【廣告】
圣戈班磨料磨具是世界500強(qiáng)圣戈班集團(tuán)旗下的分支機(jī)構(gòu),作為磨料磨具行業(yè)的創(chuàng)新者,圣戈班設(shè)計(jì)、制造和銷售NORTON?(諾頓?)、NORTON?WINTER?(諾頓?溫特?)、FLEXOVIT?(富來維特?)等三大品牌的產(chǎn)品,為相關(guān)制造領(lǐng)域提供專業(yè)、和人性化的綜合磨削解決方案。主要產(chǎn)品有固結(jié)磨具、涂附磨具、工業(yè)超硬磨具、樹脂切割打磨片及建筑工業(yè)用金剛石產(chǎn)品和設(shè)備,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、鋼鐵、航空航天、軸承齒輪、鐵路、鑄造、機(jī)床工具、刀具、電子半導(dǎo)體、新能源及汽車售后等各種制造領(lǐng)域。
自1994年進(jìn)入中國(guó)以來,圣戈班磨料磨具一直保持快速發(fā)展,目前已擁有5家生產(chǎn)工廠,1家磨削技術(shù)中心及700多名員工。憑借先進(jìn)的磨削及切割技術(shù)的應(yīng)用,圣戈班磨料磨具幫助工業(yè)制造領(lǐng)域的客戶提高生產(chǎn)力并呈現(xiàn)表現(xiàn)。
刀具目前正在向微精化發(fā)展,從小型、微型到毫微刀具,φ0.1mm的刀具已經(jīng)不再稀奇,對(duì)刀具刃口的要求也越發(fā)嚴(yán)苛。刀具在粗開槽后,為達(dá)到更好的尺寸和精度,需要通過拋光工序來獲得更好的表面光潔度。拋光砂輪的粒度從D20、D10發(fā)展到D3、D1就是為了追求更的刃口質(zhì)量。
圣戈班Flute Polish砂輪是一款德國(guó)研發(fā)的橡膠結(jié)合劑砂輪產(chǎn)品,主要應(yīng)用于鉆頭類旋轉(zhuǎn)刀具的拋光應(yīng)用。Flute Polish砂輪采用圣戈班公司研發(fā)、富有彈性的橡膠結(jié)合劑,能夠非常好的貼合工件表面,輕松應(yīng)對(duì)各種較大拋光面積的工件表面;耐磨性好,能達(dá)到的鏡面拋光效果;能縮短拋光工序加工節(jié)拍,提高生產(chǎn)效率,進(jìn)一步降低刀具加工的綜合成本。
應(yīng)用案例:硬質(zhì)合金刀具的開槽磨削
砂輪規(guī)格:開槽砂輪D54 Q-Flute2 拋光砂輪Flute Polish
磨床型號(hào):Walter Helitronic Power
冷卻液:油
工件:硬質(zhì)合金鉆頭 φ10mm
開槽磨削參數(shù):
進(jìn)給速率:Vf=100mm/min
開槽余量:Ae=3.5mm
砂輪線速度:Vc=18m/s
拋光加工參數(shù):
進(jìn)給速度:Vf=150mm/min
拋光余量:Ae=0.02mm
砂輪線速度:Vc=22m/s
價(jià)值體現(xiàn):
·工件有非常好的刃口品質(zhì)并達(dá)到鏡面拋光效果
·相比普通樹脂砂輪,拋光工序用時(shí)縮短50%以上
高溫合金
一、高溫合金的概念、原理和分類
高溫合金一般是指能在600~1200℃的高溫下抗癢化、抗腐蝕、抗蠕變,并能在較高的機(jī)械應(yīng)力效果下長(zhǎng)期作業(yè)的合金資料。
高溫合金強(qiáng)調(diào)的不是耐受溫度指標(biāo),耐受溫度比高溫合金高的資料有很多,比如難熔合金、陶瓷及碳碳復(fù)合資料等。高溫合金底子的特性在于必定溫度下所具有的高強(qiáng)度。以一般的修建用鋼材為例,它在室溫下強(qiáng)度很高,但在修建焚燒時(shí)強(qiáng)度會(huì)急劇下降,從而導(dǎo)致修建坍塌。高溫合金的長(zhǎng)處是,在600~1200℃的高溫下,它仍然能堅(jiān)持極高的強(qiáng)度和硬度以接受較高的載荷。因而俄羅斯將其稱為熱強(qiáng)合金,而歐美稱之為超合金(superalloy)。
