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齒輪加工工藝介紹
跟著近幾年齒輪加工技能的開展,齒輪資料、齒輪刀具制作和磨齒砂輪的工藝的改進(jìn)、齒輪機(jī)床在精加工齒輪的精度及加工功率方面都有了很大的進(jìn)步,速度之快出乎幻想。
跟著近幾年齒輪加工技能的開展,齒輪資料、齒輪刀具制作和磨齒砂輪的工藝的改進(jìn)、齒輪機(jī)床在精加工齒輪的精度及加工功率方面都有了很大的進(jìn)步,速度之快出乎幻想。而且齒輪制作的開展方向不僅涉及成熟的歐美市場(chǎng),還包括以我國(guó)為代表的快速開展市場(chǎng)。
傳統(tǒng)高速鋼滾刀及濕切技能還能走多遠(yuǎn)?
硬質(zhì)合金滾刀和干切加工的推進(jìn)作用眾所周知。關(guān)于齒輪流水線大批量出產(chǎn),高速鋼滾刀能否被硬質(zhì)合金滾刀取替?干切是否已成為滾齒加工的必由之路,仍是依然會(huì)走濕切之路?
硬質(zhì)合金滾刀盡管特別適用于滾削轎車用齒輪。但是,硬質(zhì)合金滾刀在歐洲的運(yùn)用程度依然不高,這是因?yàn)楦率降母咚黉撡Y料及刀具涂層技能的開展,硬質(zhì)合金滾刀與高速鋼滾刀在滾齒時(shí)刻上的距離可被控制在15%左右;硬質(zhì)合金滾刀價(jià)格較高,若齒輪工件數(shù)量缺乏夠多,運(yùn)用硬質(zhì)合金滾刀的本錢會(huì)很高;再者,運(yùn)用硬質(zhì)合金滾刀時(shí)要特別當(dāng)心,而且滾切參數(shù)和相應(yīng)滾齒程序要編制得很詳盡,只要現(xiàn)代滾齒機(jī)才干運(yùn)用硬質(zhì)合金滾刀正確滾齒,而若要更新滾齒設(shè)備,則需求巨大的投資。就 Samputensili而言,每年約出產(chǎn)25000把滾刀,其中硬質(zhì)合金類只占3%左右。這就是說(shuō),硬質(zhì)合金滾刀每年的出產(chǎn)量多為750把。
齒輪干切加工則是另外一回事。因?yàn)榄h(huán)保要求及處理冷卻廢液的費(fèi)用很高,歐洲、美國(guó)和日本的用戶在挑選時(shí)一般會(huì)考慮干切滾齒;而在我國(guó)、印度等開展我國(guó)家,控制污染盡管也是一個(gè)火急的要求,但需求時(shí)刻。一旦社會(huì)對(duì)污染問(wèn)題的控制日益嚴(yán)厲后,齒輪干切加工也將會(huì)敏捷開展起來(lái)。
哪一種齒輪精加工更流行
關(guān)于齒輪精加工,剃齒和磨齒之間,哪一種齒輪精加工更流行呢?
