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俗話說(shuō)“工欲善其事必先利其器”,這個(gè)道理從古至今都被很好地延續(xù)并傳揚(yáng)著,然而在機(jī)床行業(yè),刀具似乎并不是越“快”越好,很多在初接觸到機(jī)床刀具的時(shí)候,都有著一個(gè)疑問(wèn)“為何好好的刀具要進(jìn)行鈍化處理呢?”今天就讓我們一起來(lái)了解一下關(guān)于“刀具鈍化”的那些事兒。
其實(shí),刀具鈍化并不是大家字面理解的意思,而是一種有效提高刀具使用壽命的手段。通過(guò)平整、拋光、去毛刺等工序達(dá)到提高刀具質(zhì)量的目的。這其實(shí)是刀具在精磨之后,涂層之前的一道正常工序。一般來(lái)說(shuō),刀具鈍化拋光的方式分為毛刷、噴砂、拖拽式拋光機(jī),這其中又屬毛刷與拖拽式的應(yīng)用為廣泛。
從事金屬切削行業(yè)的人都知道,刀具在成品前會(huì)經(jīng)過(guò)砂輪刃磨,但是刃磨加工會(huì)造成不同程度的微觀缺口。這就導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行高速切削的同時(shí)微觀缺口會(huì)極易擴(kuò)展,從而加快刀具的磨損和損壞?,F(xiàn)代的切削技術(shù)中對(duì)刀具的穩(wěn)定性和精密性都有了嚴(yán)格要求,因此數(shù)控刀具在涂層前必須經(jīng)過(guò)刀口的鈍化處理,才能保證涂層的牢固性和使用壽命。
刀具鈍化的優(yōu)勢(shì)與目的
1.抵抗刀具物理磨損
在切削過(guò)程中刀具表面會(huì)被工件逐漸耗損,切削過(guò)程中切削刃在高溫高壓下也易發(fā)生塑性變形。刀具的鈍化處理可以幫助刀具提高剛性,避免刀具過(guò)早喪失切削性能。
2.保持工件的光潔度
刀具刃口有毛刺會(huì)導(dǎo)致刀具磨損,加工工件的表面也會(huì)變得粗糙。經(jīng)鈍化處理后,刀具的刃口會(huì)變得很光滑,崩刃現(xiàn)象也會(huì)相應(yīng)減少,工件表面光潔度也會(huì)提高。
3.方便凹槽排屑
對(duì)刀具凹槽拋光處理可以提高表面質(zhì)量和排屑性能,凹槽表面越平整光滑,排屑就越好,就可實(shí)現(xiàn)更連貫的的切削加工。
數(shù)控機(jī)床的刀具在經(jīng)過(guò)鈍化拋光后,表面會(huì)留下許多小孔,在加工時(shí)這些小孔可以吸附更多的切削液,使得切削時(shí)產(chǎn)生的熱量大大減少,極大得提高切削加工的速度。
綜上所述,刀片刃口鈍化十分重要,正如我國(guó)古人所說(shuō)“千里之堤,潰于蟻穴”,刀片刃口微觀缺口這個(gè)“蟻穴”雖小,卻影響刀具性能和壽命這個(gè)“千里之提”,是不可小視的大問(wèn)題。刀片刃口鈍化技術(shù)是提高刀具壽命減少刀具消耗的有效措施之一。無(wú)論在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩個(gè)方面都是可行的、有效的,進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)切削加工水平的提高,縮小與國(guó)外刀具切削性能的差距。
車刀材料的選擇
車刀材料的選擇
刀桿兩部分組成,刀桿一般是用碳素結(jié)構(gòu)鋼制成。由于刀頭擔(dān)任切削作業(yè),因此刀頭資料有必要具有下列根本功能:
1)冷硬性。車刀在常溫時(shí)具有較高的硬度,即車刀的耐磨性。
2)紅硬性。車刀在高溫下保持切削所需的硬度,該溫度的蕞高值稱為'紅熱硬度'。
3)耐性。車刀切削部分接受轟動(dòng)和沖擊負(fù)荷所具有的強(qiáng)度和硬度。
車刀資料的以上三種功能是彼此聯(lián)絡(luò)、彼此制約的,在具體選用時(shí),要根據(jù)工件資料的功能和切削要求分析選用,同時(shí)還要結(jié)合車刀資料在價(jià)格、工藝功能方面加以考慮,以便于以較低的本錢加工、刃磨和焊接制作車刀。
目前用來(lái)作車刀切削部分的資料主要有高速鋼、硬質(zhì)合金和非金屬資料,碳素東西鋼、合金東西鋼多用作鉆頭、絲錐等東西,用作車刀的較少。現(xiàn)別離介紹作車刀刀頭的兩種主要資料:高速鋼及硬質(zhì)合金。