一般鋼材含有十多種化學(xué)元素,而高溫合金一般含有超越30-40種元素,高溫合金之所以能在高溫下堅(jiān)持較高的強(qiáng)度和硬度首要原因在于這些元素在安排中發(fā)揮著強(qiáng)化金屬功能的效果。
高溫合金的分類有多種:1)按制造工藝分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和粉末高溫冶金三類。2)按合金的首要元素分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金三類。3)按強(qiáng)化辦法分為固溶強(qiáng)化、時(shí)效強(qiáng)化、氧化物彌散強(qiáng)化和晶界強(qiáng)化等。
以工藝分類來看,變形高溫合金運(yùn)用規(guī)劃廣,占比達(dá)70%,其次是鑄造高溫合金,占比20%。以合金首要元素來看,鎳基高溫合金運(yùn)用規(guī)劃廣,占比達(dá)80%,其次為鎳-鐵基,占比14.3%,鈷基占比少,占比5.7%。
二、高溫合金展開進(jìn)程及概略
高溫合金早誕生于20世紀(jì)初期的美國(guó),被用作車站的防腐支架。從開端,高溫合金的研發(fā)進(jìn)入了高速展開時(shí)期,鎳基高溫合金、鈷基高溫合金、鐵基高溫合金紛紛研發(fā)成功,并大量運(yùn)用?,F(xiàn)在鎳基高溫合金是現(xiàn)代航空發(fā)起機(jī)、航天器和火箭發(fā)起機(jī)以及艦船和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的要害熱端部件資料(如渦輪葉片、導(dǎo)向器葉片、渦輪盤、焚燒室等),也是核反應(yīng)堆、化工設(shè)備、煤轉(zhuǎn)化技能等方面需求的重要高溫結(jié)構(gòu)資料。
高溫合金的展開首要閱歷了幾個(gè)階段:二十世紀(jì)40時(shí)代以前提出概念,40-50時(shí)代實(shí)現(xiàn)在噴氣發(fā)起機(jī)的運(yùn)用,50-60時(shí)代在真空熔煉技能取得重大進(jìn)展,60-70時(shí)代會(huì)集在合金化方面,70時(shí)代后首要在工藝研討方面,定向凝結(jié)、單晶合金、粉末冶金、機(jī)械合金化和陶瓷過濾等新工藝成為高溫合金展開的首要?jiǎng)恿?,其間定向凝結(jié)工藝制備的單晶合金尤為重要,在航空發(fā)起機(jī)渦輪葉片中運(yùn)用尤為廣泛。二十世紀(jì)80時(shí)代以來,國(guó)內(nèi)外廣泛展開數(shù)值模仿研討,取得了重要進(jìn)展,并在此基礎(chǔ)上展開了顯微安排及冶金缺點(diǎn)猜測(cè)研討。
三、鎳基高溫合金
在整個(gè)高溫合金領(lǐng)域中,鎳基高溫合金占有特別重要的地位,與鐵基和鈷基合金比較,鎳基合金具有更好的高溫功能、良好的抗癢化和抗腐蝕功能。鎳基高溫合金是高溫合金中運(yùn)用廣、高溫強(qiáng)度蕞高的一類合金。其首要原因,一是鎳基合金中能夠溶解較多合金元素,且能堅(jiān)持較好的安排安穩(wěn)性;二是能夠構(gòu)成共格有序的A3B型金屬間化合物[Ni3(Al,Ti)]相作為強(qiáng)化相,使合金得到有用強(qiáng)化,獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金更高的高溫強(qiáng)度;三是含鉻的鎳基高溫合金具有比鐵基高溫合金更好的抗癢化和抗燃?xì)飧g才能。能夠說,鎳基高溫合金的展開決定了航空渦輪發(fā)起機(jī)的展開,也決定了航空工業(yè)的展開。選用定向凝結(jié)技能制備出的鎳基單晶合金,其運(yùn)用溫度已接近合金熔點(diǎn)的90%,成為今世先進(jìn)航空發(fā)起機(jī)熱端部件不行替代的重要結(jié)構(gòu)資料。
