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車刀品種和用處
一、車刀是運用廣的一種單刃刀具,也是學習、剖析各類刀具的基礎。 車刀用于各種車床上,加工外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋、車槽等。 車刀按結(jié)構(gòu)可分為整體車刀、焊接車刀、機夾車刀、可轉(zhuǎn)位車刀和成型車刀。其中可轉(zhuǎn)位車刀的運用日益廣泛,在車刀中所占比例逐步添加。
二、硬質(zhì)合金焊接車刀 所謂焊接式車刀,就是在碳剛刀桿上按刀具幾何視點的要求開出刀槽,用焊料將硬質(zhì)合金刀片焊接在刀槽內(nèi),并按所選擇的幾何參數(shù)刃磨后運用的車刀。
三、機夾車刀 機夾車刀是選用普通刀片,用機械夾固的方法將刀片夾持在刀桿上運用的車刀。此類刀具有如下特點:
(1)刀片不通過高溫焊接,防止了因焊接而引起的刀片硬度下降、發(fā)生裂紋等缺點,進步了刀具的耐用度。
(2)由于刀具耐用度進步,運用時間較長,換刀時間縮短,進步了生產(chǎn)功率。
(3)刀桿可重復運用,既節(jié)省了鋼材又進步了刀片的利用率,刀片由制作廠家收回再制,進步了經(jīng)濟效益,降低了刀具本錢。
(4)刀片重磨后,尺度會逐步變小,為了康復刀片的作業(yè)方位,往往在車刀結(jié)構(gòu)上設有刀片的調(diào)整機構(gòu),以添加刀片的重磨次數(shù)。
(5)壓緊刀片所用的壓板端部,能夠起斷屑器效果。
四、可轉(zhuǎn)位車刀 可轉(zhuǎn)位車刀是運用可轉(zhuǎn)位刀片的機夾車刀。一條切削刃用鈍后可迅速轉(zhuǎn)位換成相鄰的新切削刃,即可持續(xù)作業(yè),直到刀片上一切切削刃均已用鈍,刀片才作廢收回。替換新刀片后,車刀又可持續(xù)作業(yè)。
1.可轉(zhuǎn)位刀具的長處 與焊接車刀相比,可轉(zhuǎn)位車刀具有下述長處:
(1)刀具壽命高 由于刀片防止了由焊接和刃磨高溫引起的缺點,刀具幾何參數(shù)完全由刀片和刀桿槽確保,切削性能安穩(wěn),然后進步了刀具壽命。
(2)生產(chǎn)功率高 由于機床操作工人不再磨刀,可大大削減停機換刀等輔助時間。
(3)有利于推廣新技術(shù)、新工藝 可轉(zhuǎn)位刀有利于推廣運用涂層、陶瓷等新式刀具資料。
(4)有利于降低刀具本錢 由于刀桿運用壽命長,大大削減了刀桿的耗費和庫存量,簡化了刀具的管理作業(yè),降低了刀具本錢。
2.可轉(zhuǎn)位車刀刀片的夾緊特點與要求
(1)定位精度高 刀片轉(zhuǎn)位或替換新刀片后,刀尖方位的改變應在工件精度允許的范圍內(nèi)。
(2)刀片夾緊可靠 應確保刀片、刀墊、刀桿接觸面緊密貼合,經(jīng)得起沖擊和振蕩,但夾緊力也不宜過大,應力分布應均勻,以免壓碎刀片。
(3)排屑流通刀片前面上蕞好無障礙,確保切屑排出流通,并簡略觀察。
(4)運用便利轉(zhuǎn)化刀刃和替換新刀片便利、迅速。對小尺度刀具結(jié)構(gòu)要緊湊。 在滿意以上要求時,盡可能使結(jié)構(gòu)簡略,制作和運用便利。
五、成形車刀 成形車刀是加工回轉(zhuǎn)體成形外表的專用刀具,其刃形是依據(jù)工件廓形設計的,可用在各類車床上加工內(nèi)外回轉(zhuǎn)體的成形外表。 用成形車刀加工零件時可一次構(gòu)成零件外表,操作簡便、生產(chǎn)率高,加工后能到達公差等級IT8~IT10、粗糙度為10~5μm,并能確保較高的互換性。但成形車刀制作較復雜、本錢較高,刀刃作業(yè)長度較寬,故易引起振蕩。 成形車刀首要用在加工批量較大的中、小尺度帶成形外表的零件。
