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金刚石内外螺纹具

金刚石轮毂

金刚石倒角，锪

金刚石45度外圆车适合加工铜铝件外槽

金刚石具/片

金刚石具具有极高的硬度和耐磨性、低摩擦系数、高弹性模、高热导、低热膨胀系数，以及与非铁金属亲和力小等点。可以用于非金属硬脆材料如石墨、高耐磨材料、复合材料、高硅铝合金及其它韧性有金属材料的精密加工。金刚石具类型繁多，性能差异显著，不同类型金刚石具的结构、制备方法和应用领域有较大区别。

金刚石具的类型

　　1、金刚石Natural Diamond(ND)；

　　5、在具体表面直接上沉积厚度小于30µm的金刚石薄膜涂层Coated Thin Diamond Film(CD)。

金刚石(ND)具

　　为金刚石拉蔓峰谱，具有以下特征：

聚晶金刚石(PCD)具

　　PCD是高温超高压条件下通过钴等金属结合剂将金刚石微粉聚集结合成的多晶体材料，又称结金刚石。聚晶金刚石具整体结成铣，用于铣削加工，PCD晶粒呈无序排列状态，属各向同性，硬度均匀，石墨化温度为550℃。具具有高硬度、高导热性、低热胀系数、高弹性模和低摩擦系数。非常锋利等特点。

人造聚晶金刚石复合片(PDC)具

　　为提高PCD片的韧性和可焊性，常将PCD与硬合金体做造聚晶金刚石复合片(PDc)。即在硬合金底其表面压制一层0.5～1mm厚的PCD结而成。复合片的抗弯强度与硬合金本一致，硬度接近PCD，故可以替代PCD使用。PCD及人造聚晶金刚石复合片(PDC)具的口锋利性和加工的工件表面低于ND。同时其可加工性很差，磨削比小，难以根据头的几何形状任意成形。目前利用人造聚晶金刚石复合片只能制备车，至今还不能制造带断屑槽的可转位片和复杂三维曲面几何形状的铣。

CVD金刚石厚膜(TDF)焊接具

　　金刚石厚膜焊接具是把激光切割好CVD金刚石厚膜焊接至体(通常为K类硬合金)上，形成复合片，然后抛光复合片，二次焊接至体上，磨成需要的形状和口。如图3(a)所示，为CVD金刚石厚膜(金刚石膜厚度达30µm)，具有硬度高、耐磨损、摩擦系数小等特点，是制造切削有金属和非金属材料具的理想材料。由于金刚石焊接过程工艺复杂，CVD金刚石厚膜(TDF)焊接具尚未大批应用。

金刚石涂层具

　　金刚石涂层具是用CVD法直接在硬合金(K类硬合金)或陶瓷等体上沉积一层1～25µm金刚石薄膜，无解理面各向同性。如图3(b)。薄膜涂层具硬度达9800～10000HV。热导率高，室温下导热系数高达2000W·m-1·K-1，而硬合金具导热系数仅为80～100m-1·K-1。CVD方法金刚石可以涂层到任何复杂形状的具上，这是聚晶金刚石无法拥有的显著的势。

立方氮化硼(PCBN)具

　　立方氮化硼(PCBN)是继人工合成金刚石之后出现的第二种无机超硬材料,其硬度略次于金刚石,热稳定性好,耐热性可达到1400~1500度,比金刚石低热性(700~800度)几乎高一倍.立方氮化硼(PCBN)具主要适合加工各种黑金属及其合金材料;适合于各种淬硬钢(碳素工具钢 轴承钢 模具钢 高速钢)珠光体灰口铸铁(钒钛铸铁)冷硬铸铁高温合金(镍合金钴合金)及表面喷涂堆焊的加工.具有使用寿命长,减少换次数,补偿停机所花的时间,使数控机床和自动化生产线的高效能得到更充分的发挥,可以改变传统的机械加工方式(即淬火前用具粗加工和淬火后用砂轮精加工的方法),从而能在一台数控机床进行淬火前淬火后的车削加工(以车代磨),具有很好的经济效益.