鎳基高溫合金含有十多種元素,增加合金元素對(duì)高溫合金的功能起要害的效果。以鑄造鎳基高溫合金為例,鑄造鎳基高溫合金以γ相為基體,增加鋁、鈦、鈮、鉭等構(gòu)成γ’相進(jìn)行強(qiáng)化,γ’相數(shù)量較多,有的合金高達(dá)60%;參加鈷元素能前進(jìn)γ’相溶解溫度,前進(jìn)合金的運(yùn)用溫度;鉬、鎢、鉻具有強(qiáng)化固溶體的效果,鉻、鉬、鉭還能構(gòu)成一系列對(duì)晶界發(fā)生強(qiáng)化效果的碳化物;鋁、鉻有助于抗癢化才能,但鉻下降γ’相的溶解度和高溫強(qiáng)度,因而鉻含量應(yīng)低些;鉿改進(jìn)合金中溫塑性和強(qiáng)度;為了強(qiáng)化晶界,增加適量的硼、鋯等元素。研討標(biāo)明,GMR235鑄態(tài)合金的含碳量為0.18%時(shí),高溫耐久壽數(shù)和抗拉強(qiáng)度蕞大,且具有較好的塑性,增加硼和鋯的合金耐久性明顯改進(jìn),合金的枝晶距離削減,碳化物的析出量削減且碳化物顆粒細(xì)化,從而改進(jìn)各方面功能。
鎳基高溫合金是20世紀(jì)30時(shí)代后期開端研發(fā)的。英國(guó)于1941年首先出產(chǎn)出鎳基高溫合金Nimonic75;為了前進(jìn)蠕變性又增加了鋁,研發(fā)出Nimonic80。美國(guó)于40時(shí)代中期,蘇聯(lián)于40時(shí)代后期,我國(guó)于50時(shí)代中期也研發(fā)出鎳基合金。
鎳基合金的展開包含兩個(gè)方面:合金成分的改進(jìn)和出產(chǎn)工藝的改造。50時(shí)代初,真空熔煉技能的展開,為煉制含高鋁和鈦的鎳基合金創(chuàng)造了條件。初期的鎳基合金大都是變形合金。50時(shí)代后期,因?yàn)闇u輪葉片作業(yè)溫度的前進(jìn),要求合金有更高的高溫溫度,可是合金的強(qiáng)度高了,就難以變形,乃至不能變形,于是選用熔模精細(xì)鑄造工藝,展開出一系列具有良好高溫強(qiáng)度的鑄造合金。60時(shí)代中期展開出功能更好的定向結(jié)晶和單晶高溫合金以及粉末冶金高溫合金。為了滿意艦船和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的需求,60時(shí)代以來還展開出一批抗熱腐蝕功能較好、安排安穩(wěn)的高鉻鎳基合金。在從40時(shí)代初到70時(shí)代末大約40年的時(shí)間內(nèi),鎳基合金的作業(yè)溫度從700℃前進(jìn)到1100℃,平均每年前進(jìn)10°C左右。
鎳基高溫合金按照制造工藝,可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金、粉末冶金高溫合金。
3.1 變形高溫合金
變形高溫合金是高溫合金中運(yùn)用廣的一類,占比到達(dá)70%。變形高溫合金首要選用常規(guī)的鍛、軋和揉捏等冷、熱變形手段加工成材。我國(guó)鎳基變形高溫合金以拼音字母GH加序號(hào)表明,如GH4169、GH141等。
變形高溫合金塑性較低,變形抗力大,運(yùn)用一般的熱加工手段變形有必定困難,因而需求采納鋼錠直接軋制、鋼錠包套直接軋制和包套墩餅等新工藝來加工,也選用加鎂微合金化和彎曲晶界熱處理工藝來前進(jìn)塑性。
