淺談：使用金剛石涂層刀具的注意事項(xiàng)

　　金剛石刀具具有極高的硬度和耐磨性、低摩擦系數(shù)、高彈性模量、高熱導(dǎo)、低熱膨脹系數(shù)，以及與非鐵金屬親和力小等優(yōu)點(diǎn)。可以用于非金屬硬脆材料如石墨、高耐磨材料、復(fù)合材料、高硅鋁合金及其它韌性有色金屬材料的精密加工。金剛石刀具類型繁多，性能差異顯著，不同類型金剛石刀具的結(jié)構(gòu)、制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域有較大區(qū)別。那么，今天，我們就來看一下在選擇和使用金剛石涂層刀具時(shí)，有哪些需要注意的細(xì)節(jié)問題。

　　一、涂層的區(qū)別

　　非晶金剛石涂層是采用PVD工藝沉積的一種碳膜。它既具有一部分金剛石的SP3鍵，又具有一部分碳的SP2鍵；其成膜硬度很高，但又低于金剛石膜的硬度；其厚度也比我們通常沉積的金剛石膜要薄一些。加工石墨時(shí)，非晶金剛石涂層刀具的壽命是未涂層硬質(zhì)合金刀具的2-3倍。與之相比，CVD金剛石則是采用CVD工藝沉積的純金剛石涂層，加工石墨時(shí)的刀具壽命是硬質(zhì)合金刀具的12-20倍，從而，可以減少換刀的次數(shù)，以便于提高加工的可靠性及精度的一致性。

　　二、淬硬鋼加工

　　淬硬鋼一般都是高碳鋼或是高合金鋼，因?yàn)樗母咛肌⒏吆辖鸬男再|(zhì)，再通過淬火，鋼鐵表面的硬度會(huì)大幅度提高而被命名。金剛石，俗稱“金剛鉆”，它是一種由碳元素組成的礦物，是石墨的同素異形體，也是常見的鉆石的原身。金剛石是自然界中天然存在的最堅(jiān)硬的物質(zhì)。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。某些材料受熱時(shí)，會(huì)從金剛石中吸出碳原子并在物體上形成碳化物。鐵就是這類材料之一。用金剛石刀具加工鐵制材料時(shí)，摩擦產(chǎn)生的熱量會(huì)使金剛石中的碳原子擴(kuò)散到鐵中，從而，造成金剛石涂層因化學(xué)磨損，而提前沒有效果。

　　三、刀具的限制

　　重磨或重涂層的金剛石涂層刀具，其質(zhì)量難以保證，由于刀具表面生成的涂層是純金剛石，所以，用金剛石磨輪對(duì)刀具進(jìn)行重磨，需要耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間。此外，為了使金剛石變長(zhǎng)而采用的刀具，其制備工藝也會(huì)改變刀具表面的化學(xué)特性，由于特層時(shí)要求對(duì)這種化學(xué)特性進(jìn)行非常精確的控制，所以，刀具重新涂層的效果難以得到保證。

　　四、刀具的壽命

　　與任何其它刀具一樣，金剛石涂層刀具的壽命也各不相同，主要取決于被切削材料、選用的切削速度，以及物體的幾何形狀等。

　　一般來說，加工石墨的金剛石涂層刀具的壽命是未涂層硬質(zhì)合金刀具的10-20倍，在某些情況下甚至可能更長(zhǎng)。這樣，就能用一把刀具完成大部分加工任務(wù)，無須因刀具磨損而換刀，避免加工中止或重新校準(zhǔn)，因此，有可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化功能。

　　在綜合材料的應(yīng)用中，也是可能獲得較長(zhǎng)的刀具壽命。根據(jù)某些媒體的報(bào)道，在加工高密度玻璃纖維、碳纖維等難加工的材料時(shí)，金剛石涂層刀具的壽命可以高達(dá)未涂層硬質(zhì)合金刀具的70倍。