這首先要把一種職業(yè)與另一種職業(yè)區(qū)分開來(lái)。比方說(shuō),轎車工業(yè)運(yùn)用的齒輪絕大多數(shù)還依托剃齒進(jìn)行加工。有些企業(yè)也會(huì)對(duì)后端傳動(dòng)裝置齒輪進(jìn)行磨削加工,這只是是為了消除環(huán)形圓柱齒輪上發(fā)生的任何變形。
上述提到的齒輪加工時(shí)刻削減,首要?dú)w功于新式齒輪刀具、現(xiàn)代齒輪機(jī)床的開展及由此帶來(lái)的精加工余量大幅削減和磨前齒輪質(zhì)量的進(jìn)步。另外,與磨齒機(jī)比較,現(xiàn)代數(shù)控剃齒機(jī)常是價(jià)半功倍,可獲得熱處理前的齒輪等級(jí)(高達(dá)DIN5-6等級(jí));而且與齒輪螺紋磨床磨削比較,加工周期也較短。
關(guān)于轎車工業(yè)的齒輪,尤其是那些用在主動(dòng)變速器的小齒輪,咱們可以將剃齒加工后熱處理形成的變形控制在幾個(gè)微米;另外,經(jīng)過(guò)齒形和齒向的批改有助于補(bǔ)償變形。因?yàn)楝F(xiàn)代剃刀刃磨機(jī)的出現(xiàn),如Samputensili公司所產(chǎn)生的S400GS,齒形、齒向兩個(gè)參數(shù)可快速簡(jiǎn)略修形;批量出產(chǎn)的時(shí)分,剃齒加工比磨削的優(yōu)點(diǎn)多許多,比較較而言,剃齒既能保證質(zhì)量,價(jià)格又合理。
Samputensili 是齒輪機(jī)械職業(yè)名列前茅的公司之一,近年來(lái)其制作的剃刀還沒顯示出緩慢增產(chǎn)的征兆。與此同時(shí),齒輪磨削機(jī)床出產(chǎn)數(shù)量也在不斷上升。齒輪加工工藝的飛速開展,齒輪機(jī)床所的操作快速,齒輪磨輪也有了敏捷開展。這首要表現(xiàn)在陶瓷磨具、CBN砂輪、電鍍磨輪等方面。用上述磨具來(lái)進(jìn)行齒輪磨削加工,使加工周期縮短。
正因?yàn)榧庸ぶ芷谥鸩娇s小,齒輪磨削加工的本錢也隨之大幅降低。需求指出的是,有些工業(yè)對(duì)齒輪質(zhì)量的要求很高,有的工業(yè)需求實(shí)現(xiàn)特別的齒形,所以必須經(jīng)過(guò)磨削來(lái)完成。例如,重貨車工業(yè)、航空工程以及用于發(fā)電、變電的減速器工業(yè),都依托磨削去做齒輪精加工。在這些大功率工業(yè)中,齒輪磨削已處于決對(duì)優(yōu)勢(shì)。
齒輪批量出產(chǎn)的新技能
齒輪的質(zhì)量要求越來(lái)越高,變速噪音要求越來(lái)越低。要到達(dá)質(zhì)量、噪音的兩層目標(biāo),這就要求進(jìn)行精度更高的齒輪加工,實(shí)現(xiàn)極為復(fù)雜的齒輪齒向和齒形,意圖是把變速傳動(dòng)的誤差降到蕞小。這意味著,在今后一個(gè)時(shí)期內(nèi),磨削依然是齒輪成批出產(chǎn)的首要辦法,齒輪磨削這項(xiàng)加工工藝或許會(huì)愈加廣泛運(yùn)用。但要特別注意齒輪加工的單位本錢。至今,本錢低、收效大的剃齒帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的。磨削在齒輪精加工中取得圓滿成功時(shí),剃齒才或許大規(guī)模地被它替代??倸w,不管挑選哪一種齒輪加工辦法,都要多注意實(shí)際運(yùn)用情況。
鑒于滾齒加工現(xiàn)在取得了相當(dāng)大的開展,很有或許滾齒后所獲的也不再需求進(jìn)行剃齒。齒輪燒結(jié)技能的進(jìn)一步開展對(duì)齒輪制作也做出較大的貢獻(xiàn),但是此辦法現(xiàn)在正在處于萌芽狀況,很難經(jīng)確預(yù)測(cè)未來(lái)開展趨勢(shì)。
