PCD刀具未来制造新趋势是——五轴激光加工
一、刀具行业的发展
刀具行业统称的超硬刀具，主要是PCD、CBN、单晶钻石、天然钻石等材料制成的刀具，这几种材料的共同特性就是硬度高、难加工，优点是刀具寿命持久，所以，在早期作为刀具材料时，只能制造形状相对简单的切削刀具。随着科技的进步，材料及刀具制造工艺拓展越来越广泛，刀具制造工艺也发生了很大转变，这些变化，在近些年有比较明显的分界。
为了更清晰的了解超硬刀具制造工艺的发展历程，我们人为的把它大致分成三个阶段。2000年以前，几乎完全是依靠传统磨削工艺来制造刀具，这类的刀具应用范围很有限；特点就是制造形状相对简单的刀具，我们认为这是超硬刀具制造的第一阶段。
在2000-2015这十五年间，由于放电加工技术的突破，PCD刀具专用线切割、火花机设备成为PCD刀具的主要生产工艺标准，放电加工带来最明显的突破，就是容易制造刃口异形的刀具。
从而让金刚石刀具在金属切削领域得到更广泛的应用。2015年前后，随着科技的不断进步，再一次由德国DMG公司率先在市场上推出五轴激光加工设备，自此，金刚石刀具制造的一个全新时代开启。
严格意义上来讲，刀具五轴激光设备，并不是行业全新的发明创造，它是由CNC机床基础、软件基础、激光器行业的发展成熟等等条件，这些相关领域的技术融合，而推动产生的一个全新加工技术。所以，激光加工的加入，会
二、赣州普希德五轴激光设备
激光根据波长的特性，分红外，绿光，紫外等激光。
激光按脉宽的特性，又分为纳秒、皮秒、飞秒等激光。目前，激光在切割，焊接，打标，增材制造等应用非常成熟 。
随着对激光的精准控制，激光可以像新能源、生物DNA一样，充满了科技的未来发展前景。在改善人类生存环境，有它广泛的施展空间。
在金刚石刀具的激光加工领域，前期的核心技术仍然还是掌握在国外少数公司的手里，国内目前逐渐在研究突破，我们看到，已经有几家公司的五轴激光设备进行了市场化推广，都挺好的，各有所长，有竞争、互学习、共进步！
赣州普希德五轴激光设备的前身，是来自深圳力博刀具2013年开始使用激光技术加工PCD刀具，在车间实际生产中的经验积累后，自2021年1月正式向市场推出的，研发期间，普希德激光经历了非常多的困难与技术瓶颈，测试过的设备零部件、刀具，至今，仍然摆放在车间各个角落、仓库，我们的唯一研发优势，就是实验室与刀具用户的结合，每一次成长都是来自刀具客户的加工要求完美解决。
8年多的研发时间，几乎都用在攻克软件算法、加工参数的测试上，以至于我们甚至没有考虑到一个好设备外观的重要性，结果是，设备钣金外观的设计，反而放在了最后才去做，饱受诟病。普希德五轴激光在PCD刀具加工领域的优势主要体现在几个方面。
激光加工效率高、能耗低、操作简单易上手，加工功能多样化；根据不同的刀具加工要求，既可以独立完成PCD刀具的粗精加工，也可以实现与其他刀具制造设备的相互融合，同时，也兼备断屑槽雕刻、外径段差功能，对于各种金刚石材料，也基本做到了全面加工覆盖，这在未来的PCD刀具加工技术层面，具有极大的优势。
三、PCD刀具制造工艺
PCD刀具制造的工艺对设备的要求较高，往往需要各种设备的相互协作，来打磨一把好刀，每一种设备都有自身优点，并不存在谁完全取代谁，是随着工艺的发展，哪一种设备为主哪一种为辅的关系，也会根据刀具用途不同，选择哪些种类设备偏重。
目前，汽车行业的PCD刀具标杆企业仍然是德国Mapal公司，在未来的一段时间内，线切割仍会是Mapal公司的主要生产设备，这与汽车刀具工艺有很大关系，当然，Mapal公司也有五轴激光设备，也在与时俱进，但绝不会彻底淘汰线切割。
而3C电子类刀具，本身是中国市场的产物，这类刀具的工艺完全是国内刀具企业创新而发展起来的，刀具更新迭代非常快，如果企业把生产设备和工艺也全部更新淘汰，或者一直依赖增加进口设备，这是不现实的，这种情况下，如何让全新的激光加工工艺，与其他加工设备相融合，才是正确选择。
这其中，DMG+普希德，也是一个优秀组合。还例如，单晶钻石刀具，传统研磨耗时长，轮廓刀工艺局限，都可以配合五轴激光来完美解决。
传统的刀片研磨制造前，也可以搭配激光粗加工去除余量，再增加断屑槽工艺，提高效率和品质。在铰刀类产品的制造工艺中，更不可能由激光或线割独立完成，但有激光设备的加入，再配合磨床，可以缩短刀具制造时间的50%以上。在整体PCD刀具制造工艺中，可以使用激光开槽、雕刻成型，再搭配进口放电磨床精加工，极大的提高生产效率。
在PCD刀具用量的最大的木工刀具行业，专用五轴激光的加入，可以改变现有的火花机、线切割为主的生产结构，减少其他辅助设备投入，减少测量设备、人员投入，并可以实现自动化批量生产，传统设备可以补充五轴激光加工大直径锯片、大重量组合刀、密齿刀具等方面的加工弊端，重新设计生产线的工艺分布.