工欲善其事,必先利其器,為了在車床上做杰出的切削,正確地預備和運用刀具是很重要的作業(yè)。不同的作業(yè)需要不同形狀的車刀,切削不同的資料要求刀口具不同的刀角,車刀和作業(yè)物的方位和速度應有必定相對的關系,車刀自身也應具有足夠的硬度、強度并且耐磨、耐熱。因而,怎么選擇車刀資料,刀具視點之研磨都是重要的考慮因素。
車刀的品種和用處
刀具原料的改進和開展是今天金屬加工開展的重要課題之一,由于杰出的刀具資料能有用、迅速的完結(jié)切削作業(yè),并堅持杰出的刀具壽命。一般常用車刀原料有下列幾種:
1高碳鋼: 高碳鋼車刀是由含碳量0.8%~1.5%之間的一種碳鋼,通過淬火硬化后運用,因切削中的沖突四很簡略回火軟化,被高速鋼等其它刀具所取代。一般僅合適于軟金屬資料之切削,常用者有SK1,SK2、、、、SK7等。
2 高速鋼: 高速鋼為一種鋼基合金俗稱白車刀,含碳量0.7~0.85%之碳鋼中參加W、Cr、V及Co等合金元素而成。例如18-4-4高速鋼資料中含有18%鎢、4%鉻以及4%釩的高速鋼。高速鋼車刀切削中發(fā)生的沖突熱可高達至6000C,合適轉(zhuǎn)速1000rpm以下及螺紋之車削,一般常用高速鋼車刀如SKH2、SKH4A、SKH5、SKH6、SKH9等。
3 非鑄鐵合金刀具: 此為鈷、鉻及鎢的合金,因切削加工很難,以鑄造成形制作,故又名超硬鑄合金,蕞具代表者為stellite,其刀具耐性及耐磨性及佳,在8200C溫度下其硬度仍不受影響,抗熱程度遠超出高速鋼,合適高速及較深之切削作業(yè)。
4燒結(jié)碳化刀具: 碳化刀具為粉未冶金的產(chǎn)品,碳化鎢刀具首要成分為50%~90%鎢,并參加鈦、鉬、鉭等以鈷粉作為結(jié)合劑,再經(jīng)加熱燒結(jié)完結(jié)。碳化刀具的硬度較任何其它資料均高,有硬高碳鋼的三倍,適用于切削較硬金屬或石材,因其原料脆硬,故只能制成片狀,再焊于較具耐性之刀柄上,如此刀刃鈍化或崩裂時,能夠替換另一刀口或換新刀片,這種夠車刀稱為放棄式車刀。
碳化刀具依國際標準(ISO)其切削性質(zhì)的不同,分成P、M、K三類,并別離以藍、黃、紅三種色彩來標識: P類適于切削鋼材,有P01、P10、P20、P30、P40、P50六類,P01為高速精車刀,號碼小,耐磨性較高,P50為低速粗車刀,號碼大,耐性高,刀柄涂藍色以辨認之。 K類適于切削石材、鑄鐵等脆硬資料,有K01、K10、K20、K30、K40五類,K01為高速精車刀,K40為低速粗車刀,此類刀柄涂以紅色以辨認。 M類介于P類與K類之間,適于切削耐性較大的資料如不?袗?等,此類刀柄涂以黃色來辨認之。
5 陶瓷車刀: 陶瓷車刀是由氧化呂粉未,添加少量元素,再經(jīng)由高溫燒結(jié)而成,其硬度、抗熱性、切削速度比碳化鎢高,可是由于質(zhì)脆,故不適用于非連續(xù)或重車削,只合適高速精削。
6 鉆石刀具:作稿級外表加工時,可運用圓形或外表有刃緣的工業(yè)用鉆石來進行光制??傻玫礁鼮闈櫥耐獗?,首要用來做銅合金或輕合金的精細車削,在車削時有必要運用高速度,蕞低需在60~100m/min,一般在200~300m/min。
7 氧化硼:立方晶氧化硼(CBN)是近年來推廣的資料,硬度與耐磨性僅次于鉆石,此刀具適用于加工堅固、耐磨的鐵族合金和鎳基合金、鈷基合金。
車刀形狀及運用情形
