俗话说“工欲善其事必先利其器”,这个道理从古至今都被很好地延续并传扬着,然而在机床行业,刀具似乎并不是越“快”越好,很多在初接触到机床刀具的时候,都有着一个疑问“为何好好的刀具要进行钝化处理呢?”今天就让我们一起来了解一下关于“刀具钝化”的那些事儿。
其实,刀具钝化并不是大家字面理解的意思,而是一种有效提高刀具使用寿命的手段。通过平整、抛光、去毛刺等工序达到提高刀具质
硬质合金刀具参数
俗话说“工欲善其事必先利其器”,这个道理从古至今都被很好地延续并传扬着,然而在机床行业,刀具似乎并不是越“快”越好,很多在初接触到机床刀具的时候,都有着一个疑问“为何好好的刀具要进行钝化处理呢?”今天就让我们一起来了解一下关于“刀具钝化”的那些事儿。
其实,刀具钝化并不是大家字面理解的意思,而是一种有效提高刀具使用寿命的手段。通过平整、抛光、去毛刺等工序达到提高刀具质量的目的。这其实是刀具在精磨之后,涂层之前的一道正常工序。一般来说,刀具钝化抛光的方式分为毛刷、喷砂、拖拽式抛光机,这其中又属毛刷与拖拽式的应用为广泛。
从事金属切削行业的人都知道,刀具在成品前会经过砂轮刃磨,但是刃磨加工会造成不同程度的微观缺口。这就导致数控机床在进行高速切削的同时微观缺口会极易扩展,从而加快刀具的磨损和损坏。现代的切削技术中对刀具的稳定性和精密性都有了严格要求,因此数控刀具在涂层前必须经过刀口的钝化处理,才能保证涂层的牢固性和使用寿命。
刀具钝化的优势与目的
1.抵抗刀具物理磨损
在切削过程中刀具表面会被工件逐渐耗损,切削过程中切削刃在高温高压下也易发生塑性变形。刀具的钝化处理可以帮助刀具提高刚性,避免刀具过早丧失切削性能。
2.保持工件的光洁度
刀具刃口有毛刺会导致刀具磨损,加工工件的表面也会变得粗糙。经钝化处理后,刀具的刃口会变得很光滑,崩刃现象也会相应减少,工件表面光洁度也会提高。
3.方便凹槽排屑
对刀具凹槽抛光处理可以提高表面质量和排屑性能,凹槽表面越平整光滑,排屑就越好,就可实现更连贯的的切削加工。
数控机床的刀具在经过钝化抛光后,表面会留下许多小孔,在加工时这些小孔可以吸附更多的切削液,使得切削时产生的热量大大减少,极大得提高切削加工的速度。
综上所述,刀片刃口钝化十分重要,正如我国古人所说“千里之堤,溃于蚁穴”,刀片刃口微观缺口这个“蚁穴”虽小,却影响刀具性能和寿命这个“千里之提”,是不可小视的大问题。刀片刃口钝化技术是提高刀具寿命减少刀具消耗的有效措施之一。无论在经济和技术两个方面都是可行的、有效的,进一步推动我国切削加工水平的提高,缩小与国外刀具切削性能的差距。
机械加工进程中,孔的加工一向都是整个加工工程中的要点和难点,通常会用到钻头、钻夹头、铰刀,珩磨棒等加工刀具,起浮夹具一般业界说的比较少,但常常听工人师傅说起浮夹头,那么什么是起浮夹具呢?
起浮夹具(Floating holder)是指东西可以沿平行于东西轴线的轴向起浮或沿笔直空间内角度摇摆或一起具有这2种起浮。
为什么要运用起浮夹具?
