當提到加工複合材料時，已沒有什麽秘密可（kě）言，必須針對具體材料、具體應用，采取具體方法（fǎ）。因此，人們不斷在實踐（jiàn）中探（tàn）索前進（jìn），尋找具體的加（jiā）工方法。無論是碳纖維增強塑料(CFRP)，還是CFRP金屬疊層材料（例如鋁和（hé）/或鈦）加工；無論是自（zì）動進給設備，或是數控固定床身的機床，山特（tè）維（wéi）克可樂滿通過攜手（shǒu）Precorp可以 提供領先的複合材料（liào）加工刀具（jù）解決方案，幫（bāng）助客戶（hù）最大（dà）限度的改善加工性能（néng），提（tí）高加工質量。

      近年來，複合材料鑽削刀具中，討論得最多的刀具創新是PCD直接壓製燒結技術。為理解這（zhè）種（zhǒng）概念（niàn），首先需（xū）要了解PCD及（jí）其以前的局限性（xìng）。通常來說（shuō），在（zài）硬質（zhì）合金（jīn）層上附上扁片狀的（de）PCD，在製作切削刀具時，將PCD用銅焊的方式焊接在刀具刀體上。

      這種方法有（yǒu）兩大缺點：1. 刀具槽型加工受限，因為是采用平片製作；2. 將平片焊接在刀具的銅焊接頭上距切削刃很近。如果溫度接近銅（tóng）焊的（de）熔點，那麽加工中產生熱量，會（huì）使焊接接頭失效。

戰略定位

      為了克服這些缺點，並充分利用PCD的優勢（shì），山特（tè）維克可樂滿和Precorp潛心研究，采用PCD材料的直接壓製燒結技術，從戰略上專注製（zhì）造PCD刀具毛坯。製作這（zhè）類刀坯時，將金剛石粉裝入（rù）硬質合金刀（dāo）具刀體上開的槽內，在高溫/高壓下將金剛（gāng）石與硬質合金燒結（jié）成為一（yī）體，燒結好的刀具毛坯用銅焊的方式焊接（jiē）在刀柄上。最終按照刀具（jù）刃形的（de）設計要求，進行精密（mì）的刀具刃形（xíng）加工。

      對於加（jiā）工車間來說，這是一個（gè）好消息，因為燒結PCD的特性，可以使得（dé）在（zài）刀具加工時準確的定位PCD刀刃。此外（wài），還可精確地製成螺旋式切削刃或其（qí）他複（fù）雜刃型，這是在使（shǐ）用焊接PCD平（píng）片時無法（fǎ）做到的。燒結PCD技術為山特維克可（kě）樂滿提供了設計優化切削刃型的保證，這種優（yōu）化的刃形既（jì）可適應欠剛性設置，還可適應精密的穩定大批量加工。采用PCD直接壓製燒結技術，還能解決上述銅焊接（jiē）頭失效的難題。誠然，直接（jiē）壓製燒（shāo）結刀具仍然有銅焊（hàn）接（jiē）頭——這僅僅位（wèi）於刀柄偏上（shàng）方的位置，離切削部位較遠，不受（shòu）發（fā）熱的影響。

特殊刀具刃型

      通常來說，PCD直接壓（yā）製燒結刀具具有鋒利的切削（xuē）刃型，即使在加工耐磨料磨損性最大的複合材料時，也能保持鋒利的刃口。這（zhè）種技術甚（shèn）至還可進一步加（jiā）強，例如強化刀具的（de）圓角（jiǎo）部（bù）分，以提高切削速（sù）度，而不影響表麵質（zhì）量或尺（chǐ）寸公（gōng）差。

      對於加工複合材料（liào）和金屬疊層材（cái）料，PCD直接（jiē）壓製燒結刀具（jù）可以采用微磨技術，以便加工高應力集中部位，還（hái）有助於保（bǎo）持鋒（fēng）利度，延長刀具（jù）使用壽命。刀（dāo）具鋒利的刃口切削合成纖維時，需要（yào）的（de）推力小，可將加工缺陷（例如分層、基材熔融/軟化、纖維拉出及表麵燒焦）減至（zhì）最低。

核心驅動力

      複合材料和零（líng）件加工工藝（yì）中，孔加工繼（jì）續占據主導地位。例（lì）如，航（háng）空工業中，在準備安裝複合材料機架和零件的緊（jǐn）固件時，需要（yào）花費（fèi）大量的時間。即使采用最（zuì）新的降低了（le）裝配要求的統一結構，從加工效率和成本的角度看，鑽削仍然是主導因素（sù）。