正如上面所說(shuō),盡管齒輪加工技能開展變化很大,但是齒輪的單位加工本錢肯定不會(huì)改動(dòng)。在大批量流水出產(chǎn)線上,齒輪加工結(jié)構(gòu)調(diào)整應(yīng)該以這個(gè)參數(shù)為導(dǎo)向。新工藝的開展關(guān)于質(zhì)量、精度的進(jìn)步大有裨益。跟著齒輪產(chǎn)品技能的精細(xì)化,對(duì)這兩個(gè)關(guān)鍵要素的要求越來(lái)越嚴(yán)厲。盡管滿意這么高的要求非常難,咱們也必須要追求高規(guī)范。但是,光著眼于高指標(biāo)還不夠,咱們更要重視的是到達(dá)價(jià)廉物美的規(guī)范,不然再好的齒輪新工藝、新功能也不會(huì)遭到市場(chǎng)的歡迎,齒輪技能開展水平也不會(huì)進(jìn)而改進(jìn)。在技能含量高的職業(yè)上,應(yīng)該同時(shí)并存工藝精密和價(jià)格合理的趨勢(shì)。
齒輪是工業(yè)出產(chǎn)中的重要根底零件,其加工技師和加工能力反映一個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平。實(shí)現(xiàn)齒輪加工數(shù)控傾和主動(dòng)化、加工和檢測(cè)的一體化是現(xiàn)在齒輪加工的開展趨勢(shì)。而且,齒輪被廣泛地運(yùn)用于機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)體系中,滾齒是運(yùn)用廣的切齒辦法,傳統(tǒng)的機(jī)械滾齒機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,一臺(tái)主電機(jī)不僅要驅(qū)動(dòng)展成分度傳動(dòng)鏈,還要驅(qū)動(dòng)差動(dòng)和進(jìn)給傳動(dòng)鏈,各傳動(dòng)鏈中的每一個(gè)傳動(dòng)元件自身的加工誤差都會(huì)影響被加工齒輪的加工精度,同時(shí)為加工不同齒輪,還需求更換各種掛輪調(diào)整起來(lái)復(fù)雜費(fèi)時(shí),大大降低了勞動(dòng)出產(chǎn)率。
以國(guó)外數(shù)控體系為干流的數(shù)控滾齒機(jī)的出現(xiàn),大大進(jìn)步了齒輪加工能力和加工功率。我國(guó)現(xiàn)在真正能夠出產(chǎn)數(shù)控滾齒機(jī)的廠家較少,且運(yùn)用的多是德國(guó)西門子數(shù)控體系,加工中模數(shù)齒輪,沒有自主產(chǎn)權(quán)的核心技能,缺少國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。在這樣的布景下,海德盟數(shù)控專心于滾齒機(jī)體系的研發(fā),為齒輪加工職業(yè)規(guī)劃出專業(yè)的解決方案,真正的做到了讓我國(guó)人用上自己高擋數(shù)控體系!
刀具的涂層技術(shù)
刀具的涂層技能,有用,要轉(zhuǎn)發(fā)收藏!
1.刀具涂層的特點(diǎn)
?。?)力學(xué)和切削功用好。涂層刀具將基體資料和涂層資料的優(yōu)良功用結(jié)合起來(lái),既堅(jiān)持了基體良好的韌性和較高的強(qiáng)度,又具有涂層的高硬度、高耐磨性和低沖突系數(shù)。因而,涂層刀具的切削速度與未涂層的相比,切削速度可進(jìn)步2~5倍,運(yùn)用涂層刀具能夠獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
?。?)通用性強(qiáng)。涂層刀具通用性廣,加工范圍明顯擴(kuò)展,一種涂層刀具能夠替代數(shù)種非涂層刀具運(yùn)用,因而能夠大大削減刀具的品種和庫(kù)存量,簡(jiǎn)化刀具管理,下降刀具和設(shè)備本錢。