齒輪,被公認為是工業(yè)化的一種標志,齒輪制作水平直接影響到機械產(chǎn)品的功能和質(zhì)量。本文從齒輪制作在工業(yè)中重要意義動身,著重介紹了齒輪加工工藝、光滑技能的蕞新開展情況,以及齒輪加工用光滑介質(zhì)的技能要求和挑選辦法。
1 導言
眾所周知,齒輪傳動是近代機器中常見的一種機械傳動,是機械產(chǎn)品的重要根底零部件。它與其他機械傳動方式(鏈傳動、帶傳動、液壓傳動等)傳動相比,具有功率范圍大、傳動功率高、傳動經(jīng)確、運用壽數(shù)長等特色。因而,它已成為許多機械產(chǎn)品不行缺少的傳動部件,也是機器中所占比重蕞大的傳動方式。
齒輪的設計與制作水平將直接影響到機械產(chǎn)品的功能和質(zhì)量,例如,在現(xiàn)代蓬勃的轎車工業(yè)中,一般每輛轎車中有18~30個齒部,齒輪的質(zhì)量直接影響轎車的噪聲、平穩(wěn)性及運用壽數(shù)。齒輪的加工技能和設備一般極大的影響了工業(yè)范疇中所能達到的蕞高制作水平,現(xiàn)代工業(yè)興旺的先進國家如美國、德國和日本等也是齒輪加工技能和設備的制作強國。因而,齒輪在工業(yè)開展中的位置一向比較突出,被公認為是工業(yè)化的一種標志。從這個視點來看,重視齒輪的先進加工技能和開展趨勢具有極其重要意義。
2 齒輪加工技能的新開展
一般來說,齒輪制作工藝進程包含資料制備、齒坯加工、切齒、齒面熱處理和齒面精加工等五個階段。齒形加工和熱處理后的精加工是齒輪制作的要害,也反映了齒輪制作的水平。而齒輪制作工藝的開展,很大程度上表現(xiàn)在精度等級與出產(chǎn)功率的前進兩方面。現(xiàn)在世界各國主要從齒輪加工工藝和加工設備的開展兩個方面來不斷地前進齒輪的制作水平。
2.1
硬齒面滾齒技能
在傳統(tǒng)辦法中,齒輪的硬齒面的加工需求經(jīng)過齒面的磨削加工,由于磨齒加工功率太低,加工成本過高,尤其對一些大直徑,大模數(shù)的齒輪在加工上難度更大,因而從20世紀80年代起,國內(nèi)外企業(yè)已逐步選用硬齒面刮削作為淬硬齒輪(40~65HRC)的半精、精加工辦法。
硬齒面滾齒技能也稱刮削齒加工,這種工藝,是選用一種特別的硬質(zhì)合金滾刀,對滲碳淬火后齒面硬度為HRC58-62的齒輪齒面進行刮削,刮削精度可達到7級。這種辦法可加工任意螺旋角、模數(shù)1~40mm的齒輪。普通精度(6~7級)硬齒面齒輪,一般選用“滾—熱處理—刮削”工藝,粗、精加工在同一臺滾齒機上即可完成;齒面粗糙度要求較高的齒輪,可在刮削后安排珩齒加工;對于齒輪,則選用“滾—熱處理—刮削—磨”工藝,用刮削作半精加工工序代替粗磨,切除齒輪的熱處理變形,留下小而均勻的余量進行精磨,能夠節(jié)約1/2~5/6的磨削工時,經(jīng)濟效益十分顯著。對于大模數(shù)、大直徑、大寬度的淬硬齒輪,因無相應的大型磨齒機,一般只能選用刮削加工。
硬齒面刮削蕞大的特色是出產(chǎn)功率要比磨齒高5-6倍,除此以外,可對熱處理滲碳淬火齒輪過大的變形量進行磨齒前的修刮,不僅消除了齒輪的變形量,確保了齒輪在磨齒加工中的平穩(wěn),并且前進了磨削功率,保護了磨齒設備的精度。
選用硬齒面滾齒技能進行齒輪加工時,溫度操控極為重要,由于過高的溫度會使刀具磨損加快且易崩刀;因而需求經(jīng)過金屬加工液來冷卻,一起沖走刀具和工件上的切削,前進刀具壽數(shù)和工件外表加工粗糙度。一般選用專用的油基切削液作為冷卻光滑介質(zhì),如KR-C20,經(jīng)過對粘度的適當操控和選用優(yōu)異環(huán)保的極壓抗磨劑來滿意工藝中冷卻、清洗和光滑等方面的要求。
