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金剛石磨頭中用常見的粉料介紹 金剛石磨頭的原材料,除金剛石之外,其它主要為粉末,這些粉末可以是金屬、非金屬,也可以是合金、化合物。金剛石磨頭采用的粉末,不僅僅對(duì)化學(xué)成分有一定的要求,而且對(duì)粉末顆粒的大小、形狀、松裝比重、壓制性、燒結(jié)性等也有不同的要求,這取決于金剛石磨頭的用途、品種、生產(chǎn)工藝等因素。隨著切削工具磨損的加劇和碎屑粘附在切削刃上,鉆削時(shí)的抗鉆強(qiáng)度也逐漸增大,CFRP材料過度受熱,強(qiáng)度也由此降低。
(A)銅粉:電解法制取,顆粒形態(tài)為樹枝狀,玫瑰紅色,氧化后顏色發(fā)暗,嚴(yán)重時(shí)變成黑色粉末。作為結(jié)合劑材料,銅粉的主要優(yōu)點(diǎn)有:電解銅粉成型性好,廣泛用于冷壓成型后燒結(jié);純銅對(duì)碳化物和骨架材料的相容性很好,如W、WC;表面不得有起皮、分層、裂紋、起泡、過燒、臟化、嚴(yán)重毛刺及深度大于0。銅可與Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成性能優(yōu)異的合金,價(jià)格遠(yuǎn)低于鈷粉。
(B)鐵粉:有還原鐵粉、電解鐵粉和粉,顧名思義還原鐵粉用還原法制取 ,電解鐵粉電解法制取,粉通過熱離解羰基化合物制取。作為結(jié)合劑材料,鐵粉的優(yōu)點(diǎn)有:價(jià)格低,與金剛石有好的潤濕性;與骨架材料(WC)的相容性很好;但迄今為止工業(yè)合成CBN主要方法還是靜高壓觸媒法,CBN的合成研究也主要集中于這方面。一定溫度燒結(jié)時(shí)鐵對(duì)金剛石的輕度刻蝕并不損失金剛石的強(qiáng)度,反而會(huì)提高金剛石在胎體中的把持力??涛g作用實(shí)質(zhì)是金剛石中的碳原子溶入鐵中并向其中擴(kuò)散的過程,金剛石未發(fā)生結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度變化。
(C)鈷粉:不規(guī)則海綿狀,還原法制取,作為粘結(jié)劑,其綜合性能好。是一種優(yōu)異的粘結(jié)劑材料,國外發(fā)達(dá)國家用的較多,其主要優(yōu)點(diǎn)有:優(yōu)良的成型性和可燒結(jié)性;可使胎體的抗彎強(qiáng)度提高;人造金剛石聚晶復(fù)合片是在高溫高壓情況下由許多細(xì)晶粒金剛石和硬質(zhì)合金襯底聯(lián)合燒結(jié)而成的塊狀聚結(jié)體。和金剛石的粘結(jié)力大,潤濕性好;胎體的韌性好、自銳性好。由于價(jià)格昂貴,國內(nèi)以鐵代鈷的研究很多,選擇合適的粉末、合理的燒結(jié)工藝可獲得鈷基粘結(jié)劑相似的性能。
鈷的缺點(diǎn)是:價(jià)格昂貴;松裝密度太小,易造成投料困難。另外使壓制磨具設(shè)計(jì)寬度和高度變大,手裝料熱壓模具高度加大,從而使模具成本提高。
金剛石磨頭刀片為淬硬鋼材料加工提供了更好的解決方法
" 所謂的淬硬鋼:一般都是高碳鋼或高磨頭鋼,因?yàn)槠涓咛?、高磨頭性,經(jīng)過淬火后的鋼鐵表面硬度會(huì)大幅度提高,這種鋼叫做淬硬鋼,包含淬火模具鋼,軸承鋼,齒輪鋼,等,是典型的難加工材料之一。
淬硬鋼件的特點(diǎn)在于經(jīng)過淬火 回火后具有較高的硬度,通常會(huì)采用磨削作為切削加工方式。但磨削效率低,成本高,污染嚴(yán)重,隨著磨具行業(yè)的不斷研究創(chuàng)新,可高速硬車削的非金屬粘合劑金剛石磨頭刀片,為加工淬硬鋼件提了更好的解決途徑。
高速硬車削的金剛石磨頭刀片具有以下幾方面的優(yōu)勢(shì):
(1):由于金剛石磨頭刀片具備高硬度,高耐磨性,良好的抗沖擊性和抗斷裂性能,使其金屬切除率是磨削的3-4倍,而消耗的能量只是普通磨削加工的1/5。
(2)污染減輕:金剛石磨頭刀片以干式切削為主,減少了切削液 對(duì)環(huán)境的污染,切屑易回收處理。并且減少了冷卻裝置,簡化生產(chǎn)系統(tǒng),降低了生產(chǎn)成本。
(3)成本降低:在生產(chǎn)率相同的情況下,車床的投資只有磨床的1/3,而且占地面積小,輔助費(fèi)用低。并且采用數(shù)控加工中心高速銑削淬硬模具鋼,可以在很大程度上代替電火花加工淬硬鋼。
(4)高速切削:高速切削淬硬鋼件有利于切削熱被切屑帶走,減少切削熱傳遞給工件,減少了磨削加工中易產(chǎn)生的表面和裂紋等現(xiàn)象。提高了淬硬鋼件的表面質(zhì)量和精度。
金剛石磨頭刀片是合適高速硬車削的金剛石磨頭磨具刀片,在提高生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上降低加工成本,減少環(huán)境污染,在高速硬車削領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著重大的作用,為淬硬鋼、淬火鋼、高錳鋼等難加工材料帶來了新的期望。
金剛石磨頭硬度
平面磨削時(shí),磨頭與工件的接觸面積比外圓磨削大,工件 容易發(fā)熱變形,所以,平面磨削用的磨頭硬度應(yīng)該軟些;而用磨頭端面平磨比用磨頭圓周平磨時(shí)接觸面積更人,硬度應(yīng)更軟。 一般平面磨削的磨頭硬度為艮
刃磨刀具時(shí),工件的散熱條件差,容易產(chǎn)生和裂紋, 所以,刃磨時(shí)一般選用R2?R3的軟磨頭。
切入法磨削外圓應(yīng)比有縱走刀的外圓磨削用的磨頭稍軟, 避免工件。但當(dāng)用切入法磨削邊角圓弧較小或直角以及母 線幾何形狀要求高的工件時(shí),磨頭的硬度要高1?2小級(jí)^成型 磨削時(shí),磨頭硬度也要適當(dāng)高些,以保證工件的正確幾何形狀。
工件表面光潔度和精度要求較髙時(shí),在其他條件相同的情 況下,要選用硬度高1?2小級(jí)的磨頭。因?yàn)橛捕雀咝┑哪ヮ^ 損耗比較慢,不易產(chǎn)生大顆粒脫落而劃傷工件。但光潔度要求 很高時(shí),硬度不宜過髙,否則會(huì)使工件表面。
磨削斷續(xù)表面時(shí),如磨花鍵軸的外圓和有鍵槽的表面,砂 輪的硬度要稍髙一些,以免碰傷磨頭表面。
磨削內(nèi)圓時(shí),磨頭和工件接觸面積大,容易使工件發(fā)熱, 切厝也不容易排出,磨頭的硬度就要軟些;但當(dāng)內(nèi)圓光潔度要 求高或者內(nèi)孔直徑小,磨頭的硬度則要選得高些。