　　四方拉丝模

金刚石具的应用

　　金刚石具目前主要用于紫铜及铜合金和金、银、铑等贵重有金属，以及特殊零件的超精密镜面加工，如录相机磁盘、光学平面镜、多面镜和二次曲面镜等。但其结晶各向异性，具价格昂贵。

      PCD的性能取决于金刚石晶粒及钴的含，具寿命为硬合金(WC体)具的10～500倍。主要用于车削加工各种有金属如铝、铜、镁及其合金、硬合金和耐磨性极强的纤维增塑材料、金属复合材料、木材等非金属材料。切削加工时切削速度、进给速度和切削深度加工条件取决于工件材料以及硬度。

      人造聚晶金刚石复合片(PDC)性能和应用接近PCD具，主要用在有金属、硬合金、陶瓷、非金属材料(塑料、硬橡胶、碳棒、木材、水泥制品等)、复合材料等切削加工，逐渐替代硬合金具。由于金刚石颗粒问有部分残余粘结金属和石墨，其中粘结金属以聚结态或呈叶脉状分布会减低具耐磨性和寿命。此外存在溶媒金属残留，溶媒金属与金刚石表面直接接触。降低(PDC)的抗氧化能力和具耐热温度，故具切削性能不够稳定。金刚石厚膜具制备过程复杂，因金刚石与低熔点金属及其合金之间具有很高的界面能。金刚石很难被一般的低熔点焊料合金所浸润。可焊性极差，难以制作复杂几何形状具，故TDF焊接具不能应用在高速铣削中。金刚石涂层具可以应用于高速加工，原因是除了金刚石涂层具具有良的机械性能外，金刚石涂层工艺能够制备任意复杂形状铣，用于高速加工如铝钛合金航空材料和难加工非金属材料如石墨电极等。

　　陶瓷结合剂金刚石砂轮具有金刚石和陶瓷结合剂的共同特点，与普通刚玉、碳化硅磨具相比，它单削力强，磨削时温度比较低，磨具磨损比较小；可以适应各种冷却液的作用；磨削时磨具的形状保持性好，磨出工件的精度高；磨具内有较多的气，磨削时有利于排屑和散热，不易堵塞、不易伤工件；磨具的自锐性比较好，修整间隔的时间长，修整比较容易。因此陶瓷结合剂金刚石砂轮在国外一些发达国家的使用日益增多。

　　用户在选择和使用金刚石涂层具之前，必须了解有关金刚石涂层具的以下几点常识：

　　(1)CVD金刚石涂层与非晶金刚石涂层的区别?  

　　非晶金刚石(也称为类金刚石碳——译注)涂层是采用PVD工艺沉积的一种碳膜。它既具有一部分金刚石的SP3键，又具有一部分碳的SP2键；其成膜硬度很高，但又低于金刚石膜的硬度；其厚度也比我们通常沉积的金刚石膜要薄一些。加工石墨时，非晶金刚石涂层具的寿命是未涂层硬合金具的2-3倍。与之相比，CVD金刚石则是采用CVD工艺沉积的纯金刚石涂层，加工石墨时的具寿命是硬合金具的12-20倍，从而可减少换次数，提高加工的可靠性和精度一致性。

　　(2)不能用金刚石具加工淬硬钢?  

　　金刚石由碳原子构成。某些材料受热时，会从金刚石中吸出碳原子并在工件中形成碳化物。铁是此类材料。用金刚石具加工铁族材料时，摩擦产生的热会使金刚石中的碳原子扩散到铁中，从而造成金刚石涂层因化学磨损而提前失效。

　　(3)重磨和(或)重涂层的金刚石涂层具难以保由于具表面生成的涂层为纯金刚石，因此用金刚石磨轮对具进行重磨需要耗费很长时间。此外，为使金刚石生长而采用的具。制备工艺会改变具表面的化学特性，由于涂层时要求对这种化学特性进行非常精确的控制，因此具重新涂层的效果难以得到保。

　　与任何其他具一样，金刚石涂层具的寿命也各不相同，主要取决于被切削材料、选用的进给率和切削速度，以及工件的几何形状等。一般来说，加工石墨的金刚石涂层具的寿命是未涂层硬合金具的10-20 倍，在某些情况下甚至可能更长。这样，能用一把具完成几乎任何加工任务，无需因具磨损而换，避免了加工中断和重新校准，从而有可能实现无人值守加工。在复合材料的加工中，也完全可能获得较长的具寿命。