一、高速鋼
高速鋼是一種含鎢、鉻、釩較多的合金鋼,又叫鋒鋼、風(fēng)鋼或白鋼。常用的有Wl8Cr4V及W9Cr4V2兩種牌號(hào)。其間用得多的是Wl8Cr4V高速鋼。它們的化學(xué)成分如表4-2所示。
高速鋼資料分為帶黑皮的高速鋼和表面磨光的高速鋼兩種。前者是未經(jīng)熱處理的高速鋼,后者是經(jīng)熱處理的高速鋼。高速鋼硬度較高,具有必定的紅熱硬性,耐性和加工功能均較好。高速鋼車刀制作簡(jiǎn)略,刃磨方便,容易磨得鋒利。由于高速鋼耐性好,常用于加工一些沖擊性較大、形狀不規(guī)則的零件,它也常用于制作精車刀,但因紅硬性不如硬質(zhì)合金,故不宜用于高速切削。
二、硬質(zhì)合金
硬質(zhì)合金是由難熔資料的碳化鎢、碳化鐵和鈷的粉末在高壓下成形,經(jīng)l350~1560'(2高溫?zé)Y(jié)而成的資料,具有極高的硬度,僅次于陶瓷和金剛石。硬質(zhì)合金的紅硬性很好,在1000℃左右仍能保持杰出切削功能;具有較高的運(yùn)用強(qiáng)度,其抗彎強(qiáng)度可高達(dá)1000--1700MPa,但脆性大、耐性差、怕震,以上這些缺點(diǎn)可通過(guò)刃磨合理的角度加以克服,因此,硬質(zhì)合金現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用。
德國(guó)轎車齒輪加工技能,震撼解讀!
現(xiàn)在,我國(guó)已成為世界地一轎車制作與銷售大國(guó),轎車制作業(yè)已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)不可或缺的支柱產(chǎn)業(yè)。轎車齒輪制作與運(yùn)用量(主機(jī)及配件運(yùn)用)無(wú)疑成為世界地一。
轎車齒輪作為轎車上要害零件,首要用于傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng),并通過(guò)它們來(lái)改動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸和主軸齒輪的速比。因?yàn)檗I車行進(jìn)狀況隨路況隨機(jī)改變,因而轎車齒輪的工作狀況非常復(fù)雜,這就要求轎車齒輪具有杰出的內(nèi)質(zhì)量。
轎車齒輪熱處理工藝、特點(diǎn)與效果
轎車齒輪的內(nèi)涵質(zhì)量首要是指齒輪的顯微安排、力學(xué)功能等目標(biāo)滿意技能要求,一起其他缺陷必須操控在規(guī)則的技能范圍之內(nèi)。
轎車齒輪內(nèi)涵質(zhì)量的好壞是決定齒輪質(zhì)量的要害,其徹底取決于熱處理質(zhì)量,是齒輪完成低噪聲、,長(zhǎng)壽命的要害因素。
轎車齒輪熱處理(工藝)包括:一是普通熱處理,如退火、正火、淬火、回火、調(diào)質(zhì);二是外表熱處理,其包括外表淬火(如感應(yīng)淬火、激光淬火等)和化學(xué)熱處理(如滲碳、碳氮共滲、滲氮、氮碳共滲等)。
1調(diào)質(zhì)
調(diào)質(zhì)是將齒輪等零件淬火后進(jìn)行高溫(500~650℃)回火的操作。調(diào)質(zhì)處理常用于含碳量0.3%~0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的碳素鋼或合金鋼制作的齒輪。
調(diào)質(zhì)能夠細(xì)化晶粒,并獲得均勻、具有必定彌散度、尤秀力學(xué)功能的回火索氏體安排。一般經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后,齒輪硬度可達(dá)220~285HBW。調(diào)質(zhì)齒輪的歸納功能優(yōu)于正火。
調(diào)質(zhì)常用于齒輪的準(zhǔn)備熱處理(如滲氮、感應(yīng)淬火前的調(diào)質(zhì)處理)和終究熱處理。
2外表淬火
齒輪齒面淬火硬度一般為45~55HRC。外表淬火齒輪承載才能高,并能夠承受沖擊載荷。通常外表淬火齒輪的毛坯經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)處理,以便使齒輪心部有必定的強(qiáng)度和韌度。
