【廣告】
加工(High Performance Machining,HPM)是在確保零件精度和質(zhì)量的前提下,通過對加工進(jìn)程的優(yōu)化和進(jìn)步單位時間資料切除量來進(jìn)步加工效率和設(shè)備使用率、下降生產(chǎn)成本的一種高功用加工技能。在某些程度上,可以以為加工涵蓋了高速加工。
在加工體系中,刀具是完結(jié)切削加工的東西,直觸摸摸工件并從工件上切去一部分資料,使工件得到契合技能要求的形狀、尺度精度和外表質(zhì)量。在整個加工進(jìn)程中,刀具直接與工件觸摸,會呈現(xiàn)嚴(yán)重的刀具磨損現(xiàn)象,因而刀具也是加工進(jìn)程中的一大消耗品。刀具技能的內(nèi)在包含刀具資料技能、刀具結(jié)構(gòu)規(guī)劃和成形技能、刀具外表涂層技能等,也包含了上述單項技能歸納交叉構(gòu)成的高速刀具技能、刀具可靠性技能、綠色刀具技能、智能刀具技能等。刀具作為機(jī)械制作工藝配備中重要的一類根底部件,其技能開展又構(gòu)成智能制作、精細(xì)與微納制作、仿生制作等根底機(jī)械制作技能,以及液密氣密、齒輪、軸承、模具等根底部件技能的支撐技能。
刀具在切削進(jìn)程中承受深重的負(fù)荷,包含高的機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力、沖擊和振蕩等,如此惡劣的工作條件對刀具功用提出了高要求。在現(xiàn)代切削加工中,率的尋求以及大量難加工資料的呈現(xiàn),對刀具功用提出了進(jìn)一步的應(yīng)戰(zhàn)。因而,挑選刀具資料、規(guī)劃刀具結(jié)構(gòu)、開展刀具涂層和高功用刀具技能成為進(jìn)步切削加工水平的要害環(huán)節(jié)。
加工刀具
刀具資料
刀具資料對刀具壽數(shù)、加工效率和加工質(zhì)量等有著重要影響。目前,刀具資料首要有高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷和超硬資料等。
高速鋼(HSS)是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的東西鋼,其熱處理工藝較為雜亂,有必要通過淬火、回火等一系列進(jìn)程。高速鋼合金元素含量較多,總量可達(dá)10%~25%。
按所含合金元素不同可分為:鎢系高速鋼、鎢鉬系高速鋼、高鉬系高速鋼、釩高速鋼和鈷高速鋼。含鈷高速鋼一般是在通用高速鋼的根底上參加5%~8% 鈷,可顯著進(jìn)步鋼的硬度、耐熱性和耐性。粉末冶金高速鋼安排均勻,晶粒細(xì)微,消除了熔鑄高速鋼難以避免的偏析,因而比相同成分的熔鑄高速鋼具有更高的耐性和耐磨性,一起還具有熱處理變形小、鍛軋功用和磨削功用良好等優(yōu)點。高速鋼資料首要用于制備各種成形拉刀(整體式、組合式)、高速滾刀、剃(插)齒刀、輪槽刀等,大量應(yīng)用在轎車、航空發(fā)動機(jī)、發(fā)電設(shè)備等制作職業(yè),加工高強(qiáng)度、高硬度鑄鐵(鋼)合金。
陶瓷資料首要是離子鍵和共價鍵結(jié)合,其結(jié)合力是比較強(qiáng)的正負(fù)離子間的靜電引力或共用電子對,所以熔點高、硬度高,具有優(yōu)異的絕緣性和化學(xué)安穩(wěn)性。
按化學(xué)成分,淘瓷刀具資料可分為氧化物基陶瓷、碳化物基陶瓷、碳氮化物基陶瓷和硼化物基陶瓷。因為具有高的硬度、強(qiáng)度與耐磨性,淘瓷刀具可用來加工淬火鋼、高強(qiáng)度鋼、不銹鋼以及各種合金鋼和碳鋼,還可以加工各種高硬度的合金鑄鐵。可是淘瓷刀具具有一個共性,就是易崩刃,故而應(yīng)用規(guī)模比較局限。
