山特維克刀具
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數(shù)控刀具加工技術(shù)?銑刀的使用特性 合金銑刀,合金鉆頭,合金鉸刀,不等分銑刀,玉米銑刀,鑼刀,鋁用銑刀,粗皮銑刀,波刃銑刀,微徑銑刀,微徑球刀,鋸片銑刀,鋸片,定心鉆,麻花鉆,內(nèi)冷鉆,臺(tái)階鉆,鉆鉸刀,直槽鉆,非標(biāo)刀具,成型刀,石墨專(zhuān)用刀,高硬度銑刀,刀具產(chǎn)品齊全,價(jià)格優(yōu)惠,廠(chǎng)家批發(fā)零售?,F(xiàn)在我們一起來(lái)了解下銑刀的使用特性。1、銑削方式不同,根據(jù)不同的加工條件,為了提高刀具的耐用度和生產(chǎn)率,可以選著不同的銑削方式,比如有逆銑,順銑還有對(duì)稱(chēng)銑和不對(duì)稱(chēng)銑。2、相繼切削銑削的時(shí)候每個(gè)刀齒都是在繼續(xù)進(jìn)行切削,尤其是端銑,銑削刀的波動(dòng)比較大,因此震動(dòng)是不可避免的。在震動(dòng)的時(shí)候頻率和機(jī)床的固有頻率想同或者是成倍數(shù)的時(shí)候,震動(dòng)是比較嚴(yán)重的。還有就是在高速銑刀刀具還需要經(jīng)常手動(dòng)周期的的冷熱沖擊,比較容易出現(xiàn)裂紋和崩刀,使得耐用性下降。3、多刀多刃切削,銑刀的吃比較多,切削刃的總長(zhǎng)度大,有利于提高刀具的耐用度和生產(chǎn)生產(chǎn)率,有許多優(yōu)點(diǎn)。但是這僅存在這兩個(gè)方面。 一是刀齒容易出現(xiàn)徑向跳動(dòng),這將造成刀齒負(fù)荷不等,磨損不均勻,影響已加工表面質(zhì)量;二是刀齒的容屑空間必須足夠,否則會(huì)損壞刀齒。4、生產(chǎn)率高銑削時(shí)銑刀連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),并且允許較高的銑削速度,因此具有較高的生產(chǎn)率。
硬質(zhì)合金鋸片銑刀硬度高,耐磨性好,但是韌性稍差,具有脆性特點(diǎn),使用方法不正確或者操作時(shí)出現(xiàn)失誤,往往會(huì)造成鋸片銑刀的意外損壞,為了正確、安全的使用硬質(zhì)合金鋸片銑刀,必須嚴(yán)格遵守下列使用注意事項(xiàng):一鋸片銑刀檢查 在鋸片銑刀安裝之前,務(wù)必要嚴(yán)格檢查鋸片銑刀有無(wú)裂紋,斷齒,凡這種鋸片銑刀要禁止使用。二鋸片銑刀運(yùn)行速度:鋸片規(guī)格轉(zhuǎn)速進(jìn)給(厘米/分鐘)75*1.0520-62035-8563*1.0580-65040-9060*0.8-1.0580-65040-10050*0.6-0.7620-78060-13040*0.6-0.7750-89070-14030*0.5-0.6800-95080-150備注:以上轉(zhuǎn)速和進(jìn)刀速度僅供參考!因?yàn)槊總€(gè)用戶(hù)的具體使用情況也不完全相同,主要還包括銑床的使用年限和精度,安裝刀片的刀桿跳動(dòng)量和裝夾刀片墊片的直徑大小和平整度,以及被加工工件(夾頭)的材料的不同等因素。同時(shí),鋸片銑刀的加工速度還受加工材料的影響,加工材料不同,進(jìn)刀速度和轉(zhuǎn)速也不盡相同綜上所述,廣大用戶(hù)也可根據(jù)自己的銑床情況和被加工工件(夾頭)的材質(zhì)在轉(zhuǎn)速和進(jìn)刀量方面做適當(dāng)調(diào)整,已達(dá)到自己的佳切削效果和每片刀的加工件(個(gè))數(shù),盡可能來(lái)體現(xiàn)出整體硬質(zhì)合金鋸片銑刀的優(yōu)越性能,以此來(lái)提高生產(chǎn)效率,降低加工成本。注意:鋸片銑刀和工件(夾頭)接觸瞬間進(jìn)刀不可太快,因?yàn)檎w硬質(zhì)合金鋸片銑刀硬度高,韌性稍差,以防鋸片銑刀崩齒,打刀。在正常切削時(shí),盡量做到勻速進(jìn)刀,以防鋸片銑刀裂碎。
