)給量，PCD由于其韌性不強譬巫，每齒進(jìn)給量一般取較小值芦昔，最好小于0.2，0.1~0.12比較合適咕缎。
切削深度只有在節(jié)拍比較充裕的情況下有效。比如0.75mm的切深被分解成0.45mm+0.3mm來完成。如果切深較大而又不能分層銑削墅诡，另一個方式就是降低速度和進(jìn)給桐智。因為節(jié)拍不可避免要被犧牲。
材料特性：
雖然名字都是叫鋁合金然磷，但差異卻很大刊驴。有鑄鋁、鋁合金捆憎、超硬鋁等躲惰。有些鑄造工藝不好的毛皮供應(yīng)商，在加工出的表面會出現(xiàn)很多砂眼础拨，每個砂眼中包含一粒沙子，足以引起PCD刃口的崩缺滔蝉。另外，硅含量增高會對PCD的壽命有很直接的影響曙痘。汽車行業(yè)用的鋁合金立肘，硅含量一般在7%左右，不會太離譜茧痒。
雖然被加工材料也會對刀具壽命有很大的影響融蹂，但在客戶處，想要通過改變工件材質(zhì)來提高刀具壽命区拳，無異于癡人說夢意乓。因為汽車行業(yè)一般都是大批大量生產(chǎn)，毛坯供應(yīng)商很難改進(jìn)或改變笆凌。強勢的客戶一般以一句“刀具要適應(yīng)加工條件”而終止這一討論士葫。曾見過鑄鐵缸體改性來提高刀具壽命項目的報道。
冷卻液：
關(guān)于冷卻液使用的幾個要素是成份爪模、濃度荚藻、流量、壓力等声滥。加工鋁合金推薦使用乳化液。濃度要求纽疟。鉸刀由于需要形成油膜憾赁。擠壓絲錐為了減少發(fā)熱，形成比較好的工作表面龙考，推薦用油冷卻晦款。）
案例：端面內(nèi)冷改為徑向內(nèi)冷。 小直徑（φ40）的PCD銑刀常使用在端面增加專用內(nèi)冷蓋缓溅，這樣效果不好，PCD刀夾在冷卻不充分的情況下很容易崩刃淤齐。改成徑向內(nèi)冷袜匿，切削刃直接對著切削刀尖居灯，刀具壽命比原來延長了10倍以上。
PCD銑削在MQL工況下也可以使用穆壕，前提是要針對這種情況優(yōu)化冷卻出口喇勋，使出口處離切削刃更近偎行，冷卻效果更好，霧化效果也需要切削前進(jìn)行檢驗蛤袒。φ250面銑刀噴油的用量是50mL/min妙真。
主偏角：
金剛石面銑刀的主偏角一般為75°，側(cè)刃銑削時為90°练般，外加圓角過渡。變化的主偏角（多重偏角或大圓怀ü薄）有利于減少毛刺摄职。這樣的案例在孔加工（鏜孔）中可避免或推遲孔出口處的飛邊或鐵環(huán)。面銑時使用也有一定的效果蛔垢。75°用于面銑歌懒，過渡處加一個0.1×45° 的過渡而保護(hù)刀尖。這相當(dāng)于把設(shè)計上的75°主偏角轉(zhuǎn)變?yōu)?5°甫男。因為小切深的緣故验烧，75°的刃口根本不會參與切削。經(jīng)驗上證明若治，這個倒角改成0.3×45°感混，對于延緩毛刺的產(chǎn)生，往往更有效婆跑。在這一案例中庭呜，R0.4圓角的刀片的壽命也還在測試中募谎。
在一個案例中試圖通過增加修光刃的數(shù)量（12+3）來延緩毛刺的出現(xiàn)。但結(jié)果證明這根本沒有什么效果数冬，直至全部15齒都采用修光刃刀夾。并且改變最后一刀的切深為0.1mm铜异，才能達(dá)到設(shè)定的壽命目標(biāo)熙掺。
刃口處理：
常見的刃口處理方式有圓化或負(fù)倒棱或兩者兼而有之。0.05×5°的刃口增強倒角蜡秽，效果還未驗證缆镣。02刀片案例中首件就會有很多鋼絲刷去不掉的毛刺，宣告倒棱對于PCD棉銑的優(yōu)化失敗寞蚌。人造金剛石的刃口鋒利程度不及天然金剛石钠糊。
刀具跳動：
調(diào)刀時端面跳動控制在3micro。這個是為了避免因表面質(zhì)量不好而造成的失效艘刚。有資料表明徑向跳動也會影響刀具壽命截珍。分析可以得到徑向上的跳動會影響每個齒的切削厚度岗喉。刀具的動平衡性能也會對刀具壽命造成影響。刀具圖紙上G2.5 @3000rpm钱床。使用動平衡機檢驗的時候需要先稱重，刀具調(diào)整好以后鲸拥，運行在工作時使用的轉(zhuǎn)速來判斷動平衡是否符合要求僧免。
失效形式：
面銑刀常見的失效形式有崩刃懂衩，表面質(zhì)量（劃痕、粗糙度超差）牵敷，翻邊毛刺等法希。任何一種形式提前出先，都可以宣告本輪刀具壽命的終結(jié)毛肋。在以毛刺出線為判斷標(biāo)準(zhǔn)的情況下屋剑，刀具壽命很容易帶有主觀性唉匾。刷子是否工作正常需要仔細(xì)評估孕讳。對于刷子工作是否有效的幾個關(guān)鍵參數(shù)是，壓刷量巍膘，補償頻次和補償數(shù)值厂财。在正式切削后還要觀察刷子的長度是否在正常變化，即補償?shù)闹噶钍欠裾_下達(dá)并執(zhí)行峡懈。
毛刺產(chǎn)生的位置蟀苛，和走刀路徑也有關(guān)系。銑刀切入面的邊上不會有逮诲，但是切出的邊上帜平，隨著刀具變鈍，刷子的去除能力有限梅鹦，殘留的毛刺會越來越多裆甩。
結(jié)語：
PCD面銑的壽命影響因素主要是以上各種，遇到不能達(dá)到壽命要求時嗤栓，可根據(jù)上述八條一一核對，以找到解決問題的思路箍邮。以上是我最近一段時間關(guān)于PCD面銑刀的思考和總結(jié)茉帅，希望能對你有用。也歡迎來信交流討論锭弊。
#6792-欒正華-牛約客#橙子學(xué)院碼字島第8篇