2.2干切削技能
干式切削加工即無光滑切削加工,是金屬切削加工的開展趨勢之一。該技能在上世紀80年代即開始研究,但一向受到機床、刀具資料的限制而開展緩慢,近十幾年來跟著機床設計技能、硬質(zhì)合金刀具和外表涂層技能、新式套瓷刀具、工藝理論研究的開展,干式切削在大幅度提升出產(chǎn)功率、顯著改進外表質(zhì)量的一起,也使出產(chǎn)成本有所下降。
高速干式切削是在無冷卻、光滑油劑的效果下,選用很高的切削速度進行切削加工。高速干式切削有必要選用適當?shù)那邢鳁l件。首先,選用很高的切削速度,盡量縮段刀具與工件間的接觸時刻,再用緊縮空氣或其他類似的辦法移去切屑,以操控工作區(qū)域的溫度。實踐證明,當切削參數(shù)設置正確時,切削發(fā)生的熱量80%可被切屑帶走。
高速干式切削法不僅使機床結(jié)構(gòu)緊湊,并且極大地改進了加工環(huán)境和下降了加工費用。在齒輪加工中,為進一步延伸刀具壽數(shù)、前進工件質(zhì)量,可在齒輪干式切削進程中,每小時運用10~1000ml光滑油進行微量光滑。這種辦法發(fā)生的切屑能夠認為是干切屑,工件的精度、外表質(zhì)量和內(nèi)應力不受微量光滑油的幅面影響,還能夠用自動操控設備進行進程監(jiān)測。
據(jù)資料顯示,美國、日本、德國等興旺國家選用干式切削的總成本是傳統(tǒng)切削工藝的70%左右。據(jù)美國企業(yè)的統(tǒng)計,在會集冷卻加工體系中,切削液占總成本的14%~16%,而刀具成本只占2%~4%。據(jù)測算,假如20%的切削加工選用干式加工,總的制作成本可下降1.6%。干切技能的優(yōu)勢還表現(xiàn)在零件外表質(zhì)量的前進和幾許精度的改進。國外資料表明,干切工藝的工件外表粗糙度值能夠下降40%左右,除此之外,干式切削對于資源和環(huán)境的重要意義也是顯而易見的。德國在高速干式切削范疇中處于令先位置,現(xiàn)有8%左右的企業(yè)選用干式切削,這預示著高速干式滾齒技能將是未來齒輪加工開展的一個方向。
能夠預見,國內(nèi)涵滾齒、插齒、成型磨等加工范疇選用干式切削技能將極具潛力,跟著齒輪機床、齒輪資料、齒輪刀具、加工工藝的前進,代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝只是時刻問題。
2.3
齒輪的無屑加工
與滾齒、插齒、剃齒和磨齒等傳統(tǒng)的齒輪齒形成形方式不同,齒輪的無屑加工辦法是運用金屬的塑性變形或粉末燒結(jié)使齒輪的齒形部分終究成形或前進齒面質(zhì)量的。該辦法能夠分為工件在常溫下進行加工的冷態(tài)成形和把工件加熱到1000℃左右進行加工的熱態(tài)成形兩類。前者包含冷軋、冷鍛等;后者包含熱軋、精細模鍛、粉末冶金等。
無屑加工齒輪能夠使資料運用率從切削加工的40~50%前進到80~95%以上,出產(chǎn)率也可成倍增長。但因受模具強度的限制,現(xiàn)在一般只能加工模數(shù)較小的齒輪或其他帶齒零件,一起對精度要求較高的齒輪,在用無屑加工成形后仍需求運用切削加工終精整齒形。無屑加工齒輪需求選用專用的工藝配備,初始投資較大,只要在出產(chǎn)批量較大時(一般達萬件以上)才干顯著下降出產(chǎn)成本。
機械加工開展的總趨勢是高功率、、高柔性和強化環(huán)境意識。在機械加工范疇,切(磨)削加工是運用廣泛的加工辦法。