為了保證刀片的焊接質(zhì)量在焊接后一般要對(duì)車(chē)刀進(jìn)行仔細(xì)的檢查,以便找出缺陷的原因并加以改進(jìn)。檢查前車(chē)刀一般要經(jīng)噴砂或輕輕磨去粘附在刀片表面的焊料和雜質(zhì)并用煤油清洗干凈才可以進(jìn)行加工。對(duì)于焊接質(zhì)量的檢查的項(xiàng)目和要求如下:刀片焊接質(zhì)量的檢查內(nèi)容包括哪些方面? 一、檢查焊縫強(qiáng)度:用綠色碳化硅砂輪磨一扇車(chē)刀的后面,焊料層厚度要求在0.15毫米以下。 二、刀尖支承底面處不能有氣孔和焊料不足現(xiàn)象,對(duì)于沒(méi)有填滿(mǎn)的焊縫應(yīng)不大于焊縫總長(zhǎng)的10%。如有氣孔在切削時(shí)就會(huì)使刀片脫落。 三、檢查刀片在刀槽中的位置:如刀片錯(cuò)位及下垂超過(guò)技術(shù)條件的規(guī)定.應(yīng)進(jìn)行重焊。 四、檢查焊接強(qiáng)度:用木錘或紫銅錘以中等力量敲擊刀片或以I錘以強(qiáng)力敲擊刀桿,刀片不從刀槽中脫落就是合格的。檢查刀片焊接強(qiáng)度不一定逐個(gè)都檢查,也采用抽查辦法。 五、檢查刀片平整度:刀片上若有明顯的凹坑時(shí),說(shuō)明刀片過(guò)熱變形應(yīng)燒下重焊新刀片。 六、檢查裂紋:刀片經(jīng)煤油清洗后,如果刀片有裂紋煤油便滲透到裂紋中而出現(xiàn)黑線(xiàn)。 在檢查刀片裂紋的時(shí)候我們可以采用65%的煤油和30%的變壓器油及5%的松節(jié)油調(diào)成的溶液并略加些蘇丹紅將車(chē)刀刀片部分置于該溶液中10-15分鐘,之后再用清水洗凈并涂上一層白土烘千后觀(guān)察是否有裂紋,有裂紋則溶液的顏色便在白土上顯露出來(lái)用肉眼就可以看到
一、 折彎模具大致由上模,下模,導(dǎo)軌,模座四個(gè)部分組成。角度分88°90°和30°三種規(guī)格(特殊模具除外) 上模部分:直劍刀,直劍(大,?。澋叮Z頸(大,中,?。澋?,30度尖刀,壓平刀,簡(jiǎn)易模具,特殊模具,圓弧刀具等。 下模部分:雙V槽 V4-V7 V5-V9 V6-V10 V7-V11 V8-V12 V15-V18等。 單V槽 V4 V5 V6 V7 V8 V10 V12 等。 模座部分:?jiǎn)尾勰W碗p槽模座。雙槽分低工位(55cm)中工位(75cm)高工位(135cm)三種。 二、不同的材料因?yàn)樗谋旧斫Y(jié)構(gòu)不同,所使用的刀具也不相同,所產(chǎn)生的耐酸堿,抗拉強(qiáng)度,材料硬度,拉伸系數(shù),可塑性等都不相同。選擇模具時(shí)可根據(jù)機(jī)床的壓力,結(jié)構(gòu),材質(zhì),工件展開(kāi)尺寸,工藝要求,表面處理等進(jìn)行合理選擇。一般情況下,鐵板類(lèi)可選擇下模的槽口寬度是材料厚度的5-6倍,不小于4倍,不大于8倍。不銹鋼選擇下模的槽口是材料厚度的6-8倍,不小于5倍。鋁,銅類(lèi)可選擇下模的槽口是材料厚度的8-10倍(應(yīng)避免折彎時(shí)表面產(chǎn)生裂紋)。 三.上模的選擇根據(jù)工件的避位,避釘,避螺母等結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理選擇,工件需要左右避位時(shí)可選擇彎刀或左右耳刀,也可以使用特殊模具。 下模根據(jù)工件的形狀選擇下模正裝或下模反裝,主要用于避位,避釘?shù)?。?dāng)工件的尺寸小于常規(guī)尺寸而展開(kāi)尺寸偏小時(shí),在安全生產(chǎn)的前提下可使用下模偏心的方法來(lái)完成,合理的偏心量為V槽寬度的1/4。 當(dāng)V槽與材料厚度的比例為6倍時(shí),每增加或減少一個(gè)單位(1mm)工件展開(kāi)尺寸應(yīng)增加或減少0.10mm。當(dāng)增加到極限時(shí)則無(wú)明顯變化。 特殊模具的選擇根據(jù)它結(jié)構(gòu)的本身形狀,性能,尺寸,外觀(guān)和機(jī)臺(tái)的安全高度,機(jī)臺(tái)的壓力等進(jìn)行合理利用。段差模的調(diào)整是根據(jù)工件段差的尺寸要求調(diào)整模具中間的填充物的多少來(lái)控制工件的尺寸。