聚晶金剛石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)、立方氮化硼(CBN)、單晶金剛石等超硬資料具有極高的硬度和耐磨性、低摩擦系數(shù)、高彈性模量、高熱導(dǎo)、低熱膨脹系數(shù),以及與非鐵金屬親和力小等優(yōu)點,已敏捷應(yīng)用于高硬度、高強(qiáng)度、難加工有色金屬(合金)及有色金屬- 非金屬復(fù)合資料零部件的高速、、干(濕)式機(jī)械切削加工職業(yè)中。
天然金剛石作為超精細(xì)加工刀具不行代替的資料,應(yīng)用于各種精細(xì)儀器透鏡、反射鏡、計算機(jī)磁盤等工件的精細(xì)(超精、納米級)車削加工。
PCD 刀具與天然金剛石刀具功用挨近,具有優(yōu)異的耐磨性,可用來加工有色金屬和非金屬資料,還可用來精加工難加工資料,如硬質(zhì)合金和歸呂合金。
立方氮化硼(CBN)是硬度僅次于金剛石的超硬資料。它不但具有金剛石的許多尤秀特性,而且有更高的熱安穩(wěn)性和對鐵族金屬及其合金的化學(xué)惰性,可用于加工金剛石刀具不能加工的黑色金屬及其合金資料。
刀具結(jié)構(gòu)規(guī)劃
刀具結(jié)構(gòu)包含刀具自身及各功用部件外部形狀、裝夾辦法、切削刃區(qū)幾許角度和截形。
刀具許規(guī)劃首要針對刀刃強(qiáng)度,刀具的容屑、斷屑,刀具可靠性、安全性等基本刀具幾許功用,也是刀具規(guī)劃的首要打破方向。
未來開展中,在結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)了針對難加工資料的變螺旋角規(guī)劃、變齒距規(guī)劃以及可下降切削振蕩的消振棱規(guī)劃技能,而刃口鈍化處理技能和負(fù)倒棱規(guī)劃技能可顯著進(jìn)步刀刃強(qiáng)度,且隨著微納制作研討領(lǐng)域的打破逐步構(gòu)成產(chǎn)業(yè)化技能。
刀具物理規(guī)劃方面目前以刀具資料功用的改進(jìn)為主,并逐步開端朝著針對特定加工條件、工件資料進(jìn)行定制化規(guī)劃刀具物理功用的方向開展。
現(xiàn)代刀具技能的開展,應(yīng)一起滿足刀具功用和綠色、低耗的要求,刀具幾許規(guī)劃和物理規(guī)劃都趨于精細(xì)化、專用化、智能化、柔性化。在確保刀具功用的前提下,有利于完成刀具收回再使用的規(guī)劃與成形技能將受到重視。
刀具涂層
刀具外表涂層以增效和延壽為意圖,是將耐高溫、耐磨損的資料涂覆在刀具基體資料外表。涂層作為一個化學(xué)屏障和熱屏障,減少了刀具與工件間的擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng),然后減少了刀具的月牙槽磨損。涂層刀具具有外表硬度高、耐磨性好、化學(xué)功用安穩(wěn)、耐熱耐氧化、摩擦因數(shù)小和熱導(dǎo)率低等特性。
目前,常用的刀具涂層辦法有化學(xué)氣相堆積法(CVD)、物理氣相堆積法(PVD)、等離子體化學(xué)氣相堆積法(PCVD)、熱噴涂法和離子束輔佐堆積法(IBAD),其間以PVD 和CVD 應(yīng)用為廣泛。
刀具的涂層技能目前現(xiàn)已成為進(jìn)步刀具功用的要害技能。在涂層工藝方面,CVD 仍然是可轉(zhuǎn)位刀片的首要涂層工藝,開發(fā)了中溫CVD、厚膜Al2O3 等新工藝,在基體資料改進(jìn)的根底上,使CVD 涂層刀具的耐磨性和耐性都得到進(jìn)步。CVD涂層技能的未來開展方向是高功用CVD 刀具涂層工藝技能及配備制作技能,包含制備厚膜α-Al2O3 的要害工藝技能、微粒潤滑的Al2O3 膜的制備技能;防腐真空獲得體系及氣體輸入體系的研討開發(fā);潔凈反應(yīng)源的研討及廢棄(氣)物后處理技能。