2.4 加工过程中注意事项容易产生问题及原因分析 8

第三章 工件加工过程中的夹具的应用 9

3.1根据工序和工艺来挑选和设计夹具 9

3.2 夹具应用过程中的一些问题 13

第四章 工件加工过程中刀具的应用以及PCD刀具的设计应用 15

4.1 刀具的选择 15

4.2 成型车刀PCD刀具的设计 16

4.2.1 PCD成型车刀 16

4.2.2 刀具材料、热处理和硬度： 16

4.2.3 表面粗糙度： 17

4.2.4设计方案： 17

4.2.5切削参数的计算 20

4.3 φ24麻花钻PCD刀具的设计 21

4.3.1 PCD麻花钻的设计 21

4.3.2刀具材料、热处理和硬度： 22

4.3.3表面粗糙度： 22

4.3.4设计方案： 22

4.3.5切削参数的计算： 25

4.4 键槽抛光的PCD铣刀刀的设计 26

4.4.1 PCD铣刀的设计 26

4.4.2刀具材料、热处理和硬度： 27

4.4.3表面粗糙度： 27

4.4.4设计方案： 27

4.4.5切削参数的计算： 30

第五章 总 结 32

致谢 33

参考文献 34第一章 概述

金刚石可以说作为一种超硬刀具材料应用于很多的切削加工领域早已有数百年历史。在刀具发展的历程中，从19世纪末至20世纪中期，刀具材料主要以高速钢为主要代表；20世纪20年代年的德国是首先研制出硬质合金类刀具材料并获得了广泛的应用；然后是20世纪50年代，在瑞典和美国研究所分别合成出人造金刚石，切削刀具材料的发展从此步入以超硬材料为代表的时期。20世纪70年代，德国进一步利用高压等合成技术合成了聚晶金刚石（PCD），从而解决了天然金刚石数量稀少、制备困难、价格昂贵等等问题，这使得金刚石刀具可以应用范围扩展到航空、航天、电子、石材、军工等多个领域。

PCD刀具因为其良好的加工表面质量和加工经济性在非金属材料、有色金属及一系列合金材料、金属基复合材料等等切削加工领域中显示出其它刀具难以比拟的优势。随着PCD刀具的理论研究在多方面的日益深入及其应用技术的进一步推广，让PCD刀具作为一种新型的材料在超硬刀具领域的地位将日益重要，其应用范围也将进一步的深入的拓展。

1.1 金刚石刀具的概念及切削原理

金刚石是一种天然矿物，是钻石的基本原石。是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的立体结构的单质晶体。在金刚石晶体中，碳原子按四面体成键的紧密结构方式互相连接，组成无限的三维骨架，是一种典型的立体原子晶体。每个碳原子都以sp3的杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体也就是我们常说的钻石，它是一种由纯粹的碳组成的矿物。金刚石目前是自然界中最坚硬的物质。金刚石的用途可以说非常广泛。