數(shù)控折彎?rùn)C(jī)是屬于鍛壓機(jī)械中的一種,主要作用在金屬加工行業(yè)。數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具 是由很多的零部件構(gòu)成的,因此在安裝的時(shí)候一定要檢查好設(shè)備的狀態(tài),并且嚴(yán)格按照步驟來(lái)進(jìn)行,同時(shí)在安裝調(diào)試的時(shí)候注意安全,數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具的安裝調(diào)試過(guò)程。那么,數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具在安裝調(diào)試過(guò)程中有哪些注意事項(xiàng)呢?1、機(jī)器的調(diào)整,在進(jìn)行安裝前,首先要調(diào)整好機(jī)器性能,這個(gè)過(guò)程一定要耐心并且認(rèn)真的進(jìn)行,查看機(jī)器是不是有灰塵及使用過(guò)的鐵碎屑等,進(jìn)行必要的清理,以減少后期的麻煩。2、滑塊行程的調(diào)整,注意檢查好模具的厚度并且注意檢查上下模塊的比例是不是正常的,正常來(lái)說(shuō)模塊要控制在行程線(xiàn)路的開(kāi)關(guān)點(diǎn)上,這點(diǎn)一定要注意。3、行程模塊的調(diào)整,也就是針對(duì)模塊的上限點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整,在模塊上到*高處的時(shí)候,把開(kāi)關(guān)設(shè)置好,并且預(yù)留出滑塊的停留位置,同時(shí)在下行的時(shí)候也要進(jìn)行減速模塊,更好的進(jìn)行保護(hù)機(jī)器和模具。4、空隙的調(diào)整,主要是先測(cè)量 上模塊和下模塊的距離,具體的間隙設(shè)置是根據(jù)所折的板材來(lái)定的。5、角度的調(diào)整,這個(gè)角度的調(diào)整跟產(chǎn)品有一定的關(guān)系的,一般來(lái)說(shuō)折90°模具,那么中間角度一定要大于兩邊的角度,那么它的松緊可以根據(jù)調(diào)整螺絲來(lái)進(jìn)行,在折彎的時(shí)候,可以通過(guò)壓力表進(jìn)行壓力的調(diào)整,避免模具崩刃
硬質(zhì)合金*早于1926年由德國(guó)人研制發(fā)明,硬質(zhì)合金工具也逐漸革新為鍍附硬質(zhì)合金工具,成為80多年來(lái)*為重要的切削工具之一。PCD和PCBN也是較為重要的工具。本論文討論了超硬材料的三種新穎技術(shù),用于鑄鐵高速加工的新型PCBN等級(jí)、鉆削CFRP用的金剛石鍍附硬質(zhì)合金和硬質(zhì)合金直接銑削用的BL-PCD端面銑削。鑄鐵高速銑削用CBN ? ? ? ?立方氮化硼(CBN)硬度高、導(dǎo)熱性能好,且不易和鐵質(zhì)材料發(fā)生反應(yīng),性能僅次于金剛石。聚晶立方氮化硼(PCBN)是利用陶瓷結(jié)合劑對(duì)CBN顆粒進(jìn)行燒結(jié)而成;PCBN促成了硬化鋼加工工藝由磨削革新為切割。Sumitomo Electric Hardmetal公司生產(chǎn)出的PCBN切割工具在鐵質(zhì)材料如鑄鐵的精加工和半精加工工藝中能夠明顯提高生產(chǎn)效率,降低成本。另一方面,由于PCBN的強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性能好而應(yīng)用于鑄鐵的**高精密加工。例如,發(fā)動(dòng)機(jī)組和油泵的表面加工通常用PCBN切割工具來(lái)完成。本論文主要討論新型PCBN工具對(duì)鑄鐵的銑削。? ? ? ?PCBN燒結(jié)體有兩種類(lèi)型:一種是將CBN顆粒粘結(jié)在結(jié)合劑上;另一種是利用少量粘結(jié)劑材料將CBN顆粒粘結(jié)在一起。前者耐磨性好,用與硬化鋼切割加工;否則CBN含量高,導(dǎo)熱性能好,用于鑄鐵加工、耐熱合金和PM部件。