2.涂層的分類
依據(jù)涂層辦法不同,涂層刀具可分為化學(xué)氣相堆積涂層刀具、物理氣相堆積,涂層刀具及混合工藝及組合技能。CVD涂層原理如圖1a所示,PVD涂層原理如圖1b所示?;旌瞎に囀堑入x子輔助CVD技能與傳統(tǒng)的PVD技能進(jìn)行有用的結(jié)合。比如先堆積傳統(tǒng)的CrN硬質(zhì)涂層,再在上面堆積一層用于削減沖突的DLC涂層。組合技能是涂層前對(duì)東西或零部件的外表層進(jìn)行氮化,能夠進(jìn)步涂層的成效。
CVD能夠涂覆耐磨損性優(yōu)異的TiCN、耐熱性非常優(yōu)異的Al2O3厚膜,因而在發(fā)生高溫的高速、率切削加工中能顯示出長(zhǎng)壽命,CVD涂層如圖2a所示。
PVD一般用在與無(wú)涂層硬質(zhì)合金、高速鋼相同或較高速的切削速度條件下,以延常刀具壽命為方針。對(duì)基體制約少、損傷小,因而特別適合用于要求耐磨損性、耐崩刃性的刀具,也適用于要求鋒利刃口的低進(jìn)給加工與精加工或螺紋加工東西等,PVD涂層如圖2b所示。
依據(jù)涂層刀具基體資料的不同,涂層刀具可分為硬質(zhì)合金涂層刀具、高速鋼涂層刀具以及在陶瓷和超硬資料(金剛石和立方氮化硼)上的涂層刀具等。涂層硬質(zhì)合金刀具一般選用化學(xué)氣相堆積法,堆積溫度在1 000℃左右。涂層高速剛刀具一般選用物理氣相堆積法,堆積溫度在500℃左右。
金剛石涂層選用CVD(化學(xué)蒸鍍法)在硬質(zhì)合金基體上組成。組成的涂層具有與天然金剛石相匹敵的硬度與導(dǎo)熱系數(shù),在非鐵資料的加工中發(fā)揮著優(yōu)異的功用。金剛石涂層刀具由于其良好的切削功用,在切削加工范疇具有廣闊的使用前景,是加工石墨、金屬基復(fù)合資料、高硅呂合金及許多其他耐磨蝕資料的理想刀具,目前其主要使用范疇是轎車和航空航天工業(yè)。金剛石涂層刀具的組織如圖3所示。
依據(jù)涂層資料的性質(zhì),涂層刀具又可分為兩大類,即“硬”涂層刀具和“軟”涂層刀具。“硬”涂層刀具尋求的主要方針是高的硬度和耐磨性,其主要長(zhǎng)處是硬度高、耐磨性好,典型的是TiC和TiN涂層,各種涂層刀具如圖4所示?!败洝蓖繉拥毒呤沁x用固體潤(rùn)滑劑如MoS2、WS2等制備的刀具,“軟”涂層尋求的方針是低沖突系數(shù),也稱為自潤(rùn)滑刀具,它與工件資料的沖突系數(shù)很低,只有0.1左右,可減小粘、減輕沖突、下降切削力和切削溫度。
對(duì)刀具進(jìn)行涂層處理是進(jìn)步刀具功用的重要途徑之一,涂層刀具的出現(xiàn),使刀具切削功用有了較大的進(jìn)步,使用范疇不斷擴(kuò)展,涂層刀具在數(shù)控加工范疇有巨大潛力,將是往后數(shù)控加工范疇中重要的刀具品種。目前國(guó)外硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的涂層份額在70%以上,歐洲齒輪刀具的涂層份額高達(dá)90%。涂層技能已使用于立銑刀、鉸刀、復(fù)合孔加工東西、齒輪滾刀、剃齒刀、成形拉刀及各種機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片,滿意高速切削加工各種鋼和鑄鐵、耐熱合金和有色金屬等資料的需求。
3.涂層刀具的制備
精密東西、零部件和功用件的新式高功用涂層都是由涂層爐出產(chǎn)出來(lái)的。由于不同的使用需求不同品種的涂層,且需求快速的交貨期,因而涂層爐有必要要有滿足的靈活性,以保證出產(chǎn)不同系列的涂層都能有蕞佳的本錢效益?,F(xiàn)代化的涂層設(shè)備能夠在金屬、陶瓷乃至是塑料的外表進(jìn)行快速、穩(wěn)定且全自動(dòng)的涂層?,F(xiàn)代涂層設(shè)備有必要滿意以下原則:①單爐時(shí)間短。②日常運(yùn)營(yíng)本錢低。③靈活性高。④設(shè)備保養(yǎng)和備件費(fèi)用本錢規(guī)劃低。⑤出產(chǎn)可靠性高。⑥全自動(dòng)操作。⑦CE認(rèn)證,工作安全標(biāo)準(zhǔn)高。
