PCD刀具的制造過程主要包括兩個(gè)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(wàn)個(gè)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(jià)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(duì)燒結(jié)成的復(fù)合片進(jìn)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(diǎn)的比較見表1。

表1 PCD復(fù)合片切割工藝的比較

工藝方法	工藝特點(diǎn)
電火花加工	高度集中的脈沖放電能量、強(qiáng)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
超聲波加工	加工效率低，金剛石微粉消耗大，粉塵污染大
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(zhǎng)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(shí)驗(yàn)表明，增大切削速度會(huì)降低加工表面質(zhì)量，而切削速度過低則會(huì)產(chǎn)生"拱絲"現(xiàn)象，并降低切割效率。增加PCD刀片厚度也會(huì)降低切割速度。

一、設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格、參數(shù)及性能

1、設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)：

設(shè)備型號(hào)		α-C400iC	α-C600iC	α-C800iB
設(shè)備規(guī)格		400mm×300mm	600mm×400mm	800mm×600mm
工作臺(tái)	尺寸	626mm×441mm	898mm×620mm	1132mm×820mm
	承載	500Kg	1000Kg	2000Kg
行程	X軸	400mm	600mm	800mm
	Y軸	300mm	400mm	600mm
	Z軸	255mm	310mm	310mm
	斜度	±30°/80mm	±30°/150mm	±30°/150mm
輔助行程	U軸	±60mm	±100mm	±100mm
	V軸	±60mm	±100mm	±100mm

2、設(shè)備的主要技術(shù)參

(A) 最大切割效率：330mm²/min

(B) 機(jī)床消耗功率：13KVA ；

(C) 電極絲直徑：Ф0.10～Ф0.30mm；

(D) 走絲速度：<15 M/min ；

(E) *佳粗糙度：Ra≤0.19μm；

(F) 精度（按JIS標(biāo)準(zhǔn)）：

X軸的定位精度：±0.0015mm；

X軸的重復(fù)定位精度：±0.002mm；

Y軸的定位精度：±0.0015mm；

Y軸的重復(fù)定位精度：±0.002mm；

U、V軸的定位精度：±0.005mm；

U、V軸的重復(fù)定位精度：±0.003mm；

(G)高速自動(dòng)穿線AWF功能（10秒循環(huán)，0.10細(xì)線可自動(dòng)穿線）

上述精度指標(biāo)的校準(zhǔn)已在日本工廠完成，以日本工廠出具的出廠精度報(bào)告為準(zhǔn)。

二、機(jī)床的配置功能組成

1、機(jī)床結(jié)構(gòu)：

（1） 高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)鑄鐵床身；

（2） 錐度機(jī)構(gòu)；

（3） X、Y軸滾珠絲杠和精密直線導(dǎo)軌及交流伺服電機(jī),U、V、Z軸交流伺服電機(jī)；

（4） 先進(jìn)電控系統(tǒng),高速無電解電源（高頻交流電源）；（變頻器→控制噴水馬達(dá)）

（5） 過濾系統(tǒng)及溫控裝置，配置日本原裝大金變頻冷水機(jī)。

（6） FANUC Series 31i-WB控制系統(tǒng)；（數(shù)控系統(tǒng)）

（7） 線切割工作液箱，格蘭富變頻水泵；

2、CNC系統(tǒng)的配置組成功能及其技術(shù)性能：

（1）CNC的硬件組成：

(A) 日本原產(chǎn)FANUCSeries 31i-WB系統(tǒng)；

(B) 存儲(chǔ)卡,硬盤；

(C) 配置以太網(wǎng)和USB接口；

(D) 15″觸摸液晶；

(E) RS232接口,USB鼠標(biāo)接口；

(F) 系統(tǒng)接口。

（2）CNC的軟件組成及操作平臺(tái)：

操作平臺(tái)為windows系統(tǒng)。

（3）系統(tǒng)配置功能：

（A）坐標(biāo)系：絕對(duì)坐標(biāo)、相對(duì)坐標(biāo)，；

（B）圖形坐標(biāo)變換、縮放、旋轉(zhuǎn)功能，圖形跟蹤顯示功能；

（C）直線、圓弧納米插補(bǔ)功能；

（D）錐度加工功能；

（E）短路、斷絲處理功能；

（F）停電記憶功能，加工結(jié)束自動(dòng)停機(jī)功能；

（G）自動(dòng)對(duì)端面、對(duì)中心功能；

（H）自動(dòng)加過渡圓弧功能（任意）；

（I）菜單技術(shù)、自動(dòng)編程功能；

（J）數(shù)據(jù)傳輸；

（K）配備電火花線切割專業(yè)加工工藝的專家系統(tǒng)；

（4）CNC系統(tǒng)的技術(shù)性能：

（A）5軸數(shù)控，5軸4個(gè)CNC軸聯(lián)動(dòng)；

（B）錐度加工及補(bǔ)償功能，加工錐度標(biāo)準(zhǔn)±30°/80mm；

（5）CNC系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境：

(A)溫度范圍：5-30℃，*佳溫度20±0.5℃；

(B)相對(duì)濕度：40%-80%RH以下；

(C)機(jī)床周圍無振源、無粉塵；

3、機(jī)床運(yùn)行環(huán)境：

電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：電壓200V（-10%～10%），頻率50HZ；13KVA.

（機(jī)器內(nèi)部有信號(hào)防干擾設(shè)計(jì)）