      山特（tè）維克（kè）可樂（lè）滿的PCD鑽頭，采用直接壓製燒結技術（shù），切削刃可製成各種槽型，將進出（chū）孔位置的分層傾向減至最低，但（dàn）應用方法仍（réng）然是刀具選型的一個（gè）主要因素。例如（rú），使用自（zì）動進給設備時，PCD直接壓製燒結鑽頭（例（lì）如85或86 PT 係列CD10），采用PCD刃形保護設計（jì），增加了加工過（guò）程的穩定性。此時，在切削刀具PCD刃（rèn）口部分加了保護層，縮短了PCD外露部（bù）分（fèn）的總長（zhǎng）度。這樣可防止切削刃崩裂，從而延長刀具的使用壽（shòu）命。這些鑽（zuàn）頭還可采用內冷方（fāng）式，這種方式特別推薦用於加工鋁合金和/或鈦合金堆疊的複合材料。

數控機床

      在固定床身數控機床上進（jìn）行CFRP零件的孔加工時，我們已經對另一（yī）款CD10 PCD直接壓製燒結鑽頭、 CoroDrill® 859V進行了優化（huà），可用於單向帶材料例如M21E，及環氧和BMI（馬來酰亞胺）樹脂。這款鑽頭具有鋒利的雙角（jiǎo）度刃型，可減少分層現象，在有覆層的CFRP（例如玻璃纖維和銅）上鑽削時，性能也很優異。

      在固定床身（shēn）數控機床上進行CFRP/金屬堆疊（dié）材（cái）料的孔加工時，需（xū）要（yào）采用CD10 PCD直接壓製燒結鑽頭，例如（rú）86A和86B係列（liè）。前者有一個118°的定心點，用於加工CFRP/鋁合金堆疊材料，而後者（zhě）有一個135°的定心點，用（yòng）於加工CFRP/鈦合金（jīn）堆疊材（cái）料，兩種設計都可減少（shǎo）毛刺和纖維碎裂。

      采用鈦合金堆疊的碳化纖維是最難加（jiā）工的材料組合之一，但是山特維克可樂滿和Precorp齊心協力，攻堅克難，提高了此類材（cái）料的孔加工效率。為給出CoroDrill直接壓製燒結（jié）PCD性（xìng）能的思路，采用15mm厚的CFRP夾層，10mm的鈦合金薄板，在鑽通孔時（shí），切削速（sù）度為大約12 m/min，進（jìn）給量為0.05 mm/rev。

一次鑽削

      為了在加工（gōng）CFRP（碳纖維（wéi）增強（qiáng）塑料）或CFRP/金屬堆疊材料時縮（suō）短停機時間、改進孔的（de）表麵質量和孔徑誤（wù）差，采用優化鑽尖構型（xíng）的直接壓製（zhì）燒結技術PCD鑽頭和優化加工工藝是至關重要的。盡（jìn）管人（rén）們希（xī）望使用一次性（xìng）完（wán）成鑽孔的刀具以縮短生（shēng）產時間，但是當要求很高的精度時，鑽孔時需（xū）要二次或者三次操作，即預（yù）鑽削、鑽削和鉸削。

      盡管人們一直認為，要想在複合材料上進行精密鑽（zuàn）孔，通（tōng）過穩（wěn）定、可（kě）靠、可重複的一次鑽削工序完成是一件難以實現的事情，但是這種觀念即將得到改變。山特維克可樂滿正（zhèng）在（zài）進行大量試驗，旨在對航空零（líng）件進行鑽削時，縮短加工時間，減小刀具使用數量。這些試驗重點考慮（lǜ）單次完成（chéng）的鑽削工序，采用動力進給型機床（chuáng），鑽通（tōng）鋁/鈦合金堆疊的CFRP（CFRP/Ti/Alu）材料。首（shǒu）次試驗結果，讓大型航空製造業看（kàn）到了希望，鑽孔質量完全能達到期望（wàng）的需求水平。

      直接壓製燒結PCD技術幫助了（le）山（shān）特維克可樂滿滿（mǎn）足此類（lèi）公司的需求，研製出了專用的槽型，以適應不同材料需要的不同條件。

      但（dàn）是，PCD直接壓（yā）製燒結刀具並非隻用於孔加工，還可（kě）用於表麵加工和邊緣加工工序。典型的實例是，由複合材料製（zhì）成的飛機垂直尾翼，這種材料的邊緣加工難度相當大。但是，采（cǎi）用PCD直接壓製燒結（jié）技術的CoroMill® Plura立銑（xǐ）刀最適合這種加工，從而減少纖維碎裂現象，增加金屬去除（chú）率（lǜ）。

      從複（fù）合材料加工能力和降低成本的角度分析，PCD直接壓製燒結技術無疑都是最大的（de）技術驅動力，對於各種應用，都具有巨大潛力和競爭優勢。