硬質(zhì)合金刀片在實驗室中完成質(zhì)檢后,刀片的頂部和底部都將被磨削成要求的厚度。因為硬質(zhì)合金非常堅硬,所以需要使用工業(yè)金剛石對其進行磨削。當?shù)镀_到要求的厚度后,對其進行進一步磨削加工以獲得準確的幾何形狀和尺寸。在基默工廠,工作人員采用6軸磨板來滿足極為嚴格的公差要求。磨削完成后,刀片會被清潔并涂層。為避免任何油脂或灰塵,在這一階段處理刀片時必須佩帶手套。刀片被置于轉盤的夾具上,然后送入壓力較低的涂層爐。涂層后刀片呈現(xiàn)不同的顏色。
至此刀片已被生產(chǎn)出來,工作人員會使用顯微鏡對每批產(chǎn)品進行抽檢,確保質(zhì)量符合要求。在包裝前,工作人員會再次逐個檢查刀片,并核對圖紙和批次號,然后用激光在刀片上標記正確的材質(zhì),將刀片放入貼有標簽的灰色包裝盒中,即可把刀片配送給客戶。
硬質(zhì)合金刀具的材料、幾何參數(shù)對切削力、切削熱有重要的影響,正確選擇刀具,對減少零件加工變形至關重要。
(1)合理選擇刀具幾何參數(shù)。①前角:在保持刀刃強度的條件下,前角適當選擇大一些,一方面可以磨出鋒利的刃口,另外可以減少切削變形,使排屑順利,進而降低切削力和切削溫度。切忌使用負前角刀具。②后角:后角大小對后刀面磨損及加工表面質(zhì)量有直接的影響。切削厚度是選擇后角的重要條件。粗銑時,由于進給量大,切削負荷重,發(fā)熱量大,要求刀具散熱條件好,因此,后角應選擇小一些。精銑時,要求刃口鋒利,減輕后刀面與加工表面的摩擦,減小彈性變形,因此,后角應選擇大一些。③螺旋角:為使銑削平穩(wěn),降低銑削力,螺旋角應盡可能選擇大一些。④主偏角:適當減小主偏角可以改善散熱條件,使加工區(qū)的平均溫度下降。
(2)改善刀具結構。
①減少銑刀齒數(shù),加大容屑空間。由于鋁件材料塑性較大,加工中切削變形較大,需要較大的容屑空間,因此容屑槽底半徑應該較大、銑刀齒數(shù)較少為好。②精磨刀齒。刀齒切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4um。在使用新刀之前,應該用細油石在刀齒前、后面輕輕磨幾下,以消除刃磨刀齒時殘留的毛刺及輕微的鋸齒紋。這樣,不但可以降低切削熱而且切削變形也比較小。③嚴格控制刀具的磨損標準。刀具磨損后,工件表面粗糙度值增加,切削溫度上升,工件變形隨之增加。因此,除選用耐磨性好的刀具材料外,刀具磨損標準不應該大于0.2mm,否則容易產(chǎn)生積屑瘤。切削時,工件的溫度一般不要超過100℃,以防止變形。
超硬材料機械刀具的種類與性能分析
CVD 金剛石中不含任何金屬催化劑,其熱穩(wěn)定性和硬度在很大程度上近似于天然金剛石。CVD 金剛石具有很強的抗磨損性和極高的硬度,是目前世界上公認的硬刀具材料。除此之外,CVD 金剛石還具有摩擦系數(shù)小、熱導率高、切割效果好等諸多優(yōu)點, 在進行金屬和非金屬材料切割方面都具有很好的效果。但是CVD 金剛石的熱穩(wěn)定性較差,而且硬度有余,韌性不足,在長期切割產(chǎn)生高溫的情況下容易出現(xiàn)碳化現(xiàn)象,不能用于硬質(zhì)合金、鋼鐵合金等材料的加工。
聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具,按照其構成成分的不同,可以分為聚晶立方氮化硼復合片、整體聚晶立方氮化硼刀具以及電鍍立方氮化硼刀具三種類型。其中,聚晶立方氮化硼是目前應用較為廣泛的一種超硬刀具材料,具有極高的耐磨性和熱穩(wěn)定性,適用于目前多數(shù)機械加工操作,而且其材料來源較為廣泛,制造成本相對于金剛石要低,因此成為了機械加工刀具材料的主流選擇。人造聚晶金剛石是在高溫高壓狀態(tài)下,加入金屬凝結劑將金剛石單晶體材料結合形成的一種材料。在硬度方面,處于CVD 金剛石和天然金剛石之間,但是其韌性要高于兩
者,同時還具有較好的兼容性和可焊性。目前人造聚晶金剛石多用于精密小型部件的加工切割。
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