BN7000就劃歸為后者。? ? ? ?圖一為新型PCBN等級(jí)BN7000刀具。BN7000的CBN含量比其他傳統(tǒng)PCBN等級(jí)的刀具都要高,強(qiáng)度大、韌性好、硬度高,熱導(dǎo)性能好。圖二為BN7000的微結(jié)構(gòu)圖和屬性。利用高于常用5GPa的燒結(jié)壓力,CBN含量由90 vol%增至93vol%。為降低粘結(jié)劑的磨粒磨損,BN7000燒結(jié)體的結(jié)合劑量降低了30%。燒結(jié)過(guò)程中CBN顆粒反應(yīng)的加快改善了粘結(jié)劑的組份,從而使粘結(jié)劑的結(jié)合力度比傳統(tǒng)結(jié)合劑要大許多。? ? ? ? ?為對(duì)比BN7000和傳統(tǒng)等級(jí)在耐熱裂紋性能方面的異同,實(shí)驗(yàn)采用FMU4100R銑刀和SNEW1203ADTR切削刀具對(duì)兩塊鑄鐵盤(pán)(長(zhǎng)寬高:150*100*25mm;硬度HB200-300)進(jìn)行銑削實(shí)驗(yàn),如圖三所示:Vc=1500m/min,f=0.2mm’rev,ap=0.3mm,無(wú)冷卻液。圖四為加工后的對(duì)比圖,BN7000切削刃上出現(xiàn)的熱裂紋明顯要比傳統(tǒng)等級(jí)的少,耐熱裂紋性能有明顯改善。? ? ? ?利用新型PCBN等級(jí)BN7000對(duì)鑄鐵進(jìn)行加工,可以實(shí)現(xiàn)**切削,保持工具較長(zhǎng)的使用壽命。BN7000的CBN含量高、硬度高、熱導(dǎo)性能好,適宜加工難切割材料,對(duì)于降低切削成本費(fèi)用和實(shí)現(xiàn)高精密**切削加工有重要作用。?CFRP加工用金剛石鍍附工具? ? ? ?適宜地將基體和增強(qiáng)材料結(jié)合起來(lái)從而形成可控性機(jī)械特征是復(fù)合材料的一個(gè)特色。碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)由于其優(yōu)越的抗拉強(qiáng)度、比濕度、抗腐蝕性而廣泛應(yīng)用在工業(yè)機(jī)械如汽車(chē)、直升機(jī)、醫(yī)療器械和鐵路車(chē)輛等領(lǐng)域。此外,CFRP材料在航天領(lǐng)域是一種基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)材料,可以減輕飛機(jī)機(jī)身重量從而提高燃料效率,節(jié)省維護(hù)成本。? ? ? ?在航天領(lǐng)域,和CFRP材料有關(guān)的加工都會(huì)應(yīng)用金剛石鍍附工具。圖五為Sumitomo金剛石鍍附鉆,用于CFRP材料的精密鉆孔。由于軸向力沿著纖維板疊層方面施力,鉆孔時(shí)CFRP材料容易出現(xiàn)分層,如圖6、7所示。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(guò)度受熱,強(qiáng)度也由此降低。為解決這一問(wèn)題,就不可避免地要應(yīng)用到金剛石鍍附鉆。? ? ? ?圖8為金剛石鍍附鉆的構(gòu)造。頂角從鉆頭的中心到邊緣有三個(gè)變化,這樣就減小了鉆頭外刃在鉆削時(shí)的軸向力,把CFRP材料分層降到了*低。螺旋角和溝槽外形設(shè)計(jì)之間得到了優(yōu)化處理,切削刃帶有三個(gè)頂角且長(zhǎng)度得到了縮短處理;這種設(shè)計(jì)使鉆削深孔時(shí)的溫度得到了控制,不至于過(guò)高。? ? ? ?圖9為金剛石鍍附薄膜的表面。通過(guò)改善金剛石的微結(jié)構(gòu)并對(duì)鍍附預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,解決了金剛石鍍附薄膜和硬質(zhì)基體很難結(jié)合在一起的問(wèn)題。圖10所示為CRFP鉆削用SDC型鉆頭。加工出的孔質(zhì)量精確、沒(méi)有分層和未切割纖維。