PVD 同樣取得了重大進(jìn)展,開發(fā)了適應(yīng)高速切削、干切削、硬切削的耐熱性更好的涂層,如納米、多層結(jié)構(gòu)等,從早的TiN 涂層到TiCN、TiAlN、A l2O3、C r N、Z r N、C r A l N、T i S i N、TiAlSiN、AlCrSiN 等硬涂層及超硬涂層資料。PVD 涂層技能的未來開展方向是類金剛石涂層、CBN 涂層、大面積等離子涂層技能。等離子體化學(xué)氣相堆積法(PCVD)是將高頻微波導(dǎo)入含碳化物氣體發(fā)生高頻高能等離子,或許通過電極放電發(fā)生高能電子使氣體電離成為等離子體,由氣體中的活性碳原子或含碳基團(tuán)在合金的外表堆積的一種涂層制備辦法。等離子體對化學(xué)反應(yīng)有促進(jìn)作用,使等離子體化學(xué)氣相堆積法可以把堆積溫度降至600℃以下。在該溫度下,刀具基體與涂層資料之間不會發(fā)生擴(kuò)散、交換反應(yīng)或相變,刀具基體可以堅持原有的強(qiáng)耐性。
刀具涂層技能向物理涂層附加大功率等離子體方向開展;功用薄膜向著多元、多層膜的方向開展;并研討集硬度、化學(xué)安穩(wěn)性、抗癢化性于一體且具有低內(nèi)應(yīng)力和高附著力的薄膜制備技能。圖5(a)為多層涂層,其內(nèi)層的TiCN 與基體有較強(qiáng)的結(jié)合力和強(qiáng)度,中心的Al2O3 作為一種有用的熱屏障可答應(yīng)有更高的切削速度,外層的TiCN 確??骨暗睹婧秃蟮睹婺p能力,外一薄層金黃色的TiN 使得簡單區(qū)分刀片的磨損狀態(tài);圖5(b)中納米涂層與傳統(tǒng)涂層相比,具有超硬度、超模量和高紅硬性效應(yīng),而且顯微硬度可超過40GPa ;圖5(c)納米復(fù)合結(jié)構(gòu)涂層(nc-Ti1-xAlxN)/(α-Si3N4)在強(qiáng)等離子體作用下,納米TiAlN 晶體被鑲嵌在非晶態(tài)的Si3N4 體內(nèi),當(dāng)TiAlN晶體尺度小于10nm 時,位錯增殖源難于啟動,而非晶態(tài)相又可阻止晶體位錯的搬遷,即便在較高的應(yīng)力下,位錯也不能穿越非晶態(tài)晶界。這種結(jié)構(gòu)薄膜的硬度可以到達(dá)50GPa 以上,并可堅持相當(dāng)優(yōu)異的耐性,且當(dāng)溫度到達(dá)900~1100℃時,其顯微硬度仍可堅持在30GPa 以上。
C
鉸孔加工
1 孔徑增大、差錯大
依據(jù)具體情況恰當(dāng)減小鉸刀外徑;下降切削速度;恰當(dāng)調(diào)整進(jìn)給量或削減加工余量;恰當(dāng)減小主偏角;校直或報廢曲折的不能用的鉸刀;用油石細(xì)心修整到合格;操控擺差在允許的范圍內(nèi);挑選冷卻性能較好的切削液;安裝鉸刀前必須將鉸刀錐柄及機(jī)床主軸錐孔內(nèi)部油污擦凈,錐面有磕碰處用油石修光;修磨鉸刀扁尾;調(diào)整或替換主軸軸承;重新調(diào)整浮動卡頭,并調(diào)整同軸度。
2 孔徑縮小
替換鉸刀外徑尺度;恰當(dāng)進(jìn)步切削速度;恰當(dāng)下降進(jìn)給量;恰當(dāng)增大主偏角;挑選潤滑性能好的油性切削液;定時互換鉸刀,正確刃磨鉸刀切削部分;規(guī)劃鉸刀尺度時,應(yīng)考慮上述因素,或依據(jù)實際情況取值;作試驗性切削,取適宜余量,將鉸刀磨尖利。
3 鉸出的內(nèi)孔不圓
剛性缺乏的鉸刀可選用不等分齒距的鉸刀,鉸刀的安裝應(yīng)選用剛性聯(lián)接,增大主偏角;選用合格鉸刀,操控預(yù)加工工序的孔方位公差;選用不等齒距鉸刀,選用較長、較精細(xì)的導(dǎo)向套;選用合格毛坯;選用等齒距鉸刀鉸削較精細(xì)的孔時,應(yīng)對機(jī)床主軸空隙進(jìn)行調(diào)整,導(dǎo)向套的合作空隙應(yīng)要求較高;選用恰當(dāng)?shù)膴A緊方法,減小夾緊力。