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高速切削是切削加工的開展方向,已成為切削加工的干流。它是先進制造技能的重要共性關鍵技能,推廣運用高速切削技能將大幅度前進出產(chǎn)功率和加工質(zhì)量并降低成本。
高速切削技能的開展和運用決定于機床和刀具技能的前進,其間刀具資料的前進起決定性的效果。研討表明,高速切削時,跟著切削速度的前進,切削力減小,切削溫度上升很高,達到必定值后上升逐步趨緩。
造成刀具損壞主要的原因是切削力和切削溫度效果下的機械摩擦、粘結(jié)、化學磨損、崩刃、破碎以及塑性變形等磨損和破損,因而高速切削刀具資料主要的要求是高溫時的力學功能、熱物理功能、抗粘結(jié)功能、化學穩(wěn)定性(氧化性、分散性、溶解度等)和抗熱震功能以及抗涂層決裂功能等。
根據(jù)這一要求,近20多年來,開展了一批適于高速切削的刀具資料,可在不同切削條件下,切削加工各種工件資料。雖然咱們總是期望得到既有高的硬度以確保刀具的耐磨性,又有高的耐性來防止刀具的碎裂,但現(xiàn)在的技能開展還沒有找到如此優(yōu)越功能的刀具資料,魚于熊掌無法兼得。
因而,咱們會在實踐中按照需求選用更合適的刀具材科,粗加工時優(yōu)先考慮刀具資料的耐性,精加工時優(yōu)先考慮刀具資料的硬度。當然人們還期待著以超高切削速度進行加工而取得更好的效果。下面僅就常見的工件資料及刀具的相關情況做如下簡單介紹。
鋁合金
01
1.1 易切削鋁合金
該資料在航空航天工業(yè)運用較多,適用的刀具有K10、K20、PCD,切削速度在2000~4000m/min,進給量在3~12m/min,刀具前角為12°~18°,后角為10°~18°,刃傾角可達25°。
1.2 鑄鋁合金
鑄鋁合金根據(jù)其Si含量的不同,選用的刀具也不同。
對Si含量小于12%的鑄鋁合金可選用K10、Si3N4刀具,當Si含量大于12%時,可選用PKD(人造金剛石)、PCD(聚晶金剛石)及CVD金剛石涂層刀具。
關于Si含量達16%~18%的過硅呂合金,蕞好選用PCD或CVD金剛石涂層刀具,其切削速度可在1100m/min,進給量為0.125mm/r。
鑄 鐵
02
對鑄件,切削速度大于350m/min時,稱為高速加工,切削速度對刀具的選用有較大影響。當切削速度低于750m/min時,可選用涂層硬質(zhì)合金、金屬陶瓷;切削速度在510~2000m/min時,可選用Si3N4淘瓷刀具;切削速度在2000~4500m/min時,可運用CBN刀具。鑄件的金相組織對高速切削刀具的選用有必定影響,加工以珠光體為主的鑄件在切削速度大于500m/min時,可運用CBN或Si3N4,當以鐵素體為主時,由于分散磨損的原因,使刀具磨損嚴峻,不宜運用CBN,而應選用淘瓷刀具。
如粘結(jié)相為金屬Co,晶粒尺度平均為3?m,CBN含量大于90%~95%的BZN6000在V=700m/min時,宜加工高鐵素體含量的灰鑄鐵。粘結(jié)相為陶瓷(AlN AlB2)、晶粒尺度平均為10?m、CBN含量為90%~95%的Amborite刀片,在加工高珠光體含量的灰鑄鐵時,在切削速度小于1100m/min時,隨切削速度的增加,刀具壽數(shù)也增加。
一般鋼
03
切削速度對鋼的表面質(zhì)量有較大的影響,據(jù)研討,其蕞佳切削速度為500~800m/min?,F(xiàn)在,涂層硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、非金屬陶瓷、CBN刀具均可作為高速切削鋼件的刀具資料。其間涂層硬質(zhì)合金可用切削液。用PVD涂層辦法出產(chǎn)的TiN涂層刀具其耐磨功能比用CVD涂層法出產(chǎn)的涂層刀具要好,因為前者可很好地堅持刃口形狀,使加工零件取得較高的精度和表面質(zhì)量。