金剛石鍍覆層耐磨性好,提高了工具壽命,實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定鉆削。?硬質(zhì)合金的直接銑削? ? ? ?在模具制備工藝中,為提高模具的精確度,通常采用鍍附硬質(zhì)合金端面銑削來(lái)進(jìn)行直接銑削。隨著制造商對(duì)模具硬質(zhì)要求的提高,出現(xiàn)了聚晶金剛石(PCD)刀具、金剛石鍍附硬質(zhì)合金刀具和單晶金剛石(SCD)刀具,都可以用于硬質(zhì)材料的直接銑削。? ? ? ?對(duì)于硬質(zhì)合金模具的直接銑削,傳統(tǒng)PCD刀具的硬度不足以滿(mǎn)足其要求;SCD的強(qiáng)度也不夠,PCD和金剛石鍍附工具的鋒利度也不夠。因此,無(wú)粘結(jié)劑納米聚晶金剛石(BL-PCD)便應(yīng)運(yùn)而生。BL-PCD的硬度比PCD和SCD高、鋒利度要比PCD和金剛石鍍附都要好;適宜硬質(zhì)合金模具的直接銑削,特別是精加工。? ? ? ?圖11為BL-PCD和傳統(tǒng)PCD的微結(jié)構(gòu)。在超高溫高壓條件下,將納米石墨直接轉(zhuǎn)化為無(wú)粘結(jié)劑的納米金剛石。本研究合成的BL-PCD牢固地結(jié)合在一起,金剛石顆粒直徑為10納米左右。? ? ? ?圖12所示為BL-PCD的硬度對(duì)比。傳統(tǒng)PCD含有粘結(jié)劑Co,硬度約40-60GPa;SCD的硬度約60-120GPa。? ? ? ?圖13為BL-PCD球端面銑削,單切削刃、球半徑R為0.5mm;在硬質(zhì)合金柄上對(duì)BL-PCD進(jìn)行釬焊。? ? ? ?圖14為硬質(zhì)合金直接銑削實(shí)驗(yàn)的其中一項(xiàng)結(jié)果。該試驗(yàn)的目的是研究BL-PCD端面銑削如何加工出精細(xì)表面粗糙度的。工件材料為超精細(xì)顆粒硬質(zhì)合金,HRA92.5,WC顆粒尺寸為0.5μm。BL-PCD端面銑削用于精細(xì)加工;金剛石鍍附端面銑削用于粗糙、半精細(xì)加工。在該實(shí)驗(yàn)中,主軸速度N=4000,進(jìn)給速率Vf=120mm/min,切割深度ap=0.003mm,精銑總時(shí)間為150分鐘。工件表面粗糙度在凹形中心處為8nm,45°處為7nm。切削刃損傷很輕微,側(cè)面磨損僅4μm,沒(méi)有出現(xiàn)碎屑和嚴(yán)重?fù)p傷。? ? ? ?圖15為直接銑削的另外一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯坑操|(zhì)合金模具實(shí)際生產(chǎn)中**銑削工藝。工件材料為精細(xì)顆粒硬質(zhì)合金A1,91.4HRA,WC顆粒尺寸為0.7μm。主軸速度為4000,切割深度ap=5μm,進(jìn)給速度Vf=800mm/min,精磨總時(shí)間為38分鐘。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,工件獲得良好的表面整體質(zhì)量,Ra低于15nm。5 結(jié)論? ? ? ?本論文討論了超硬材料的三個(gè)方面,結(jié)論如下:? ? ? ?(1)新型PCBN等級(jí)BN7000強(qiáng)度高、韌性好,熱導(dǎo)性能好,CBN含量可以從90vol %提高到93vol%。實(shí)現(xiàn)了鑄鐵高速銑削加工,Vc=1500m/min。? ? ? ?(2)研制出CFRP材料精細(xì)鉆孔用SDC型金剛石鍍附鉆頭。在CFRP鉆削案例中,減少了分層和未切割纖維的出現(xiàn)。經(jīng)優(yōu)化的金剛石薄膜結(jié)構(gòu)鍍附和涂覆預(yù)處理實(shí)現(xiàn)了工具壽命的提高,比傳統(tǒng)工具改善了許多。? ? ? ?(3)實(shí)驗(yàn)利用超高壓技術(shù)研制出BL-PCD(無(wú)粘結(jié)劑納米聚晶金剛石)工具,硬度和韌性都要比SCD的高,切削刃比傳統(tǒng)PCD工具要高。BL-PCD球端面銑削可以應(yīng)用在硬質(zhì)合金模具的直接銑削中,實(shí)現(xiàn)較好的表面粗糙度,小于10nm。