外表淬火首要有感應(yīng)淬火、激光淬火與火焰淬火等。與滲碳淬火比較,外表淬火變形小、成本低、。
轎車齒輪外表淬火首要選用感應(yīng)淬火工藝。因?yàn)楦袘?yīng)加熱速度快,幾乎沒(méi)有氧化、脫碳,齒輪變形很小,還易于完成局部加熱及主動(dòng)化生產(chǎn),熱處理成本低。因而,在現(xiàn)代化轎車行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。
3滲碳與碳氮共滲
滲碳淬火
滲碳淬火是先將齒輪等零件放入滲碳介質(zhì)中,在880~950℃下加熱、保溫,使齒輪外表增碳,然后進(jìn)行淬火。
轎車齒輪常用氣體滲碳工藝。滲碳淬火、回火后齒輪外表硬度一般在58~63HRC?,F(xiàn)在,滲碳淬火已經(jīng)成為重要轎車齒輪(如差速器齒輪、驅(qū)動(dòng)橋主從動(dòng)弧齒錐齒輪、變速器齒輪等)的主導(dǎo)熱處理工藝。
碳氮共滲
近幾年轎車用主動(dòng)變速器AIT滲碳齒輪的齒面在工作中的實(shí)踐溫度約達(dá)300℃,遠(yuǎn)高于正常的回火溫度(150~200℃)。這種外表的溫度將導(dǎo)致硬度下降,引發(fā)點(diǎn)蝕的產(chǎn)生。選用碳氮共滲后噴丸硬化可進(jìn)步疲憊強(qiáng)度。在碳氮共滲時(shí),隨著含氮量的添加ΔHV(硬度降)進(jìn)步,抗回火功能進(jìn)步,抗回火溫度到達(dá)300℃。
4滲氮與氮碳共滲
滲氮
滲氮是向齒輪等零件外表進(jìn)入氮原子形成氮化層的化學(xué)熱處理工藝。滲氮能夠進(jìn)步齒輪外表硬度、耐磨性、疲憊強(qiáng)度及抗蝕才能。滲氮處理溫度低,因而齒輪變形小,無(wú)需磨削或只需精磨即可。
日本在轎車變速器齒輪熱處理時(shí)選用滲氮工藝,德國(guó)Clocker-離子公司將離子滲氮應(yīng)用于轎車齒輪,均進(jìn)步了齒輪精度和運(yùn)用壽命。
氮碳共滲
氮碳共滲是以滲氮為主一起進(jìn)入碳的化學(xué)熱處理工藝。氮碳共滲能夠顯著進(jìn)步齒輪的耐磨性、抗膠合和抗擦傷才能、耐疲憊功能及耐腐蝕功能?,F(xiàn)在,氣體氮碳共滲應(yīng)用于轎車、輕型客車變速器齒輪等零件。
轎車齒輪熱處理的開(kāi)展趨勢(shì)
未來(lái)轎車齒輪正向重載、高速、和率等方向開(kāi)展,并力求尺寸小、重量輕、壽命長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)可靠。
(1)高品質(zhì)
首要表現(xiàn)在:資料的均勻性,即要求資料具有杰出的成分和安排的均勻性;溫度場(chǎng)和流體場(chǎng),即不斷改進(jìn)溫度場(chǎng)和各種流體場(chǎng),如滲碳、滲氮、碳氮共滲的流體場(chǎng)和淬火的液體場(chǎng)的改進(jìn),進(jìn)一步進(jìn)步齒輪內(nèi)涵質(zhì)量。
(2)低能耗
齒輪熱處理先進(jìn)配備的研制和開(kāi)展,如開(kāi)發(fā)更好的爐襯耐熱和保溫節(jié)能資料,盡可能下降爐壁溫升,削減爐壁熱損耗;廢熱歸納使用,如鑄造余熱的使用,進(jìn)行鑄造余熱正火等,下降齒輪成本。
(3)環(huán)保
研究開(kāi)發(fā)齒輪的新工藝,這些新工藝少(無(wú))污染、環(huán)保,如低壓真空滲碳、離子滲氮、雙頻感應(yīng)淬火、激光淬火、稀土及BH催滲等技能的開(kāi)展。
(4)智能化
智能化是齒輪熱處理操控技能開(kāi)展的必然趨勢(shì),計(jì)算機(jī)、傳感器、智能庫(kù)將構(gòu)成智能熱處理的中心,首要表現(xiàn)在:依據(jù)齒輪等零件的資料、技能要求等,體系主動(dòng)生成工藝;生產(chǎn)過(guò)程的徹底閉環(huán)主動(dòng)操控;齒輪等零件的熱處理質(zhì)量的預(yù)測(cè)、預(yù)判;體系故障主動(dòng)診斷與處置;在線的自適應(yīng)及應(yīng)急應(yīng)變才能,如開(kāi)發(fā)了離子滲氮、碳氮共滲所用的氮?jiǎng)輦鞲衅骱偷蛪簼B碳的碳勢(shì)傳感器等。