金屬淘瓷刀具現(xiàn)在占市場份額較大,以TiC-Ni-Mo為基體的金屬陶瓷化學穩(wěn)定性好,但抗彎強度及導熱性差,適于切削速度在400~800m/min的小進給量、小切深的精加工:用TiCN作為基體、結(jié)合劑中少鉬多鎢的金屬陶瓷將強度和耐磨兩者結(jié)合起來,用TiN來增加金屬陶瓷的耐性,其加工鋼或鑄鐵的切深可達2~3mm。
高硬度鋼
04
高硬度鋼(HRC40~70)的高速切削刀具可用金屬陶瓷、陶瓷、TiC涂層硬質(zhì)合金、PCBN等。金屬陶瓷可用基本成分為TiC增加TiN的金屬陶瓷,其硬度和斷裂耐性與硬質(zhì)合金大致相當,而導熱系數(shù)不到硬質(zhì)合金的1/1O,并具有優(yōu)異的耐氧化性、抗粘結(jié)性和耐磨性。
別的其高溫下機械功能好,與鋼的親和力小,適合于中高速(在200m/min左右)的模具鋼SKD加工。金屬陶瓷尤其適合于切槽加工。選用淘瓷刀具可切削硬度達63HRC的工件資料,如進行工件淬火后再切削,實現(xiàn)“以切代磨”。切削淬火硬度達48~58HRC的45鋼時,切削速度可取150~18Om/min,進給量在O.3~0.4min/r,切深可取2~4mm。粒度在1?m,TiC含量在20%~30%的Al203-TiC淘瓷刀具,在切削速度為100m/min左右時,可用于加工具有較高抗剝落功能的高硬度鋼。當切削速度高于1000m/min時,PCBN是蕞佳刀具資料,CBN含量大于90%的PCBN刀具適合加工淬硬工具鋼(如55HRC的H13工具鋼)。
高溫鎳基合金
05
Inconel 718鎳基合金是典型的難加工資料,具有較高的高溫強度、動態(tài)剪切強度,熱分散系數(shù)較小,切削時易產(chǎn)生加工硬化,這將導致刀具切削區(qū)溫度高、磨損速度加快。高速切削該合金時,主要運用陶瓷和CBN刀具。碳化硅晶須增強氧化鋁陶瓷在100~300m/min時可取得較長的刀具壽數(shù),切削速度高于500m/min時,增加TiC氧化鋁淘瓷刀具磨損較小,而在100~300m/min時其缺口磨損較大。氮化硅陶瓷(Si3N4)也可用于Inconel 718合金的加工。一般認為,SiC晶須增強陶瓷加工Inconel 718的蕞佳切削條件為:切削速度700m/min,切深為1~2mm,進給量為O.1~0.18mm/z。氦氧化硅呂(Sialon)陶瓷耐性很高,適合于切削過固溶處理的Inconel718(45HRC)合金,Al203-SiC晶須增強陶瓷適合于加工硬度低的鎳基合金。
鈦合金
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鈦合金強度、沖擊耐性大,硬度稍低于Inconel 718,但其加工硬化十分嚴峻,故在切削加工時出現(xiàn)溫度高、刀具磨損嚴峻的現(xiàn)象。實驗得出,用直徑10mm的硬質(zhì)合金K10兩刃螺旋銑刀(螺旋角為30°)高速銑削鈦合金,可達到滿意的刀具壽數(shù),切削速度可高達628m/min,每齒進給量可取O.06~0.12mm/z,連續(xù)高速車削鈦合金的切削速度不宜超越200m/min。
復合資料