硬質(zhì)合金*早于1926年由德國(guó)人研制發(fā)明,硬質(zhì)合金工具也逐漸革新為鍍附硬質(zhì)合金工具,成為80多年來(lái)*為重要的切削工具之一。PCD和PCBN也是較為重要的工具。本論文討論了超硬材料的三種新穎技術(shù),用于鑄鐵高速加工的新型PCBN等級(jí)、鉆削CFRP用的金剛石鍍附硬質(zhì)合金和硬質(zhì)合金直接銑削用的BL-PCD端面銑削。鑄鐵高速銑削用CBN? ? ? ?立方氮化硼(CBN)硬度高、導(dǎo)熱性能好,且不易和鐵質(zhì)材料發(fā)生反應(yīng),性能僅次于金剛石。聚晶立方氮化硼(PCBN)是利用陶瓷結(jié)合劑對(duì)CBN顆粒進(jìn)行燒結(jié)而成;PCBN促成了硬化鋼加工工藝由磨削革新為切割。Sumitomo Electric Hardmetal公司生產(chǎn)出的PCBN切割工具在鐵質(zhì)材料如鑄鐵的精加工和半精加工工藝中能夠明顯提高生產(chǎn)效率,降低成本。另一方面,由于PCBN的強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性能好而應(yīng)用于鑄鐵的**高精密加工。例如,發(fā)動(dòng)機(jī)組和油泵的表面加工通常用PCBN切割工具來(lái)完成。本論文主要討論新型PCBN工具對(duì)鑄鐵的銑削。? ? ? ?PCBN燒結(jié)體有兩種類(lèi)型:一種是將CBN顆粒粘結(jié)在結(jié)合劑上;另一種是利用少量粘結(jié)劑材料將CBN顆粒粘結(jié)在一起。前者耐磨性好,用與硬化鋼切割加工;否則CBN含量高,導(dǎo)熱性能好,用于鑄鐵加工、耐熱合金和PM部件。BN7000就劃歸為后者。? ? ? ?圖一為新型PCBN等級(jí)BN7000刀具。BN7000的CBN含量比其他傳統(tǒng)PCBN等級(jí)的刀具都要高,強(qiáng)度大、韌性好、硬度高,熱導(dǎo)性能好。圖二為BN7000的微結(jié)構(gòu)圖和屬性。利用高于常用5GPa的燒結(jié)壓力,CBN含量由90 vol%增至93vol%。為降低粘結(jié)劑的磨粒磨損,BN7000燒結(jié)體的結(jié)合劑量降低了30%。燒結(jié)過(guò)程中CBN顆粒反應(yīng)的加快改善了粘結(jié)劑的組份,從而使粘結(jié)劑的結(jié)合力度比傳統(tǒng)結(jié)合劑要大許多。?? ? ? ?為對(duì)比BN7000和傳統(tǒng)等級(jí)在耐熱裂紋性能方面的異同,實(shí)驗(yàn)采用FMU4100R銑刀和SNEW1203ADTR切削刀具對(duì)兩塊鑄鐵盤(pán)(長(zhǎng)寬高:150*100*25mm;硬度HB200-300)進(jìn)行銑削實(shí)驗(yàn),如圖三所示:Vc=1500m/min,f=0.2mm’rev,ap=0.3mm,無(wú)冷卻液。圖四為加工后的對(duì)比圖,BN7000切削刃上出現(xiàn)的熱裂紋明顯要比傳統(tǒng)等級(jí)的少,耐熱裂紋性能有明顯改善。? ? ? ?利用新型PCBN等級(jí)BN7000對(duì)鑄鐵進(jìn)行加工,可以實(shí)現(xiàn)**切削,保持工具較長(zhǎng)的使用壽命。BN7000的CBN含量高、硬度高、熱導(dǎo)性能好,適宜加工難切割材料,對(duì)于降低切削成本費(fèi)用和實(shí)現(xiàn)高精密**切削加工有重要作用。?CFRP加工用金剛石鍍附工具? ? ? ?適宜地將基體和增強(qiáng)材料結(jié)合起來(lái)從而形成可控性機(jī)械特征是復(fù)合材料的一個(gè)特色。碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)由于其優(yōu)越的抗拉強(qiáng)度、比濕度、抗腐蝕性而廣泛應(yīng)用在工業(yè)機(jī)械如汽車(chē)、直升機(jī)、醫(yī)療器械和鐵路車(chē)輛等領(lǐng)域。