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PCD刀具的制造過程主要包括兩個階段:
①PCD復(fù)合片的制造:PCD復(fù)合片是由天然或人工合成的金剛石粉末與結(jié)合劑(其中含鈷、鎳等金屬)按一定比例在高溫(1000~2000℃)、高壓(5~10萬個大氣壓)下燒結(jié)而成。在燒結(jié)過程中，由于結(jié)合劑的加入，使金剛石晶體間形成以 TiC、SiC、Fe、Co、Ni等為主要成分的結(jié)合橋，金剛石晶體以共價鍵形式鑲嵌于結(jié)合橋的骨架中。通常將復(fù)合片制成固定直徑和厚度的圓盤，還需對燒結(jié)成的復(fù)合片進行研磨拋光及其它相應(yīng)的物理、化學(xué)處理。
②PCD刀片的加工:PCD刀片的加工主要包括復(fù)合片的切割、刀片的焊接、刀片刃磨等步驟。
切割工藝
由于PCD復(fù)合片具有很高的硬度及耐磨性，因此必須采用特殊的加工工藝。目前，加工PCD復(fù)合片主要采用電火花線切割、激光加工、超聲波加工、高壓水射流等幾種工藝方法，其工藝特點的比較見表1。
表1 PCD復(fù)合片切割工藝的比較
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工藝方法 |
工藝特點 |
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電火花加工 |
高度集中的脈沖放電能量、強大的放電爆炸力使PCD材料中的金屬融化，部分金剛石石墨化和氧化，部分金剛石脫落，工藝性好、效率高 |
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超聲波加工 |
加工效率低，金剛石微粉消耗大，粉塵污染大 |
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激光加工 |
非接觸加工，效率高、加工變形小、工藝性差 |
在上述加工方法中，電火花加工效果較佳。PCD中結(jié)合橋的存在使電火花加工復(fù)合片成為可能。在有工作液的條件下，利用脈沖電壓使靠近電極金屬處的工作液形成放電通道，并在局部產(chǎn)生放電火花，瞬間高溫可使聚晶金剛石熔化、脫落，從而形成所要求的三角形、長方形或正方形的刀頭毛坯。電火花加工PCD復(fù)合片的效率及表面質(zhì)量受到切削速度、PCD粒度、層厚和電極質(zhì)量等因素的影響，其中切削速度的合理選擇十分關(guān)鍵，實驗表明，增大切削速度會降低加工表面質(zhì)量，而切削速度過低則會產(chǎn)生"拱絲"現(xiàn)象，并降低切割效率。增加PCD刀片厚度也會降低切割速度。
機械部（a-C400iB）
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規(guī)格項目 |
a-C400iB |
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加工方式 |
浸漬加工／沖洗加工 |
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*大工件尺寸 |
無升降門 |
標(biāo)準(zhǔn) |
730 ′ 630 ′ 250mm |
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選項 |
- |
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有升降門 |
標(biāo)準(zhǔn) |
730 x 585 x 250 mm |
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選項 |
- |
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*大工作物重量 |
500kg |
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工作臺行程 |
400 ′ 300mm |
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Z 軸行程 |
255mm |
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UV 軸行程 |
±60mm ′ ±60mm |
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驅(qū)動電機 |
X/Y 軸 |
FANUC AC 伺服電機aiF 1/5000-B |
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U/V 軸 |
FANUC AC 伺服電機aiF 1/5000-B |
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Z 軸 |
FANUC AC 伺服電機aiF 1/5000-B |
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*大工作臺進給速度 |
2000mm /min |
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使用線徑 |
f0.1 ～ f0.3mm （細(xì)線規(guī)格機：f0.05 ～ f0.3 mm） |
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線張力 |
200 ～ 2500g （細(xì)線規(guī)格機：180 ～2500 g） |
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進線速度 |
1 ～15m/min |
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*小工作臺移動量 |
0.0001mm |
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*大錐角 |
標(biāo)準(zhǔn) |
±30°/ 80mm |
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選項 |
±45°/ 40mm |
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導(dǎo)線嘴 |
沖模導(dǎo)線嘴 |
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*大線重量 |
標(biāo)準(zhǔn) |
16kg（細(xì)線規(guī)格機：10kg） |
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