四、国货当自强
2020年以后的十年或更久，金刚石刀具行业的未来，一定是五轴激光加工技术的发展趋势，这是市场共识，希望业内朋友多多关注PCD激光加工技术，并根据企业自身的刀具发展方向，合理调整工艺，合理利用现有设备，与激光加工完美结合，提高企业的竞争力。
近期的e、wu战争、霸权制裁、芯片限制、空运受阻等等，无时无刻不在提醒我们，国货当自强！不受制于人，国家才有强大的未来！#pcd刀具#
PCD，particle charge detector，颗粒电荷测定仪。
中国作为一个制造大国，主要还是依靠劳动力、价格、资源等方面的比较优势，而在产品的技术创新与自主开发方面与国外同行的差距还很大。中国的数控产业不能安于现状，应该抓住机会不断发展，努力发展自己的先进技术，加大技术创新与人才培训力度，提高企业综合服务能力，努力缩短与发达国家之间的差距。中国力争早日实现数控机床产品从低端到高端、从初级产品加工到高精尖产品制造的转变，实现从中国制造到中国创造、从制造大国到制造强国的转变。
一 、高速化
随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用，对数控机床加工的高速化要求越来越高。
1）主轴转速：机床采用电主轴（内装式主轴电机），主轴最高转速达200000r/min；
2）进给率：在分辨率为0.01μm时，最大进给率达到240m/min且可获得复杂型面的精确加工；
3）运算速度：微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方向发展提供了保障，开发出CPU已发展到32位以及64位的数控系统，频率提高到几百兆赫、上千兆赫。由于运算速度的极大提高，使得当分辨率为0.1μm、0.01μm时仍能获得高达24～240m/min的进给速度；
4）换刀速度：目前国外先进加工中心的刀具交换时间普遍已在1s左右，高的已达0.5s。德国Chiron公司将刀库设计成篮子样式，以主轴为轴心，刀具在圆周布置，其刀到刀的换刀时间仅0.9s。
二、高精度化
数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度，机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。
1）提高CNC系统控制精度：采用高速插补技术，以微小程序段实现连续进给，使CNC控制单位精细化，并采用高分辨率位置检测装置，提高位置检测精度（日本已开发装有106脉冲/转的内藏位置检测器的交流伺服电机，其位置检测精度可达到0.01μm/脉冲），位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法；
2）采用误差补偿技术：采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术，对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。研究结果表明，综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少60%～80%；
3）采用网格检查和提高加工中心的运动轨迹精度，并通过仿真预测机床的加工精度，以保证机床的定位精度和重复定位精度，使其性能长期稳定，能够在不同运行条件下完成多种加工任务，并保证零件的加工质量。
三、功能复合化
复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素加工。根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。工艺复合型机床如镗铣钻复合——加工中心、车铣复合——车削中心、铣镗钻车复合——复合加工中心等；工序复合型机床如多面多轴联动加工的复合机床和双主轴车削中心等。采用复合机床进行加工，减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产生的误差，提高了零件加工精度，缩短了产品制造周期，提高了生产效率和制造商的市场反应能力，相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势。
四、控制智能化
随着人工智能技术的发展，为了满足制造业生产柔性化、制造自动化的发展需求，数控机床的智能化程度在不断提高。具体体现在以下几个方面：