此外,CFRP材料在航天領(lǐng)域是一種基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)材料,可以減輕飛機(jī)機(jī)身重量從而提高燃料效率,節(jié)省維護(hù)成本。? ? ? ?在航天領(lǐng)域,和CFRP材料有關(guān)的加工都會(huì)應(yīng)用金剛石鍍附工具。圖五為Sumitomo金剛石鍍附鉆,用于CFRP材料的精密鉆孔。由于軸向力沿著纖維板疊層方面施力,鉆孔時(shí)CFRP材料容易出現(xiàn)分層,如圖6、7所示。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(guò)度受熱,強(qiáng)度也由此降低。為解決這一問(wèn)題,就不可避免地要應(yīng)用到金剛石鍍附鉆。? ? ? ?圖8為金剛石鍍附鉆的構(gòu)造。頂角從鉆頭的中心到邊緣有三個(gè)變化,這樣就減小了鉆頭外刃在鉆削時(shí)的軸向力,把CFRP材料分層降到了*低。螺旋角和溝槽外形設(shè)計(jì)之間得到了優(yōu)化處理,切削刃帶有三個(gè)頂角且長(zhǎng)度得到了縮短處理;這種設(shè)計(jì)使鉆削深孔時(shí)的溫度得到了控制,不至于過(guò)高。? ? ? ?圖9為金剛石鍍附薄膜的表面。通過(guò)改善金剛石的微結(jié)構(gòu)并對(duì)鍍附預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,解決了金剛石鍍附薄膜和硬質(zhì)基體很難結(jié)合在一起的問(wèn)題。圖10所示為CRFP鉆削用SDC型鉆頭。加工出的孔質(zhì)量精確、沒(méi)有分層和未切割纖維。金剛石鍍覆層耐磨性好,提高了工具壽命,實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定鉆削。?硬質(zhì)合金的直接銑削? ? ? ?在模具制備工藝中,為提高模具的精確度,通常采用鍍附硬質(zhì)合金端面銑削來(lái)進(jìn)行直接銑削。隨著制造商對(duì)模具硬質(zhì)要求的提高,出現(xiàn)了聚晶金剛石(PCD)刀具、金剛石鍍附硬質(zhì)合金刀具和單晶金剛石(SCD)刀具,都可以用于硬質(zhì)材料的直接銑削。? ? ? ?對(duì)于硬質(zhì)合金模具的直接銑削,傳統(tǒng)PCD刀具的硬度不足以滿(mǎn)足其要求;SCD的強(qiáng)度也不夠,PCD和金剛石鍍附工具的鋒利度也不夠。因此,無(wú)粘結(jié)劑納米聚晶金剛石(BL-PCD)便應(yīng)運(yùn)而生。BL-PCD的硬度比PCD和SCD高、鋒利度要比PCD和金剛石鍍附都要好;適宜硬質(zhì)合金模具的直接銑削,特別是精加工。? ? ? ?圖11為BL-PCD和傳統(tǒng)PCD的微結(jié)構(gòu)。在超高溫高壓條件下,將納米石墨直接轉(zhuǎn)化為無(wú)粘結(jié)劑的納米金剛石。本研究合成的BL-PCD牢固地結(jié)合在一起,金剛石顆粒直徑為10納米左右。? ? ? ?圖12所示為BL-PCD的硬度對(duì)比。傳統(tǒng)PCD含有粘結(jié)劑Co,硬度約40-60GPa;SCD的硬度約60-120GPa。? ? ? ?圖13為BL-PCD球端面銑削,單切削刃、球半徑R為0.5mm;在硬質(zhì)合金柄上對(duì)BL-PCD進(jìn)行釬焊。? ? ? ?圖14為硬質(zhì)合金直接銑削實(shí)驗(yàn)的其中一項(xiàng)結(jié)果。該試驗(yàn)的目的是研究BL-PCD端面銑削如何加工出精細(xì)表面粗糙度的。工件材料為超精細(xì)顆粒硬質(zhì)合金,HRA92.5,WC顆粒尺寸為0.5μm。BL-PCD端面銑削用于精細(xì)加工;金剛石鍍附端面銑削用于粗糙、半精細(xì)加工。在該實(shí)驗(yàn)中,主軸速度N=4000,進(jìn)給速率Vf=120mm/min,切割深度ap=0.003mm,精銑總時(shí)間為150分鐘。工件表面粗糙度在凹形中心處為8nm,45°處為7nm。切削刃損傷很輕微,側(cè)面磨損僅4μm,沒(méi)有出現(xiàn)碎屑和嚴(yán)重?fù)p傷。? ? ? ?