用金刚石刀具车削加工玻璃钢的参数

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    引言：璃钢机加工中，常采用锋钢和硬质合金刀具加工，刀具耐用度低和加工效率低，特别是SiO2含量达90％以上的高硅氧玻璃钢，在切削过程中，这些硬质点具有研磨的性质，使刀具磨损严重，工件起层、掉渣，粉尘严重；河南超硬材料研究所针对此现象研制出CDW20牌号金刚石刀具，由于此牌号金刚石刀具韧性优异，不但解决了使用传统刀具不耐磨的问题，而且解决了金刚石刀具由于脆性大而经常崩刀的问题。

   玻璃钢车削加工性能及金刚石刀具参数：

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    玻璃钢不是钢化玻璃。玻璃钢实际上是玻璃纤维增强工程塑料，是玻璃纤维和环氧树脂或酚醛树脂的结合物，  玻璃钢是以环氧酚醛树脂为粘结剂，玻璃纤维为填料，加入少量配合剂的热固性塑料制品。特别是SiO2含量达90％以上的高硅氧玻璃钢，在切削过程中，这些硬质点具有研磨的性质，使刀具磨损严重，工件起层、掉渣，粉尘严重。树脂因切削温度高而烧焦。车削玻璃钢时，CDW20牌号金刚石车刀具有以下加工特点：刀具耐用度高，车削光洁度高；加工效率高，使用CDW20牌号一般不加切削液进行干式切削；如果因为转速高或者工件导热性能差等原因造成切削温度过高时，可采用水基切削液进行冷却。
   (1)刀具材料性能：CDW20牌号金刚石刀具是河南超硬材料研究所针对车削玻璃钢研制而成，与采用硬质合金刀具车削相比，可以提高刀具耐用度几十倍以上。
   (2)刀具几何参数：玻璃钢多属于脆性材料。如高硅氧玻璃钢的板材、模压材料和缠绕材料，都属于这类材料。只有适当加大前角，保持刀刃锋利，才能顺利地切断纤维。由于玻璃钢的弹性模量小，弹性恢复大，为了减小摩擦，使切削轻快，刀具的前角，由于刀片结构和刀片材料强度的限制，华菱超硬刀具会根据客户具体情况设计出刀具的角度；力求达到最佳的切削状态，丰富的刀具刃磨技术经验使得玻璃钢车削后光洁度高，经过多次验证，车削玻璃钢时选用CDW20牌号，采用7-11度后角，5-6度前角，2-3度刃倾角，可粗加工，可精加工，采用此角度时，不易产生积削瘤，刀具不震动，加工过程噪音小；如下图：用于车削玻璃钢材料的可反复重磨的CDW20牌号金刚石刀具：

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   (3)切削用量：车削玻璃钢的切削速度，采用硬质合金刀具时，νC=40～80m/min，ap=0.1～4mm，f=0.2～0.5mm/r。而采用CDW20牌号金刚石刀具切削时，νC=100～120m/min。加工效率提高2-3倍。而且由于刀具耐用度高，可以联系几个班次不用重磨刀具；节约很多辅助工时，使用CDW20牌号一般不加切削液进行干式切削；如果因为转速高或者工件导热性能差等原因造成切削温度过高时，可采用水基切削液进行冷却。

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   金刚石刀具牌号和适合加工材料简介:

   河南超硬材料研究所（华菱超硬）研发的金刚石刀具牌号有CDW10，CDW20，CDW30；分别适合精加工，中等精加工和粗加工。

   金刚石刀具适合加工材料主要有三大类：非铁基金属材料、非金属材料和一些复合材料：

   1，非铁基金属： 铝合金、巴氏合金、黄铜合金、铜合金、铅合金、锰合金、硅铝合金、银、铂、 钨基硬质合金、锌合金。

   2，非金属材料： 氧化铝、石墨、烧结陶瓷、电木、氧化铍、陶瓷、环氧树脂、玻璃、玻璃陶瓷、橡胶和各种塑料。

   3，复合材料： 石棉、环氧玻璃纤维、碳填充材料、尼龙填充材料、酚类填充材料、聚氯乙烯填充材料、硅酸类填充材料。

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   金刚石刀具的主要性能指标

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   ①  硬度可达8000HV，为硬质合金的80～120倍；

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   ②  导热系数为700W/mK，为硬质合金的1.5～9倍，甚至高于PCBN和铜，所以其热量传递更迅速

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   ③  摩擦系数一般仅为0.1～0.3（硬质合金的摩擦系数为0.4～1），因此可显著减小切削力。

   ④  热膨胀系数仅为0.9×10 -6～1.18×10 -6，仅相当于硬质合金的1/5，因此CDW20牌号金刚石刀具热变形小，加工精度高。

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   ⑤  刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小，在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。

   结语：CDW20牌号金刚石刀具不但硬度高，而且韧性优异，不但解决了使用传统刀具不耐磨的问题，而且解决了金刚石刀具由于脆性大而经常崩刀的问题。车削玻璃钢时， CDW20牌号金刚石车刀具呈现出刀具耐用度高，车削光洁度高，加工效率高的特点。

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