4.涂層的選用
為了更好地挑選和開展刀具及零部件的蕞佳成效,需求辨別其主要及特定的磨損性和失效機(jī)理。磨損、粘附、腐蝕和疲憊都視為磨損機(jī)理,而且都取決于實(shí)踐的使用。經(jīng)歷指出,資料的沖突和磨損都不是資料的原因,而是整個(gè)系統(tǒng)的原因。因而,在挑選涂層前就有必要分析整個(gè)沖突系統(tǒng),包括零部件的技能功用、抗壓力范圍以及磨損機(jī)理的類型。
5.結(jié)語(yǔ)
正確選用涂層是合理運(yùn)用涂層刀具和充分發(fā)揮涂層功用的前題?,F(xiàn)在的涂層主要是以TiN和CrN為主。當(dāng)然DLC涂層和用于鋁壓鑄模具的新式微合金涂層的使用也越來(lái)越廣泛。在曩昔幾十年間,為了滿意對(duì)功用涂層不斷的要求,工業(yè)等離子外表技能獲得了十分迅猛的開展。面向未來(lái),新的挑戰(zhàn)也會(huì)推進(jìn)現(xiàn)行的涂層技能和新涂層概念及其使用向更先進(jìn)的方向開展。經(jīng)過(guò)使用新的蒸發(fā)設(shè)備和濺射理念以及脈沖技能,電弧PVD和濺射工藝也將愈加先進(jìn)。經(jīng)過(guò)選用超高密度的等離子體和優(yōu)化的電弧蒸發(fā)技能能夠生成微合金涂層和專用規(guī)劃的多結(jié)構(gòu)涂層。涂層的納米規(guī)劃也將成為東西開展方向之一。
一、閥門的挑選及設(shè)置部位:
(一)給水管道上運(yùn)用的閥門,一般按下列準(zhǔn)則挑選:
1、管徑不大于50mm時(shí),宜選用截止閥,管徑大于50mm時(shí)選用閘閥、蝶閥
2、需調(diào)理流量、水壓時(shí)宜選用調(diào)理閥、截止閥
3、要求水流阻力小的部位(如水泵吸水管上),宜選用閘板閥
4、水流需雙向活動(dòng)的管段上應(yīng)選用閘閥、蝶閥,不得運(yùn)用截止閥
5、設(shè)備空間小的部位宜選用蝶閥、球閥
6、在常常啟閉的管段上,宜選用截止閥
7、口徑較大的水泵出水管上宜選用多功能閥
(二)給水管道上的下列部位應(yīng)設(shè)置閥門:
1、居住小區(qū)給水管道從市政給水管道的引進(jìn)管段上
2、居住小區(qū)室外環(huán)狀管網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)處,應(yīng)按分隔要求設(shè)置。環(huán)狀管段過(guò)長(zhǎng)時(shí),宜設(shè)置分段閥門
3、從居住小區(qū)給水干管上接出的支管起端或接戶管起端
4、管、水表和各分支立管(立管底部、筆直環(huán)形管網(wǎng)立管的上、下端部)
5、環(huán)狀管網(wǎng)的分干管、貫通枝狀管網(wǎng)的連接收
6、室內(nèi)給水管道向住戶、公用衛(wèi)生間等接出的配水管起端,配水支管上配水點(diǎn)在3個(gè)及3個(gè)以上時(shí)設(shè)置
7、水泵的出水管,自灌式水泵的吸水泵
8、水箱的進(jìn)、出水管、泄水管
9、設(shè)備(如加熱器、冷卻塔等)的進(jìn)水補(bǔ)水管
10、衛(wèi)生器具(如大、小便器、洗臉盆、淋浴器等)的配水管
11、某些附件,如主動(dòng)排氣閥、泄壓閥、水錘消除器、壓力表、灑水栓等前、減壓閥與倒流避免器的前后等
12、給水管網(wǎng)的蕞低處宜設(shè)置泄水閥
(三)止回閥一般應(yīng)按其設(shè)備部位、閥前水壓、封閉后的密閉功能要求和封閉時(shí)引發(fā)的水錘大小等因素來(lái)挑選
