多晶金剛石刀具電腐蝕加工情況分析

　　在汽車工業使用鋁合金材料和其他有色金屬合金材料，如塑料材料、合成碳纖維材料、玻璃纖維材料以及粘接材料用量不斷增加的情況下，金剛石塗層刀具的用量也不斷增加。多晶金剛石（PKD）刀具就是一種近幾年來切削高硬度材料經常使用的刀具材料，而且它們在木材加工行業中也有超出硬質合金刀具的上佳表現。據專家估計，全球PKD刀具的年銷售量將超過3.5億美元，其中52%的PKD刀具應用在汽車生產企業以及零部件供應商。

　　PKD刀具的加工費用很高，其毛坯的價格相比較也很貴。使用PKD刀具的切削加工既費時又費力，而且廢品率相當高。除了幾何形狀和尺寸的製造誤差外，由於PKD材料的脆性很高，極易在切削刃上出現崩碎缺口，這是精密刀具生產廠家對PKD刀具生產加工時的難度所做的描述。在PKD刀具的發展過程中，現在有可能更加經濟，更加優質的保證這種PKD刀具的生產加工了，電火花就是加工PKD刀具的很好的切削方法。

　　PKD是一種燒結而成的合成金剛石坯料塊。它具有金屬切削刀具的結構形狀，由硬質材料（碳化鎢）作為基體。這種金屬基的切削材料有一定的導電性，這使得PKD刀具的電腐蝕線切割或者電腐蝕加工成為可能。電腐蝕加工一個重要的任務是：在燒結而成的PKD毛坯上加工出合格的刀片。而電腐蝕加工需要解決的另一個問題是：對安裝在刀體中的PKD刀具重新進行刃磨，使它更加鋒利。為此，Agie公司為它們的Agiecut車床配備了一套合適的發電機、信號發生器、新的專用軟體、機械部件和A迴轉坐標軸系統。

　　在提高PKD刀片的電腐蝕加工能力和電腐蝕加工質量方面，電機有著重要的作用，例如Agie公司使用的是IPG（智能化電機），並採用了Ecut電機控制技術，使工具機的電機系統可以適用於各種高速切削和電腐蝕加工。電腐蝕加工的切割絲不斷的切割、腐蝕不同的金屬材料：PKD刀片中的硬質材料和燒結材料。

　　精密、高性能的機械和電機系統還不能完全滿足PKD刀片刃磨的需要，還不能保證經濟高效的生產出合格的或者說刃磨出合格的PKD刀片。它們還必須依靠高效的軟體控制程序。

　　在PKD刀具的電腐蝕加工中，CAD/CAM系統是必須具備的基礎。程序控制軟體可以調用DXF格式的CAD文件，刀具可以在任何角度，任何位置對PKD的刀片進行測量是獲得準確刀具參數的基礎。工具機夾持元件的參數，都保存在工具機數控系統的資料庫中，刀具切削刃長度和刀具直徑可由操作者自己定義，同時操作者還需給出PKD刀片的刃磨方向，后角、前角，倒角，倒棱的寬度和切削刃的數量。

　　在工具機上進行電腐蝕PKD刀具的加工是從刀具測量開始的（在工具機的刀具坐標系中測量刀具的相對裝夾長度和角度）。

　　在測量時，測量系統對刀具刀片進行多點測量，尤其是採集了大量的切削刃的數據，為下一步的電腐蝕加工作好準備。這些檢測到的刀具、刀片數據保證了刀具切削刃正確的磨削，並可在今後的使用中方便的進行刀具尺寸的補償。換一句說：某一刀片的切削刃崩碎後，經測量可以在今後的多個工具機坐標軸方向上得到尺寸補償，使其加工出合格的產品。在這種電腐蝕加工中，使用的還是線切割銅絲，並且由操作者設定電腐蝕切割的走刀次數。PKD刀片在標準的電腐蝕線切割銅絲（黃銅絲直徑0.1~0.25mm）的腐蝕切割最後成型。數控程序的加工結果將以圖形方式顯示，並保存起來。

　　在PKD多晶金剛石刀片毛坯的切割加工中，使用的切割進給速度為4~10mm/min，這與被切割刀片的材料與厚度有關，刀片的表面質量與刀片的晶粒粗細有關。可以達到的切削刃鋒利程度為2~3μm。

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