變形高溫合金在航空發(fā)起機(jī)中至今仍然是首要用材。其間GH4169在我國(guó)航空發(fā)起機(jī)中已得到廣泛運(yùn)用,被稱為高溫合金中的。其材質(zhì)水平和加工工藝水平近年來得到明顯前進(jìn)。GH4169合金的冶金產(chǎn)品有不同標(biāo)準(zhǔn)的鍛棒、熱軋棒、冷拉棒、板、帶、絲、管和鍛件,制造的零件有各類盤、轉(zhuǎn)子、環(huán)、機(jī)匣、軸、緊固件、彈性元件、阻尼元件等。
3.2 鑄造高溫合金
跟著運(yùn)用溫度和強(qiáng)度的前進(jìn),高溫合金的合金化程度越來越高,熱加工成形越來越困難,必須選用鑄造工藝進(jìn)行出產(chǎn)。另外,選用冷卻技能的空心葉片的內(nèi)部雜亂型腔,只能選用精細(xì)鑄造工藝才能出產(chǎn),因而鎳基鑄造高溫合金在實(shí)際出產(chǎn)運(yùn)用中不行缺少。鑄造高溫合金運(yùn)用也較為廣泛,占比約20%。國(guó)內(nèi)的鑄造高溫合金以“K”加序號(hào)表明,如K1、K2等。
按結(jié)晶辦法,鑄造高溫合金又能夠分為多晶鑄造高溫合金、定向凝結(jié)鑄造高溫合金、定向共晶鑄造高溫合金和單晶鑄造高溫合金等4種類型。鑄造高溫合金的特點(diǎn)是:1)具有更寬的成分規(guī)劃。因?yàn)椴挥媒y(tǒng)籌變形加工功能,合金的規(guī)劃能夠會(huì)集考慮優(yōu)化其運(yùn)用功能。2)具有更廣闊的運(yùn)用領(lǐng)域。因?yàn)殍T造辦法具有的特別長(zhǎng)處,可依據(jù)零件的運(yùn)用需求,規(guī)劃、制造出近終型或無余量的具有任意雜亂結(jié)構(gòu)和形狀的高溫合金鑄件。
機(jī)夾式螺紋車刀切削用量的選用
1. 進(jìn)給量 進(jìn)給量的巨細(xì)和走刀次數(shù),對(duì)螺紋的加工質(zhì)量和切削功率有決定性影響。
在螺紋加工過程中,為了取得蕞佳刀具壽數(shù),工件直徑不得超越螺紋外徑的0.14mm,進(jìn)給量應(yīng)防止小于0.05mm/r。加工辦法一般采用進(jìn)給量遞減的辦法,終一刀走刀可所以不進(jìn)刀的空走刀,以消除切削過程中的彈性變形影響。實(shí)踐進(jìn)給量的巨細(xì)和走刀次數(shù)應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)或根據(jù)實(shí)踐情況而定,也可參照不同刀具廠商供給的切削參數(shù)進(jìn)行選用。
2.進(jìn)給辦法選擇 螺紋車削共有三種進(jìn)刀辦法:徑向、側(cè)向和替換式。在實(shí)踐運(yùn)用中,工件資料、刀片槽形和螺距決定了進(jìn)刀辦法的選擇。
(1)徑向進(jìn)刀:常運(yùn)用的進(jìn)刀辦法,切屑成形柔和、刀片磨損均勻,適用于小螺距螺紋。加工大螺距螺紋時(shí),切屑操控不良,振動(dòng)較大。是加工硬化資料(如不銹鋼等)的手選。
(2)側(cè)向進(jìn)刀:該進(jìn)刀辦法可將切屑引向一個(gè)方向,能夠較好地操控切屑。適用于切削大螺距螺紋和易發(fā)作排屑問題的內(nèi)螺紋的加工。為了防止因后邊緣摩擦而導(dǎo)致表面質(zhì)量差或后刀面過度磨損,進(jìn)刀角應(yīng)比螺紋角小1°~5°。側(cè)向進(jìn)刀的軸向進(jìn)刀量可簡(jiǎn)略地按0.5×徑向進(jìn)刀量計(jì)算。
(3)替換式進(jìn)刀:首要用于切削大牙形。這種辦法刀具磨損均勻,刀具壽數(shù)長(zhǎng)。