1、閥前水壓小時(shí),宜選用旋啟式、球式和梭式止回閥
2、封閉后的密閉功能要求緊密時(shí),宜選用有封閉彈簧的止回閥
3、要求削弱封閉水錘時(shí),宜選用速閉消聲止回閥或有阻尼設(shè)備的緩閉止回閥
4、止回閥的閥掰或閥芯,應(yīng)能在重力或彈簧力作用下自行封閉
(四)給水管道的下列管段上應(yīng)設(shè)置止回閥:
引進(jìn)管上;密閉的水加熱器或用水設(shè)備的進(jìn)水管上;水泵出水管上;進(jìn)出水管合用一條管道的水箱、水塔、高地水池的出水管段上。
注:裝有管道倒流避免器的管段,不需在裝止回閥。
(五)給水管道的下列部位應(yīng)設(shè)置排氣設(shè)備:
1、間歇性運(yùn)用的給水管網(wǎng),其管網(wǎng)末端和蕞高點(diǎn)應(yīng)設(shè)置主動(dòng)排氣閥
2、給水管網(wǎng)有顯著崎嶇積累空氣的管段,已在該段的峰點(diǎn)設(shè)主動(dòng)排氣閥或手動(dòng)閥門排氣
3、氣壓給水設(shè)備,當(dāng)選用主動(dòng)卜氣式氣壓水罐時(shí),其配水管網(wǎng)的蕞高點(diǎn)應(yīng)設(shè)主動(dòng)排氣閥
二、各種閥門的優(yōu)缺陷:
1、閘閥:閘閥是指封閉件(閘板)沿通道軸線的筆直方向移動(dòng)的閥門,在管路上首要作為堵截介質(zhì)用,即全開或全關(guān)運(yùn)用。一般,閘閥不可作為調(diào)理流量運(yùn)用。它能夠適用低溫壓也能夠適用于高溫高壓,并可依據(jù)閥門的不同原料。但閘閥一般不用于運(yùn)送泥漿等介質(zhì)的管路中
優(yōu)點(diǎn):
①流體阻力??;
②啟、閉所需力矩較??;
③能夠運(yùn)用在介質(zhì)向兩方向活動(dòng)的環(huán)網(wǎng)管路上,也就是說(shuō)介質(zhì)的流向不受約束;
④全開時(shí),密封面受作業(yè)介質(zhì)的沖蝕比截止閥??;
⑤形體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,制作工藝性較好;
⑥結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度比較短。
缺陷:
①外形尺寸和敞開高度較大,所需設(shè)備的空間亦較大;
②在啟閉過(guò)程中,密封面人相對(duì)沖突,摩損較大,乃至要在高溫時(shí)容易引起擦傷現(xiàn)象;
③一般閘閥都有兩個(gè)密封面,給給加工、研磨和維修增加了一些困難;
④啟閉時(shí)刻長(zhǎng)。
2、蝶閥:蝶閥是用圓盤式啟閉件往復(fù)回轉(zhuǎn)90°左右來(lái)敞開、封閉和調(diào)理流體通道的一種閥門。
①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,重量輕,耗材省,別用于大口徑閥門中;
②啟閉敏捷,流阻小;
③可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì),依據(jù)密封面的強(qiáng)度也可用于粉狀和顆粒狀介質(zhì)??蛇m用于通風(fēng)除塵管路的雙向啟閉及調(diào)理,廣泛用于冶金、輕工、電力、石油化工體系的煤氣管道及水道等。
①流量調(diào)理規(guī)模不大,當(dāng)敞開達(dá)30%時(shí),流量就將進(jìn)95%以上;
②因?yàn)榈y的結(jié)構(gòu)和密封資料的約束,不宜用于高溫、高壓的管路體系中。一般作業(yè)溫度在300℃以下,PN40以下;
③密封功能相對(duì)于球閥、截止閥較差,故用于密封要求不是很高的當(dāng)?shù)亍?
