Aplicación de la herramienta de diamante policristalino (PCD) en el mecanizado de pistones de automó

La razón por la que el cortador PCD tiene las ventajas de alta velocidad de corte, larga vida útil de la herramienta y bajo costo de las piezas de trabajo de procesamiento masivo es que tiene las siguientes características de rendimiento que otros materiales de la herramienta no pueden igualar.

¿Por qué? Características de rendimiento de los cortadores PCD

1. Extremadamente alta dureza y resistencia al desgaste

La dureza del diamante policristalino es de 3 a 4 veces mayor que la del carburo cementado, cerca de la del diamante natural, y su resistencia al desgaste es más de 100 veces mayor. La abrasividad es constante, y es difícil que las grietas pasen de un grano a otro, y su resistencia al agrietamiento es mejor que la del diamante de un solo cristal.

2. Bajo coeficiente de ficción y alto módulo elástico

El coeficiente de fricción entre el cortador PCD y el material de la pieza de trabajo es menor que el de otros materiales de la herramienta, excepto el diamante de cristal único, generalmente entre 011 y 013. Un pequeño coeficiente de fricción puede reducir la fuerza de corte y reducir la temperatura de corte.

El módulo elástico del PCD es mucho más grande que el del carburo cementado, así que el borde no se deforma fácilmente durante el proceso de corte, Y los parámetros geométricos originales del borde de corte se pueden mantener en gran medida, y el borde de corte se puede mantener afilado durante mucho tiempo.

3. Buena conductividad térmica y bajo coeficiente de expansión térmica

La alta conductividad térmica y la difusividad térmica hacenCortadores de diamante policristalinoFácil de disipar el calor de corte durante el corte, de modo que la temperatura en el área de corte sea menor y la vida útil de la herramienta sea larga. El bajo coeficiente de expansión térmica hace que la herramienta sea menos probable que se deforme en gran medida durante el proceso de corte.

4. El borde es afilado y la rugosidad del borde es pequeña

El borde de corte del cortador PCD es muy afilado. En general, el pico de Sierra del borde de corte es inferior a 5 μm, y el radio romo del borde de corte es inferior a 4 μm. En la mayoría de los casos, la cara del rastrillo del cortador del PCD es una superficie del espejo, y la rugosidad superficial puede alcanzar 0101 μm, que puede hacer que los chips fluyan fácilmente a lo largo de la cara del rastrillo y reducir la generación de borde acumulado.

Ⅱ. APLICACIÓN DE CORTADOR PCD en mecanizado de pistón

Para mejorar el rendimiento del motor, el material del pistón del motor se cambia de aleación de aluminio de bajo silicio a aleación de aluminio de silicio medio, e incluso se utiliza aleación de aluminio de alto silicio.

Las excelentes características deEspacios en blanco PCDHacer cortadores PCD ampliamente utilizados en el procesamiento de aleaciones de aluminio, especialmente aleaciones de aluminio de alto silicio. La dureza y la resistencia al desgaste de la aleación de aluminio de alto silicio son más altas que otras aleaciones de aluminio. Al cortar, la herramienta corta alternativamente la base de aluminio suave y las partículas de silicio duro, y las herramientas ordinarias son fáciles de usar. Al mismo tiempo, la herramienta también es fácil de producir borde acumulado, lo que deteriorará la precisión de mecanizado y la rugosidad de la superficie.

Para evitar el endurecimiento de los bordes acumulados y el trabajo, el borde de corte debe ser afilado y la cara de corte debe ser lisa, y los cortadores de PCD cumplen con estos requisitos.

Ⅲ. Uso correcto de los cortadores PCD

1. Aunque el cortador PCD tiene una dureza extremadamente alta, su dureza no es tan buena como la del carburo cementado, y es mucho más baja que la del acero de alta velocidad. Por lo tanto, la principal forma de falla del cortador PCD es el astillado. El astillado generalmente es causado por la vibración durante el mecanizado. Reducir el voladizo de la herramienta y mejorar la rigidez de la máquina herramienta puede ayudar a reducir la vibración. Una máquina de mecanizado de alta rigidez es un requisito previo para el uso de cortadores de PCD, y la mayoría de los talleres de mecanizado procesan el proceso de acabado de pistones de aluminio de alta silicona en máquinas herramienta CNC más avanzadas.

2. Mayor velocidad de corte también puede proteger el filo del cortador de PCD. Al girar con Cortadores de PCD, la velocidad de corte utilizada debe ser de 2 a 3 veces mayor que la de las herramientas de carburo, de lo contrario es difícil obtener resultados de procesamiento satisfactorios.

3. Los cortadores de PCD se pueden dividir en herramientas de procesamiento de superficies, herramientas de procesamiento de orificios y herramientas de procesamiento de ranuras de anillo. Cuando el mecanizado de superficies o los pistones de aluminio perforados con Cortadores PCD, generalmente no se requiere refrigerante, mientras que el mecanizado de ranuras de anillo semicerradas requiere una evacuación suave del chip y enfriamiento y lubricación del filo.