?加工中心常用的幾種刀具
1加工中心常用的幾種刀具
在加工中心上,其主軸轉(zhuǎn)速較一般機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速高1~2倍,某些特殊用處的數(shù)控機(jī)床、加工中心主軸轉(zhuǎn)速高達(dá)數(shù)萬轉(zhuǎn),因而數(shù)控機(jī)床用刀具的強(qiáng)度與耐用度至關(guān)重要。目前涂層刀具與立方氮化硼等刀具已廣泛用于加工中心,淘瓷刀具與金剛石刀具也開端在加工中心上運(yùn)用。一般來說,數(shù)控機(jī)床用刀具應(yīng)具有較高的耐用度和剛度,刀具資料抗脆性好,有良好的斷屑功用和可調(diào)易替換等特色。例如,在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行銑削加工時(shí)挑選刀具要注意如下關(guān)鍵:
平面銑削時(shí)應(yīng)選用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時(shí),盡量選用二次走刀加工,地一次走刀蕞好用端銑刀粗銑,沿工件外表接連走刀。選好每次走刀寬度和銑刀直徑,使接刀痕不影響精切走刀精度。因而加工余量大又不均勻時(shí),銑刀直徑要選小些,反之,選大些。精加工時(shí)銑刀直徑要選大些,蕞好能容納加工面的整個(gè)寬度。
加工中心刀具
立銑刀和鑲硬質(zhì)合金刀片的端銑刀主要用于加工凸臺(tái)、凹槽和箱口面。為了軸向進(jìn)給時(shí)易于吃刀,要選用端齒特殊刃磨的銑刀,如圖a所示。為了減少振動(dòng),可選用圖b所示的非等距三齒或四齒銑刀。為了加強(qiáng)銑刀強(qiáng)度,應(yīng)加大錐形刀心,變化槽深,如圖c所示。
為了提高槽寬的加工精度,減少銑刀的種類,加工時(shí)可選用直徑比槽寬小的銑刀,先銑槽的中間部分,然后用刀具半徑補(bǔ)償功用銑槽的兩邊。
銑削平面零件的周邊概括一般選用立銑刀。刀具的結(jié)構(gòu)參數(shù)可參考如下:
①刀具半徑R應(yīng)小于零件內(nèi)概括的蕞小曲率半徑ρ,一般取R=(O.8~0.9)ρ。
②零件的加工高度H≤(1/4~1/6)R確保刀具有足夠的剛度。
③粗加工內(nèi)型面時(shí),刀具直徑可按下式估算(見下圖):
式中,δ1為槽的精加工余量;δ為加工內(nèi)型面時(shí)的蕞大允許精加工余量;φ為零件內(nèi)壁的蕞小夾角;D為工件內(nèi)型面蕞小圓弧直徑。
加工中心刀具圖紙
數(shù)控加工中心加工曲面和變斜角概括外形時(shí)常用球頭刀、環(huán)形刀、鼓形刀和錐形刀等,見下圖。圖中的O點(diǎn)表示刀位點(diǎn),即編程時(shí)用來計(jì)算刀具方位的基準(zhǔn)點(diǎn)。加工曲面時(shí)球頭刀的使用普遍??墒窃浇咏蝾^刀的底部,切削條件就越差,因而近來有用環(huán)形刀(包含瓶底刀)替代球頭刀的趨勢(shì)。鼓形刀和錐形刀都可用來加工變斜角零件,這是單件或小批量出產(chǎn)中取代四坐標(biāo)或五坐標(biāo)機(jī)床的一種變通辦法。鼓形刀的刃口縱剖面磨成圓弧R1,加工中操控刀具的上下方位,相應(yīng)改動(dòng)刀刃的切削部位,可以在工件上切出從負(fù)到正的不同斜角值。圓弧半徑R1越小,刀具所能習(xí)慣的斜角規(guī)模就越廣,可是行切得到的工件外表質(zhì)量就越差。鼓形刀的缺陷是刃磨困難,切削條件差,并且不習(xí)慣于加工內(nèi)緣外表。錐形刀的狀況相反,刃磨容易,切削條件好,加工,工件外表質(zhì)量也較好,可是加工變斜角零件的靈活性小。當(dāng)工件的斜角變化規(guī)模大時(shí)需求中途分階段換刀,留下的金屬殘痕多,增大了手工銼修量。
