本文来源于上海通用汽车有限公司动力总成厂2009年L850缸盖线改造项目,缸盖线采用数控加工中心加传统的硬质合金螺纹铣刀来加工全铝发动机L850缸盖上的涨紧轮安装孔螺纹。PCD复合片具有金刚石高硬度、高耐磨性、高导热性、低摩擦系数、低热膨胀系数等优越性能,同时还具有硬质合金良好的强度和韧性。在切削铝合金材料时,硬质合金刀具的磨损寿命仅为PCD刀具的5%左右,而且PCD刀具切削速度大约为硬质合金刀具的3倍。由于PCD材料的多项优势,故选用其作为刀头材料,开发PCD螺纹铣刀,实现生产效率获得大幅度提高,切削费用成倍下降的目标。通过用切削加工专用有限元分析软件Advantedge对螺纹铣刀的铣削过程进行有限元仿真及分析,在此理论指导的基础上,通过对PCD刀具结构设计、刀片结构设计、刀具基体选择、焊接方式以及焊后处理等多个因素的考虑,综合参考L850缸盖线硬质合金螺纹铣刀的几何参数,最终确定螺纹铣刀的形式,并进行了PCD螺纹铣刀的制造。通过切削性能评估实验,分析了四组加工参数对切削力的影响,提出加工工艺参数的优化策略。这对实现了PCD螺纹铣刀高效,高精度的切削加工提供了良好的研究基础。通过生产应用试验,分析了PCD螺纹铣刀的磨损情况,根据磨损机理分析出PCD螺纹铣刀磨损原因,并确定PCD螺纹铣刀的单件加工成本。