圖15為直接銑削的另外一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯坑操|(zhì)合金模具實(shí)際生產(chǎn)中**銑削工藝。工件材料為精細(xì)顆粒硬質(zhì)合金A1,91.4HRA,WC顆粒尺寸為0.7μm。主軸速度為4000,切割深度ap=5μm,進(jìn)給速度Vf=800mm/min,精磨總時(shí)間為38分鐘。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,工件獲得良好的表面整體質(zhì)量,Ra低于15nm。5 結(jié)論? ? ? ?本論文討論了超硬材料的三個(gè)方面,結(jié)論如下:? ? ? ?(1)新型PCBN等級(jí)BN7000強(qiáng)度高、韌性好,熱導(dǎo)性能好,CBN含量可以從90vol %提高到93vol%。實(shí)現(xiàn)了鑄鐵高速銑削加工,Vc=1500m/min。? ? ? ?(2)研制出CFRP材料精細(xì)鉆孔用SDC型金剛石鍍附鉆頭。在CFRP鉆削案例中,減少了分層和未切割纖維的出現(xiàn)。經(jīng)優(yōu)化的金剛石薄膜結(jié)構(gòu)鍍附和涂覆預(yù)處理實(shí)現(xiàn)了工具壽命的提高,比傳統(tǒng)工具改善了許多。? ? ? ?(3)實(shí)驗(yàn)利用超高壓技術(shù)研制出BL-PCD(無(wú)粘結(jié)劑納米聚晶金剛石)工具,硬度和韌性都要比SCD的高,切削刃比傳統(tǒng)PCD工具要高。BL-PCD球端面銑削可以應(yīng)用在硬質(zhì)合金模具的直接銑削中,實(shí)現(xiàn)較好的表面粗糙度,小于10nm。
一、 折彎模具大致由上模,下模,導(dǎo)軌,模座四個(gè)部分組成。角度分88°90°和30°三種規(guī)格(特殊模具除外)上模部分:直劍刀,直劍(大,小)彎刀,鵝頸(大,中,小)彎刀,30度尖刀,壓平刀,簡(jiǎn)易模具,特殊模具,圓弧刀具等。下模部分:雙V槽 V4-V7 V5-V9 V6-V10 V7-V11 V8-V12 V15-V18等。單V槽 V4 V5 V6 V7 V8 V10 V12 等。模座部分:?jiǎn)尾勰W碗p槽模座。雙槽分低工位(55cm)中工位(75cm)高工位(135cm)三種。二、不同的材料因?yàn)樗谋旧斫Y(jié)構(gòu)不同,所使用的刀具也不相同,所產(chǎn)生的耐酸堿,抗拉強(qiáng)度,材料硬度,拉伸系數(shù),可塑性等都不相同。選擇模具時(shí)可根據(jù)機(jī)床的壓力,結(jié)構(gòu),材質(zhì),工件展開(kāi)尺寸,工藝要求,表面處理等進(jìn)行合理選擇。一般情況下,鐵板類(lèi)可選擇下模的槽口寬度是材料厚度的5-6倍,不小于4倍,不大于8倍。不銹鋼選擇下模的槽口是材料厚度的6-8倍,不小于5倍。鋁,銅類(lèi)可選擇下模的槽口是材料厚度的8-10倍(應(yīng)避免折彎時(shí)表面產(chǎn)生裂紋)。三.上模的選擇根據(jù)工件的避位,避釘,避螺母等結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理選擇,工件需要左右避位時(shí)可選擇彎刀或左右耳刀,也可以使用特殊模具。下模根據(jù)工件的形狀選擇下模正裝或下模反裝,主要用于避位,避釘?shù)?。?dāng)工件的尺寸小于常規(guī)尺寸而展開(kāi)尺寸偏小時(shí),在安全生產(chǎn)的前提下可使用下模偏心的方法來(lái)完成,合理的偏心量為V槽寬度的1/4。當(dāng)V槽與材料厚度的比例為6倍時(shí),每增加或減少一個(gè)單位(1mm)工件展開(kāi)尺寸應(yīng)增加或減少0.10mm。當(dāng)增加到極限時(shí)則無(wú)明顯變化。特殊模具的選擇根據(jù)它結(jié)構(gòu)的本身形狀,性能,尺寸,外觀(guān)和機(jī)臺(tái)的安全高度,機(jī)臺(tái)的壓力等進(jìn)行合理利用。段差模的調(diào)整是根據(jù)工件段差的尺寸要求調(diào)整模具中間的填充物的多少來(lái)控制工件的尺寸。