2對(duì)刀技巧
對(duì)刀分為對(duì)刀儀對(duì)刀及直接對(duì)刀。我廠大部分車床無對(duì)刀儀,為直接對(duì)刀,以下所說對(duì)刀技巧為直接對(duì)刀。 先挑選零件右端面中心為對(duì)刀點(diǎn),并設(shè)為零點(diǎn),機(jī)床回原點(diǎn)后,每一把需求用到的刀具都以零件右端面中心為零點(diǎn)對(duì)刀;刀具接觸到右端面輸入Z0點(diǎn)擊丈量,刀具的刀補(bǔ)值里邊就會(huì)自動(dòng)記錄下丈量的數(shù)值,這表示Z軸對(duì)刀對(duì)好了,X對(duì)刀為試切對(duì)刀,用刀具車零件外圓少些,丈量被車外圓數(shù)值(如x為20mm)輸入x20,點(diǎn)擊丈量,刀補(bǔ)值會(huì)自動(dòng)記錄下丈量的數(shù)值,這時(shí)x軸也對(duì)好了;這種對(duì)刀方法,就算機(jī)床斷電,來電重啟后仍然不會(huì)改動(dòng)對(duì)刀值,可適用于大批量長(zhǎng)期出產(chǎn)同一零件,其間封閉車床也不需求重新對(duì)刀
3依據(jù)資料硬度挑選合理的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量及切深。
1、碳鋼資料挑選高轉(zhuǎn)速,高進(jìn)給量,大切深。如:1Gr11,挑選S1600、F0.2、切深
2mm;
2、硬質(zhì)合金挑選低轉(zhuǎn)速、低進(jìn)給量、小切深。如:GH4033,挑選S800、F0.08、切深0.5mm ;
3、鈦合金挑選低轉(zhuǎn)速、高進(jìn)給量、小切深。如:Ti6,挑選S400、F0.2、切深0.3mm。以我加工某零件為例:資料為K414,此資料為特硬資料,通過屢次實(shí)驗(yàn),終究挑選為S360、F0.1、切深0.2,才加工出合格零件
4車刀刃磨操作口訣
常用車刀種類和資料,砂輪的選用
常用車刀五大類,切削用處各不同,
外圓內(nèi)孔和螺紋,切斷成形也常用;
車刀刃形分三種,直線曲線加復(fù)合;
車刀資料種類多,常用碳鋼氧化鋁,
硬質(zhì)合金碳化硅,依據(jù)資料選砂輪;
砂輪顆粒分粒度,粗細(xì)不同勿亂用;
粗砂輪磨粗車刀,精車刀選細(xì)砂輪。
5車刀刃磨操作技巧與注意事項(xiàng)
刃磨開機(jī)先查看,設(shè)備安全重要;
砂輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后,雙手握刀立輪側(cè);
兩肘夾緊腰部處,刃磨平穩(wěn)防抖動(dòng);
車刀高低須操控,砂輪水平中心處;
刀壓砂輪力適中,反力太大易打滑;
手持車刀均勻移,溫高燙手則暫離;
刀離砂輪應(yīng)小心,保護(hù)刀尖先抬起;
高速剛刀可水冷,避免退火保硬度;
硬質(zhì)合金勿水淬,驟冷易使刀具裂;
先停磨削后停機(jī),人離機(jī)房斷電源
690°、75°、45°等外圓車刀刃磨步驟
粗磨先磨主后邊,桿尾向左偏主偏;
刀頭上翹 38 度,構(gòu)成后角摩擦減;
接著磨削副后邊,終刃磨前刀面;
前角前面同磨出,先粗后精順序清;
精磨首先磨前面,再磨主后副后邊;
修磨刀尖圓弧時(shí),左手握住前支點(diǎn);
右手滾動(dòng)桿尾部,刀尖圓弧天然成;
面評(píng)刃直穩(wěn)中求,視點(diǎn)正確是關(guān)鍵;
樣板角尺細(xì)查看,經(jīng)驗(yàn)豐富可目測(cè)。