4 孔的內(nèi)表面有明顯的棱面
減小鉸孔余量;減小切削部分后角;修磨刃帶寬度;挑選合格毛坯;調(diào)整機(jī)床主軸。
5 內(nèi)孔表面粗糙度值高
下降切削速度;依據(jù)加工資料挑選切削液;恰當(dāng)減小主偏角,正確刃磨鉸刀刃口;恰當(dāng)減小鉸孔余量;進(jìn)步鉸孔前底孔方位精度與質(zhì)量或添加鉸孔余量;選用合格鉸刀;修磨刃帶寬度;依據(jù)具體情況削減鉸刀齒數(shù),加大容屑槽空間或選用帶刃傾角的鉸刀,使排屑順利;定時替換鉸刀,刃磨時把磨削區(qū)磨去;鉸刀在刃磨、運用及運送過程中,應(yīng)采納保護(hù)措施,防止碰傷。
6 鉸刀的運用壽命低
依據(jù)加工資料挑選鉸刀資料,可選用硬質(zhì)合金鉸刀或涂層鉸刀;嚴(yán)格操控刃磨切削用量,防止稍傷;常常依據(jù)加工資料正確挑選切削液;常常清除切屑槽內(nèi)的切屑,用足夠壓力的切削液,通過精磨或研磨到達(dá)要求。
7 鉸出的孔方位精度超差
定時替換導(dǎo)向套;加長導(dǎo)向套,進(jìn)步導(dǎo)向套與鉸刀空隙的合作精度;及時修理機(jī)床、調(diào)整主軸軸承空隙。
8 鉸刀刀齒崩刃
修正預(yù)加工的孔徑尺度;下降資料硬度或改用負(fù)前角鉸刀或硬質(zhì)合金鉸刀;操控擺差在合格范圍內(nèi);加大主偏角;注意及時清除切屑或選用帶刃傾角鉸刀;注意刃磨質(zhì)量。
9 鉸刀柄部折斷
修正預(yù)加工的孔徑尺度;修正余量分配,合理挑選切削用量;削減鉸刀齒數(shù),加大容屑空間或?qū)⒌洱X空隙磨去一齒。
10 鉸孔后的孔中心線不直
添加擴(kuò)孔或鏜孔工序校正孔;減小主偏角;調(diào)整適宜的鉸刀;調(diào)換有導(dǎo)向部分或加長切削部分的鉸刀。
處理鋸片磨齒問題的蕞佳方案
鋸片銑刀在運用中,磨齒是十分重要的一個環(huán)節(jié)。近有許多客戶反映,新購買的鋸片銑刀運用作用還可以,但是就是憂慮磨齒問題。憂慮的原因無非是這幾個:鋸片磨齒的質(zhì)量無法確保;磨齒后鋸片銑刀的運用壽數(shù)急劇下降;鋸片磨齒質(zhì)量時好時壞,不能確保每次研磨作用都相同。
鋸片銑刀的磨齒是一項十分專業(yè)的作業(yè),不但需求通過專業(yè)的訓(xùn)練,并且還需求質(zhì)量十分好的磨齒設(shè)備。目前國產(chǎn)大部分磨齒設(shè)備性能不能到達(dá)精準(zhǔn)的要求,磨齒工人也沒有遭到專業(yè)的技能訓(xùn)練,他們無法斷定要切開的工件所需求的正確齒距。按照比率,根據(jù)磨齒過程中每一齒深度和厚度,如何斷定正確的磨齒齒距?如何斷定正確的鋸切前角和后角?如何使齒型曲線潤滑平整?這些都需求專業(yè)的技巧和經(jīng)驗。如果沒有這些技能,你花在磨齒上的時刻就會大大超越你用鋸片銑刀切開的時刻。
現(xiàn)在,市道上有許多小型的鋸片銑刀磨齒加工店面,這些店面中的磨齒設(shè)備低檔,無法確保精度,不能確保正確的切開前角后角。沒有技能,只能通過賤價搶生意。正確的鋸片銑刀磨齒,要確保少8次循環(huán)磨齒和8次循環(huán)倒角,也就是至少25分鐘完成一次專業(yè)的磨齒。而這些小磨齒店,為了降低成本,提高磨齒量,他們僅通過4個循環(huán)磨齒,根本不去倒角。這些低成本的鋸片銑刀磨齒,又怎么能確保鋸片的切開壽數(shù)呢?
銳正精密東西不只12年專業(yè)全數(shù)控出產(chǎn)鎢鋼鋸片銑刀也供給鋸片磨齒效勞,磨齒設(shè)備四軸連動,在收到客戶需求鋸片磨齒后,會錄入ERP檔案進(jìn)行一對一效勞,一般鋸片磨齒流程分為:首先對鋸片銑刀進(jìn)行開始直觀檢驗,接著運用投影儀針對外徑內(nèi)孔丈量及厚度丈量,如果有鋸片銑刀需求重新開齒,則用全自動數(shù)控機(jī)器進(jìn)行開齒,找銳正進(jìn)行鋸片磨齒,您肯定不會絕望。