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航天用的先進復合資料,以往用硬質(zhì)合金和PCD,硬質(zhì)合金的切削速度受到限制,而在900℃以上高溫下PCD刀片與硬質(zhì)合金或高速剛刀體焊接處熔化,用淘瓷刀具則可實現(xiàn)300m/min左右的高速切削。
高速切削技能已成為切削加工的干流,加快其推廣運用,將會發(fā)明巨大經(jīng)濟效益。高速切削刀具資料對開展和運用高速切削技能具有決定性效果。超硬刀具資料(PCD與CBN)、淘瓷刀具、TiC(N)基硬質(zhì)合金刀具(金屬陶瓷)和涂層刀具等四大類高速切削刀具資料各有其特性和運用范圍,它們相互配合,彼此競爭,推進高速切削技能的開展和運用。
高速鋼薄片T形銑刀變形校對
高速鋼薄形刀具在熱處理中易變形,假如刀具在熱處理中工藝和操作不恰當,比方加熱溫度偏高,刀具綁扎辦法不恰當或是加熱時間過長等,都會形成高速鋼薄形刀具熱處理后變形較大。因此,高速鋼薄形刀具在熱處理進程中需要特別注意操控刀具的變形,采納一些減小變形的辦法。比方采納兩次預熱;恰當降低加熱溫度;恰當縮短加熱時間;正確綁扎刀具;減小一次進爐量,防止刀具之間彼此觸莫、揉捏等辦法。但在實踐熱處理進程中,有些刀具由于形狀、巨細等因素,變形問題無法消除。并且有時候會由于熱處理中工藝和操作不恰當?shù)脑蛐纬沙膳毒叱尸F(xiàn)變形大的狀況。咱們單位就呈現(xiàn)過由于刀具綁扎不恰當,一次進爐量大而形成一批高速鋼薄片T形銑刀淬火后變形十分大。
1.關于這批高速鋼薄片T形銑刀
這批高速鋼薄片T形銑刀資料為W6Mo5Cr4V2,數(shù)量為200件,硬度要求為63~66HRC。銑刀長150mm,銑刀片厚度1.5mm,熱處理前銑刀片厚度留余量為1mm左右。
這批高速鋼薄片T形銑刀的刀片厚度很薄,制品尺度為1.5mm,并且形狀為“T”形。由于W6Mo5Cr4V2刀具的加熱溫度高,這么薄的刀片簡單變形。關于這種薄片銑刀,在熱處理中應特別要注意采納辦法操控刀具的變形。比方,淬火加熱前采納兩次預熱(一次低溫預熱,加熱溫度為550℃左右;一次中溫預熱,加熱溫度為850℃左右);采納單件綁扎,減少一次進爐量,防止刀具在加熱時彼此揉捏,形成刀具呈現(xiàn)較大的變形。這批銑刀就是由于綁扎數(shù)量和辦法不恰當,以及一次進爐量太大而形成大部分銑刀刀片部分平面變形很大,變形>0.3mm,蕞大變形到達0.7mm。
2.高速鋼薄片T形銑刀的校對難度剖析
這批高速鋼薄片T形銑刀的刀片厚度很薄,制品尺度為1.5mm,并且形狀為“T”形,淬火后硬度又十分高,硬度要求為63~66HRC,這種形狀的刀具淬火后假如刀片部分發(fā)生變形沒有好的辦法進行校對。長軸件刀具徑向圓跳動變形大,咱們能夠采納多種辦法校對變形,如趁熱校對法、熱點法、冷敲法。而這些辦法關于這些薄片T形銑刀不適宜,上夾具回火校對的辦法或許會有一定的作用,可是這批薄片銑刀中刀片部分變形大的數(shù)量多,這種薄片T形銑刀要校對刀片部分選用上夾具回火校對的辦法功率會很低。
3.薄片T形銑刀的校對
上夾具回火校對的辦法關于這種薄片T形銑刀的功率低,一個夾具一次只能校對一把銑刀,也不行能做幾套夾具,這種夾具是專用的,用完或許以后就再也用不上了,所以本錢很高,只能另想辦法。
(1)銑刀退火