1）加工过程自适应控制技术：通过监测加工过程中的切削力、主轴和进给电机的功率、电流、电压等信息，利用传统的或现代的算法进行识别，以辩识出刀具的受力、磨损、破损状态及机床加工的稳定性状态，并根据这些状态实时调整加工参数（主轴转速、进给速度）和加工指令，使设备处于最佳运行状态，以提高加工精度、降低加工表面粗糙度并提高设备运行的安全性；
2）加工参数的智能优化与选择：将工艺专家或技师的经验、零件加工的一般与特殊规律，用现代智能方法，构造基于专家系统或基于模型的“加工参数的智能优化与选择器”，利用它获得优化的加工参数，从而达到提高编程效率和加工工艺水平、缩短生产准备时间的目的；
3）智能故障自诊断与自修复技术：根据已有的故障信息，应用现代智能方法实现故障的快速准确定位；
4）智能故障回放和故障仿真技术：能够完整记录系统的各种信息，对数控机床发生的各种错误和事故进行回放和仿真，用以确定错误引起的原因，找出解决问题的办法，积累生产经验；
5）智能化交流伺服驱动装置：能自动识别负载，并自动调整参数的智能化伺服系统，包括智能主轴交流驱动装置和智能化进给伺服装置。这种驱动装置能自动识别电机及负载的转动惯量，并自动对控制系统参数进行优化和调整，使驱动系统获得最佳运行；
6）智能4M数控系统：在制造过程中，加工、检测一体化是实现快速制造、快速检测和快速响应的有效途径，将测量（Measurement）、建模（Modelling）、加工（Manufacturing）、机器操作（Manipulator）四者（即4M）融合在一个系统中，实现信息共享，促进测量、建模、加工、装夹、操作的一体化。国产数控机床缺乏核心技术，从高性能数控系统到关键功能部件基本都依赖进口，即使近几年有些国内制造商艰难地创出了自己的品牌，但其产品的功能、性能的可靠性仍然与国外产品有一定差距。近几年国产数控机床制造商通过技术引进、海内外并购重组以及国外采购等获得了一些先进数控技术，但缺乏对机床结构与精度、可靠性、人性化设计等基础性技术的研究，忽视了自主开发能力的培育，国产数控机床的技术水平、性能和质量与国外还有较大差距，同样难以得到大多数用户的认可。一些国产数控机床制造商不够重视整体工艺与制造水平的提高，加工手段基本以普通机床与低效刀具为主，装配调试完全靠手工，加工质量在生产进度的紧逼下不能得到稳定与提高。另外很多国产数控机床制造商的生产管理依然沿用原始的手工台账管理方式，工艺水平和管理效率低下使得企业无法形成足够生产规模。如国外机床制造商能做到每周装调出产品，而国内的生产周期过长且很难控制。因此我们在引进技术的同时应注意加强自身工艺技术改造和管理水平的提升。
国产数控机床缺乏核心技术，从高性能数控系统到关键功能部件基本都依赖进口，即使近几年有些国内制造商艰难地创出了自己的品牌，但其产品的功能、性能的可靠性仍然与国外产品有一定差距。近几年国产数控机床制造商通过技术引进、海内外并购重组以及国外采购等获得了一些先进数控技术，但缺乏对机床结构与精度、可靠性、人性化设计等基础性技术的研究，忽视了自主开发能力的培育，国产数控机床的技术水平、性能和质量与国外还有较大差距，同样难以得到大多数用户的认可。
一些国产数控机床制造商不够重视整体工艺与制造水平的提高，加工手段基本以普通机床与低效刀具为主，装配调试完全靠手工，加工质量在生产进度的紧逼下不能得到稳定与提高。另外很多国产数控机床制造商的生产管理依然沿用原始的手工台账管理方式，工艺水平和管理效率低下使得企业无法形成足够生产规模。如国外机床制造商能做到每周装调出产品，而国内的生产周期过长且很难控制。因此我们在引进技术的同时应注意加强自身工艺技术改造和管理水平的提升。
由于数控机床产业发展迅速，一部分企业不顾长远利益，对提高自身的综合服务水平不够重视，甚至对服务缺乏真正的理解，只注重推销而不注重售前与售后服务。有些企业派出的人员对生产的数控机床缺乏足够了解，不会使用或使用不好数控机床，更不能指导用户使用好机床；有的对先进高效刀具缺乏基本了解，不能提供较好的工艺解决方案，用户自然对制造商缺乏信心。
制造商的服务应从研究用户的加工产品、工艺、生产类型、质量要求入手，帮助用户进行设备选型，推荐先进工艺与工辅具，配备专业的培训人员和良好的培训环境，帮助用户发挥机床的最大效益、加工出高质量的最终产品，这样才能逐步得到用户的认同，提高国产数控机床的市场占有率。
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