航空航天產(chǎn)品的不斷升級換代，尤其隨著各種復(fù)合材料和難加工材料的普遍使用，其加工技術(shù)也正逐步提高。目前，航空航天領(lǐng)域中越來越多地在使用PCD和PCBN材質(zhì)的刀具。PCD刀具以超強(qiáng)的切削性能和耐用度以及高韌性獲得了一致的認(rèn)可和廣泛應(yīng)用，但也因為其高硬度導(dǎo)致的刀具刃磨困難一直困擾著眾多用戶，PCD刀具不僅開始的采購成本高，其后期的修磨成本也是很高的，并且一般修磨周期也比較長。因此，PCD 類刀具的制造和修磨一直是眾多刀具制造商和用戶共同關(guān)注的問題。
日本菱高RYOCO專注于PCD刀具PCBN刀具開發(fā)和研制出針對不同的刀具材質(zhì)以及具備多種加工方式的各類CNC 設(shè)備，其技術(shù)多年來被市場公認(rèn)。 眾所周知，因為PCD刀具的價格因素，一般采用的都是將PCD刀片焊接在硬質(zhì)合金的基體上，因此從加工的效率上講，針對PCD材質(zhì)不管是電解還是磨削都是非常慢的。因此，日本菱高RYOCO的設(shè)備采用其獨(dú)特的雙端磨軸結(jié)構(gòu)，在主軸1上安裝金剛石砂輪， 用其對刀具的硬質(zhì)合金部分進(jìn)行磨削來完成刀具的第2和第3后角，然后采用主軸2上的電解銅輪，用放電方式對刀具的第1后角以及輪廓進(jìn)行加工。電解加工的效率和質(zhì)量也在程序中進(jìn)行控制，分成4個步驟的粗精加工后的表面質(zhì)量可以到達(dá)Ra0.1μm。但是在現(xiàn)實(shí)加工和修磨中PCD材質(zhì)的高硬度和高耐磨性給加工帶來了很大困難。多年來，市場上多數(shù)采用的電火花或化學(xué)加工以及激光加工技術(shù)往往更適合于刀具在粗加工場合的應(yīng)用，要想獲得最高級別的PCD的表面質(zhì)量，最理想的加工方式仍然離不開磨削。
盡管同樣綜合了磨削和電解的功能，但其在磨削上獨(dú)創(chuàng)的工藝技術(shù)確保了加工的可靠性和穩(wěn)定性。恒定磨削力的控制，使砂輪始終與被加工PCD面貼合，從而避免了因為磨削力的增加使砂輪過快磨損導(dǎo)致磨削結(jié)合面產(chǎn)生間隙，也避免了因為磨削力的減少使刀具表面質(zhì)量降低。同樣，加工PCD 材質(zhì)時的磨削比也非常小，所以加工時間相對會長一些，因此采用恒定磨削壓力的控制和保證，可使刀具刃口的精度和整個表面質(zhì)量得以保證。帶有6個磨軸的磨削主軸一次最多可以安裝12片砂輪，儼然是個小型的砂輪庫。同時帶有內(nèi)冷卻的高速主軸可以實(shí)現(xiàn)最高30000r/min的轉(zhuǎn)速。
在日本菱高RYOCO的PCD刀具加工中，不管是高速磨削還是蠕動磨削，其主軸都給予了高精度和可靠的保證。考慮到在磨削的過程中，砂輪表層往往會因為被堵住而鈍化，所以在LGMAZK機(jī)床上配備了砂輪修整和再銳利裝置，結(jié)合程序上的控制，及時地銳利砂輪，使得砂輪保持在鋒利狀態(tài)，從而縮短了整個加工節(jié)拍最終提高了加工效率。LGMAZAK和MAZAK除了在各自的加工方式上存在著不同以適應(yīng)各種不同的應(yīng)用場合外，他們在長期致力于PCD刀具的磨制中也積累了很多的共性。因為他們知道在PCD刀具的加工過程中，機(jī)床本身的設(shè)計以及精度也是對最終刀具質(zhì)量的保證。
因為PCD材質(zhì)的難加工性和耐磨性，所以在強(qiáng)大的磨削載荷情況下，機(jī)床的剛性就顯得特別重要。采用混凝土結(jié)構(gòu)的床身加上帶有專利設(shè)計的龍門框架結(jié)構(gòu)，使得機(jī)床的承載能力和剛性發(fā)揮到了極致。直接驅(qū)動的各軸，大幅度提升了整個磨削過程并最終提高磨削效率。采用電子軸的工件夾持軸，其結(jié)構(gòu)避免了機(jī)械部件的磨損并減少了間隙的產(chǎn)生，提供了極高的回轉(zhuǎn)精度。磨削采用一次裝夾一次加工成形的方式，從而確保了刀具加工的圓周跳動小于5μm。 LGMAZAK機(jī)床提供的在線測量功能，更好地保證了刀具在加工時的精度控制，在加工PCD材質(zhì)時，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)刃口因為磨削力控制不當(dāng)而產(chǎn)生的微觀崩刃現(xiàn)象，所以采用在線測量功能就可以及時地發(fā)現(xiàn)缺陷并在一次裝夾的前提下保證加工質(zhì)量。 PCD刀具只有采用了合適的設(shè)備并結(jié)合合理的刃磨方式才能確保刀具的加工質(zhì)量，只有綜合地考慮刀具在制造和修磨過程中所涉及到的諸多因素，才能得到高品質(zhì)的刀具，并最終減少刀具的使用成本，最終提高整體刀具的產(chǎn)品質(zhì)量。在此發(fā)展道路上，LGMAZAK和MAZAK會不懈努力，并結(jié)合市場的實(shí)際需求，為刀具磨削加工提供更多更好的方案和設(shè)備。