在机械零部件制造进程中经常有很多的、高外表质量的孔加工需求,而孔加工一向都是机械加工中的难点和要点,钻孔,铰孔后运用高精密珩磨加工无疑是一种重要和常见的加工办法。
在单冲程珩磨工艺中,对精度保持高水准加工的一起,还要在单次往复中完成包括外表粗糙度,圆柱度等一系列精度的加工,其本身对主轴和工件的直线度要求也较为高。如果是采用珩磨机,由于机特殊的起浮主轴和追随马达的装配,所以一般情况下运用的万向节即可实现率单冲程珩磨。
加工中心的功能提升
虽然国产机床的制造商们在不断努力进步产量和精度以满意各种精度的需求,但机床的主轴和待珩磨的孔之间的直线性仍是很难到达,由于这涉及到厂商几十年的研发水准,以及机床中任何一个零件的上下游供应链水准问题。我们不行能要求一台国产十几万的机床或加工中心,到达它们三倍售价的进口机床相同水准;所以要使内孔到达很高的圆心度、圆柱度仍然是个非常扎手的问题。
另外,导致主轴与工件直线性差的另一个重要的也是难处理的原因是机床轴承的发热导致主轴的同心度误差,这几乎是个不行消除的要素。要获得孔和机床主轴的的同心度,就要使珩磨棒很的伸进孔中而且保证不受任何径向力,起浮夹具正是为此类情况规划的,一起起浮夹具还补偿工件装置、珩磨棒等在水平轴向或在笔直空间内的差错。所以无论是国产机床仍是进口高精密数控机床,起浮夹具对孔的直线度和圆柱度的进步都是决定性的。
起浮夹具的特点
径向振幅按捺在5μm以下;
出资少却能进行比曾经更的加工;
东西替换时刻减少,进步出产效率;
消除因切削抵抗发生的误差;
按捺不稳定,减少不良品和修正工件;
纠正前工序的孔加工误差。起浮夹具的使用
起浮夹具使用加工机械:钻床、立式加工中心、珩磨机等。
使用东西:金刚石珩磨棒、铰刀、丝锥、滚光刀等。
使用领域包括:轿车发动机、船只发动机以及液压、衣疗、动力、航空等各个领域的机械零部件制造中。
在批量加工如图1所示的高温合金球形轴承内球面时,原编制工艺道路为:粗加工→去应力→精车内球面→内球面开安装槽→探伤→查验→油封。
为验证工艺,实验选用如图2所示高速钢尖刀(假定刀尖圆弧半径为零),前角为0o,刃倾角为0o,调整刀尖与车床主轴反转中心线等高,在新购精细数控车床上编程精车3件45钢制内球面φ19.15+0.0130 mm。
由于通用内径量具无法实施在线丈量内球面φ19.15+0.0130 mm,所以在车床上选用改制测具(见图3)检测,直径合格,经三坐标丈量机复检,直径合格,球面概括度差错为0.005mm(小于直径公役一半),合格。
但将零件材料改为高温合金GH605,刀具改为YW1硬质合金尖刀后,用与高速钢尖刀同样的切削条件试车3件,经三坐标查验全部不合格,原因是球面概括度差错为0.03~0.05mm,经仔细观察发现刀尖已磨损,且编程时没有选用刀尖圆弧半径补偿程序。为此,改用如图4所示SANDEVIK菱形可转位机夹硬质合金刀具VCMW070204加工,刀尖圆弧半径为rε=0.4mm,前角为0o,刃倾角为0o,调整刀尖与车床主轴中心线等高,选用刀尖圆弧半径补偿程序编程,加工了3件,经三坐标丈量查验,3件全部不合格,原因是球面概括度差错为0.015~0.02mm。至此,证明原工艺是不现实的。为了、经济批量加工,改用了如下工艺道路:粗加工→去应力→精车内球面→内球面开装配槽→用外球面形状研磨具研磨内球面达图样要求→探伤→查验→油封。工艺改进后已成功加工出一批合格产品。
2.精车内球面概括度超差问题
早在数控车床没有普及的时代,用成型车刀精车之后再研磨的工艺办法成功地加工出如图5所示的球面上色量规(其技术要求是:环规按塞规上色修合,上色面积)。现在数控车床替代了一般车床,数字程序替代了原来成型车刀,却没有加工出图1所示的零件。现剖析如下:
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