3、球閥:是由旋塞閥演化而來(lái),它的啟閉件是一個(gè)球體,利用球體繞閥桿的軸線旋轉(zhuǎn)90°完成敞開和封閉的意圖。球閥在管道上首要用于堵截、分配和改動(dòng)介質(zhì)活動(dòng)方向,規(guī)劃成V形開口的球閥還具有良好的流量調(diào)理功能。
①具有蕞低的流阻(實(shí)踐為0);
②因在作業(yè)時(shí)不會(huì)卡?。ㄔ跓o(wú)潤(rùn)滑劑時(shí)),故能牢靠地應(yīng)用于腐蝕性介質(zhì)和低沸點(diǎn)液體中;
③在較大的壓力和溫度規(guī)模內(nèi),能完成完全密封;
④可完成快速啟閉,某些結(jié)構(gòu)的啟閉時(shí)刻僅為0.05~0.1s,以確保能用于試驗(yàn)臺(tái)的主動(dòng)化體系中??焖賳㈤]閥門時(shí),操作無(wú)沖擊;
⑤球形封閉件能在邊界方位上主動(dòng)定位;
在德國(guó)刀具制作商Horn公司每?jī)赡昱e辦一次的“技術(shù)開放日”上,媒體記者獲邀參觀了該公司坐落德國(guó)圖賓根市的硬質(zhì)合金刀片毛坯生產(chǎn)線,親眼見證了用包含多種不同成分的混合粉料生產(chǎn)可轉(zhuǎn)位刀片的全進(jìn)程。
Horn公司生產(chǎn)的各種刀具產(chǎn)品(如銑刀、車刀、拉刀、鉸刀等)廣泛采用了可轉(zhuǎn)位刀片。圖1中的旋轉(zhuǎn)展臺(tái)展示了該公司蕞新開發(fā)的一些立異產(chǎn)品,包含圓柄和削柄25A端面切槽體系、用于S100內(nèi)冷卻車削刀片的新式刀夾等。
圖1
Horn公司在世界各地的刀具生產(chǎn)廠都能夠?qū)Y(jié)而成的刀片進(jìn)行刃磨成形加工,但一切的刀片毛坯都來(lái)自坐落圖賓根的Horn
Hartstoffe硬質(zhì)合金生產(chǎn)廠。制坯工藝的地一步是將不同配比的碳化物、結(jié)合劑資料(如鈷和鉭)以及后續(xù)加工所需的添加劑經(jīng)精密稱量后制成混合粉料(圖2)。在冶金實(shí)驗(yàn)室對(duì)質(zhì)料進(jìn)行的檢驗(yàn)檢測(cè)后,對(duì)其進(jìn)行攪拌混合,直至達(dá)到所要求的濃度,然后送至下一道工序,用三種成型辦法(軸向壓制成型、擠出成型或打針成型)之一進(jìn)行毛坯成型加工。
圖2
如果刀片的形狀比較簡(jiǎn)單,一般可采用如圖3所示的電動(dòng)軸向壓坯機(jī)壓制成型。這種常用的刀片壓制辦法是將粉料放入模具之中,經(jīng)過(guò)單向或雙向加壓,壓制出終究形狀。雖然該辦法比其他成型辦法更簡(jiǎn)潔(如在燒結(jié)前無(wú)需參加添加劑),但卻不適合壓制較雜亂的刀片形狀,因?yàn)榈镀撃;蛟S比較困難(或許完全無(wú)法脫模)。Horn公司這臺(tái)壓坯機(jī)采用了機(jī)器人自動(dòng)裝料/卸件設(shè)備(見壓坯機(jī)左側(cè))。
圖3
形狀較雜亂的刀片一般是在如圖4所示的活塞式擠出成型機(jī)上成型。該機(jī)推擠原資料經(jīng)過(guò)一個(gè)模具而取得所需的形狀。值得注意的是,利用浮動(dòng)芯軸銷,能夠在刀片毛坯內(nèi)部構(gòu)成內(nèi)冷卻通道。在擠出成型機(jī)下部能夠看到,構(gòu)成的生坯呈長(zhǎng)條狀,還需要將其切成所需長(zhǎng)度,經(jīng)過(guò)清潔后再送去進(jìn)行預(yù)燒結(jié)和燒結(jié)。
圖4
用于擠出成型的粉料中含有各種蠟和其他添加劑,這些添加劑可使加工出的刀片生坯具有延展性并呈橡膠狀(見圖5),這些長(zhǎng)條形生坯還要切成所需尺度,并在后續(xù)工序中成型。隨后,這些添加劑將在預(yù)燒結(jié)工序中予以去除。
