PCD刀具在木材加工中的應用

PCD刀具可加工從天然木材到刨花板，中、高密度纖維板等所有木材。近年來，人造板材的飛速發展推動了PCD木工刀具的進一步應用。特別是中密度板、膠合板、刨花板及復合地板等人造板材的發展，加速了木材加工行業對超硬刀具的需求，從而使PCD刀具逐步替代了傳統木工刀具在市場中的地位。強化復合地板以其耐磨特性、防水防潮性、抗腐蝕性、安裝方便等優點，受到用戶的歡迎。其最外層的Al2O3對硬質合金刀具的磨損影響很大，但其結構的特殊性決定了在加工過程中對刀具的特殊要求，PCD刀具能夠有效地解決這個問題。

高硬度、高耐磨性、高導熱性及低摩擦系數、刀齒形狀保持性好是PCD刀具的主要特征。在木材加工業，PCD木工刀具的切削速度可達到3000 m/min-5000 m/min，走刀量可達到每分鐘數十米；使用PCD刀具可大大減少停工換刀時間，其使用壽命比硬質合金刀具長幾十甚至幾百倍。

PCD木工刀具主要有PCD成形銑刀和PCD鋸片兩大類。PCD成形銑刀的主要品種有：用于加工木質地板的專用PCD地板系列成形銑刀、PCD家具成形刀等。專用PCD地板系列成形銑刀主要指加工強化木地板的PCD成形銑刀，此種銑刀形狀復雜，種類也較多，包括PCD橫向預銑刀、PCD縱向預銑刀、PCD修邊刀、PCD精修刀、PCD榫成型刀、PCD槽成型刀、PCD倒角刀、PCD鎖扣成型刀等。加工時，這些刀具要根據不同需要組合使用才能加工出不同品種、厚度、榫型的地板。PCD鋸片能夠進行長時間、大深度、超高速切割加工而不需停機修磨，而且切割截面加工質量較好。目前PCD木工圓鋸片的使用越來越多，正逐漸替代傳統的硬質合金圓鋸片。表1為PCD和硬質合金刀具耐用度比較。

表1 PCD和硬質合金刀具耐用度比較表

PCD木工成型銑刀與普通木工成型銑刀相比，直徑增大，齒數增多，轉速提高，能夠有效提高銑削精度。PCD銑刀刃口鋒利、加工及安裝精度高、動平衡性能好，可以在保證加工質量的前提下，有效地提高生產效率。刀具角度參數最突出的特點是顯著增大了楔角，因為金剛石刀具硬度大，抗沖擊性差，在外力作用下刃口易崩碎，楔角增大在一定程度上避免了崩刃，提高了刀具的使用壽命。

在加工時，不同的加工材料應選擇不同牌號的PCD復合片，而不是單純追求高硬度和耐磨性。粗粒度的PCD刀具相對更耐磨但易崩口，較細粒度的PCD能夠刃磨出較高質量的切削刃，從而獲得較優良的表面加工質量，刀片韌性也相對更好。加工強化地板的Al2O3表面強化層時，應選擇較粗粒度的材料，加工地板中間層時可選較細粒度的復合片以提高榫、槽的光潔度。

PCD木工刀具是木材機械加工的有效工具，PCD刀具的具體幾何參數取決于工件狀況、刀具材料與結構的綜合加工條件。由于PCD刀具常用于工件的精加工，切削厚度較小，屬于微量切削，因此其后角及后刀面對加工質量有明顯影響，較小的后角、較高的后刀面質量對于提高PCD刀具的加工質量可起到重要作用。