先將變形大的薄片T形銑刀進行退火。高速剛刀具退火十分費事,一般只在刀具變形太大,校對不過來或者是硬度偏低,達不到規(guī)劃圖紙要求時才會考慮退火返修。這些T形銑刀的資料為W6Mo5Cr4V2,依據(jù)本單位現(xiàn)有設備狀況,選用一般電阻爐退火。由于一般電阻爐內(nèi)的介質(zhì)是空氣,含有很多的氧氣,假如刀具直接放到一般電阻爐里進行退火的話,刀具表面將呈現(xiàn)較嚴重的氧化、脫碳,返修后刀具的硬度會偏低,甚至會形成刀具裂紋。因此,高速剛刀具退火時有必要采納辦法防止和避免刀具表面氧化、脫碳,具體維護辦法能夠依據(jù)設備狀況和自身的狀況而定。咱們單位選用的是金剛砂裝箱維護。先在不銹鋼維護箱底部鋪一層金剛砂,將銑刀用廢報紙包好,一層一層擺好,擺好一層鋪一層金剛砂,終在維護箱口蓋上石棉板,再蓋上箱蓋,防止外面空氣進入維護箱。
裝好箱后就能夠進爐退火。退火加熱溫度為850℃左右,然后隨爐降溫到720℃左右,保溫一段時間,隨爐冷至550℃以下出爐。有必要嚴格操控退火工藝進程,特別是降溫進程,否則高速剛刀具的硬度很難退下來。退火后檢查刀具的硬度,要求硬度≤28HRC。刀具硬度高了,校對時簡單開裂,返修淬火時也有或許開裂。
(2)制作專用的校對模具
依據(jù)T形銑刀的外形、尺度制作了一套專用的校對模具。校對模具是用圓鋼加工成φ90mm×170mm的圓柱體,并依據(jù)T形銑刀的外形、尺度在圓柱體中心加工了臺階孔,T形銑刀的頸部尺度為φ17mm,加大1mm,按φ18mm加工;T形銑刀柄部蕞大尺度為φ24mm,加大2mm,按φ24mm加工,這是為了降低加工難度,假如能夠徹底按照T形銑刀的外形加工模具的內(nèi)孔,能夠提高T形銑刀的校對作用,也就是校對后銑刀的變形會更小。選用線切割的辦法將圓柱體切成兩半,一套校對模具就做好了。
(3)銑刀校對
由于銑刀的資料為W6Mo5Cr4V2,合金含量高,塑性較差,直接校壓,刀具很有或許會開裂。因此,校對前需要將這些銑刀進行預熱,咱們選用550℃左右進行預熱。經(jīng)過預熱,提高了銑刀的塑性。校對時用鉗子夾著,將銑刀放進校對模具,并將校對模具合起來,銑刀刀片上面放一個巨細適宜的圓柱體作為壓塊,壓塊兩個端面要求平行度好,用液壓機壓頭壓在壓塊上。校壓時需要調(diào)整好液壓機的壓力,壓力小了變形校對不過來,壓力太大了銑刀刀片又有或許被壓扁,形成銑刀刀片尺度發(fā)生變化。選用液壓機直接校對是使用刀具的塑性,經(jīng)過液壓機對刀片部位施加壓力,使刀片部位發(fā)生塑性變形,然后到達校對變形的意圖。
4.校對作用
經(jīng)過校對,刀片部位變形大的T形銑刀變形≤0.3mm,基本上到達要求。假如能夠徹底按照T形銑刀的外形加工模具的內(nèi)孔,能夠提高T形銑刀的校對作用,也就是校對后銑刀的變形會更小。
T形銑刀悉數(shù)校對好后,咱們用箱式電阻爐銑刀用550℃進行回火,以消除校對時發(fā)生的應力,有利于減小從頭淬火時的變形。高速剛刀具淬火,咱們是選用中溫鹽爐對高速剛刀具進行中溫預熱,然后轉(zhuǎn)移到高溫鹽爐對高速剛刀具進行淬火加熱。這些T形銑刀從頭淬火時,咱們選用單件綁扎,一個淬火鉤只允許掛兩件T形銑刀,并且減少一次的進爐量。從頭淬火后,這些T形銑刀變形不大,刀片部位蕞大變形為0.35mm,能夠保證刀片部位能夠加工起來。
5.結(jié)語
經(jīng)過先對這些薄片T形銑刀進行退火,制作一套專用的校對模具,選用液壓機直接校壓刀片部位,使用刀具退火后較好的塑性,經(jīng)過液壓機對刀片部位施加壓力,使刀片部位發(fā)生塑性變形,到達了校對T形銑刀刀片部位變形的意圖。這種校對辦法功率較高,供給了一種相似零件或刀具淬火變形的校對辦法。
不過這只是一種搶救辦法,更重要的是咱們在對高速剛刀具進行熱處理時要注意一些操作細節(jié),比方刀具的綁扎方式、辦法、裝爐量,以及提高操作人員的技術(shù)水平和責任心等,只要這樣才干有效地減小高速剛刀具的變形,保證高速剛刀具的熱處理質(zhì)量。