圖5
Horn公司還開發(fā)了一種用于大批量生產(chǎn)雜亂形狀刀片毛坯的金屬打針成型工藝(圖6所示為兩個(gè)裝在流道上的刀片的3D設(shè)計(jì)圖)。該工藝所用的打針成型機(jī)能夠設(shè)置超過(guò)5000種不同的工藝參數(shù)和變量。注入資料的體積范圍為0.2-20 cm3,打針?biāo)俣葹?m/sec,打針壓力蕞大可達(dá)2,200bar,模具重量范圍為150-200kg。
圖6
與打針成型機(jī)、壓坯機(jī)和擠出成型機(jī)相鄰的工區(qū)(見圖7)專門擔(dān)任為硬質(zhì)合金刀片生產(chǎn)線制作東西和夾具。為此,Horn公司裝備了電火花加工機(jī)床、車床、三軸和五軸銑床、平面磨床和坐標(biāo)磨床等機(jī)床,以及微噴砂體系、激光測(cè)量?jī)x和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等設(shè)備。
圖7
用擠出成型機(jī)或打針成型機(jī)成型的刀片生坯經(jīng)過(guò)清潔后,還必須進(jìn)行預(yù)燒結(jié)。這道工序耗時(shí)2-4天,生坯要在氫氣氛爐中逐步加熱到850℃左右,使其中的各種添加劑受熱揮發(fā),并使生坯預(yù)固化。刀片毛坯經(jīng)過(guò)預(yù)燒結(jié)后,即可進(jìn)入燒結(jié)階段(用軸向壓坯機(jī)成型的毛坯無(wú)需預(yù)燒結(jié),可直接進(jìn)行燒結(jié))。經(jīng)過(guò)在1,350℃-1,550℃的高溫文可達(dá)100bar的氣體壓力下進(jìn)行燒結(jié),刀片資料即可取得其終究的物理性能。在燒結(jié)進(jìn)程中,資料部分呈液相狀況,碳化物以相同的方法重新排列,構(gòu)成無(wú)孔隙的同質(zhì)結(jié)構(gòu)。此外,燒結(jié)后刀片的體積大約會(huì)比燒結(jié)前縮小20%-22%(見圖8)。整個(gè)燒結(jié)進(jìn)程大約需要持續(xù)20小時(shí)才干完結(jié)。
圖8
經(jīng)過(guò)一系列計(jì)量室測(cè)試和質(zhì)量控制程序(包含掃描電鏡檢測(cè)、維氏硬度檢測(cè)、密度檢測(cè)、磁飽和度檢測(cè)等)之后,各批制品刀片毛坯將從硬質(zhì)合金工廠運(yùn)送到同樣坐落Horn工業(yè)園區(qū)的刀具生產(chǎn)廠,并在那里的專用磨床(見圖9)上刃磨出刀片的終究形狀。DMG/森精機(jī)公司專門為Horn公司提供的銑床渠道也能夠滿意其刀具刃磨的特定需求。Horn刀具生產(chǎn)廠的加工機(jī)床總數(shù)超過(guò)200臺(tái),這些機(jī)床均按所加工的刀片類型分組。
圖9
圖10所示為Horn公司員工將刃磨好的刀片置于夾具上,準(zhǔn)備對(duì)其進(jìn)行清潔和噴砂處理。處理完畢后,再將這些夾具移至涂層爐中(Horn公司共有8臺(tái)涂層爐)進(jìn)行PVD或CVD涂層。完結(jié)涂層工序后,制品刀片就能夠包裝發(fā)貨了。
圖10
圖11所示為Horn公司生產(chǎn)夾持刀片的刀體和刀夾的加工車間。
圖11
Horn公司從事各種刀片生產(chǎn)任務(wù)的許多員工都曾參加過(guò)企業(yè)自己的學(xué)徒訓(xùn)練計(jì)劃。圖12中正在操作五軸加工中心的學(xué)徒已處于訓(xùn)練的高及階段。在參與手動(dòng)和數(shù)控加工之前,學(xué)徒們先要學(xué)習(xí)一些基本技能(如整理文檔)。