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文檔簡介
1、對不銹鋼材料的加工。在實踐中,遇不銹鋼材料的攻絲是件 比較困難的事。如何提高工作效率呢?這就要將絲攻進行修磨, 使切削錐度延長,一般為4° ,使校準部分留H/4 ,這樣可以減 小切削厚度和切削變形;同時,切切屑也容易卷曲和排除。加大 前角和后角,使丫 =15° , a =25° ,以提高切削能力,減少摩擦。 這樣,雖然刀齒的強度有所降低,但因切削錐角較小,切削部分 加長了,使每個刀齒的切削負荷減輕了, 所以對刀齒的強度影響 不大。用這種頭錐攻完后,再用二錐和末錐加工,可以提高螺紋 的質(zhì)量和粗糙度。三、絲攻的修磨。絲攻發(fā)生磨損和崩刃以后,可以通過修磨恢復它的鋒利性,
2、一般情況下,主要是修磨刀齒前后角。(一) 切削刃前面的修磨。當絲攻的切削刃經(jīng)鈍化或粘屑,因而降 低其鋒利性時,可以用柱形油石研磨切削刃的前面。研磨時,在 油石上涂一些機油,油石掌握平穩(wěn),注意不要將刀齒的小園角。研磨后將絲錐清洗干凈。當絲攻的刀齒磨損到極限成崩刀齒時, 可在刀磨上用片狀砂輪修磨刀齒的前面。修磨好后,用柱形油石進行研磨,提高刀齒前面和容屑槽的粗糙度。(二)切削刃的后角的修磨。當絲攻的切削刃損壞時, 可在一般砂 輪上修切削刃后角。修磨時要注意切削錐的一致性。 轉(zhuǎn)動絲攻時, 下一條刃齒的刃尖不要接觸砂輪,以免將刀齒的刃尖磨掉。四、絲錐本身的質(zhì)量狀況對加工的螺紋孔有著直接的影響,因而在選
3、用絲攻時,要注意幾點:(一)絲攻的螺紋表面和容屑槽要光滑。如切屑瘤、粘屑或銹蝕 時,要消除干凈,以完全阻礙切削的排除。絲錐的牙形和切削部 分的刀齒要鋒利,不得有崩刃、毛刺、碳傷等,否則在攻削時, 就會粘屑和破壞螺孔表面粗糙度。(二)要達到工件螺紋孔的精度, 要選用相應精度的絲攻進行加 工。高溫臺金在6001200 C高溫下能承受一定應力并具有抗氧化或抗腐蝕能力的臺金。按基體元素主要可分為鐵基高溫臺金、鐐基高 溫臺金和鉆基高溫臺金。 按制備工藝可分為變形高溫合金、鑄造高溫臺金和粉末冶金高溫合金。 按強化方式有固洛強化型、 沉淀 強化型、氧化物彌散強化型和纖維強化型等(見金屬的強化)。高 溫合金主
4、要用于制造航空、艦艇和工業(yè)用燃氣輪機的渦輪葉片、 導向葉片、渦輪盤、高壓壓氣機盤和燃燒室等高溫部件(圖1);還用于制造航天飛行器、火箭發(fā)動機、核反應堆、石油化工設備 以及煤的轉(zhuǎn)化等能源轉(zhuǎn)換裝置。發(fā)展過程從20世紀30年代后期起,英、德、美等國就開 始研究高溫臺金。第二次世界大戰(zhàn)期間,為了滿足新型航空發(fā)動機的需要,高溫合金的研究和使用進入了蓬勃發(fā)展時期。40年代初,英國首先在80Ni-20Cr臺金中加入少量鋁和鈦,形成 丫 卜相以進行強化,研制成第一種具有較高的高溫強度的鐐基合 金。同一時期,美國為了適應活塞式航空發(fā)動機用渦輪增壓器發(fā) 展的需要,開始用 Vitallium鉆基臺金制作葉片。此外,
5、美國還研制出Inconel鐐基臺金,用以制作噴氣發(fā)動機的燃燒室。 以后,冶金學家為進一步提高臺金的高溫強度,在鐐基臺金中加入車烏、鑰、鉆等元素,增加鋁、鈦含量,研制出一系列牌號的臺 金,如英國的“Nimonic”,美國的“ Mar-M”和“IN”等;在鉆基臺金中,加入鐐、鴇等元素,發(fā)展出多種高溫臺金,如X-45、HA-188、FSX-414等。由于鉆資源缺乏,鉆基高溫合金發(fā)展受到 限制。40年代,鐵基高溫合金也得到了發(fā)展,50年代出現(xiàn)A-286 和Incoloy901等牌號,但因高溫穩(wěn)定性較差, 從60年代以來發(fā) 展較慢。蘇聯(lián)于1950年前后開始生產(chǎn)“ 8 U”牌號的鐐基高溫 臺金,后來生產(chǎn)“
6、 8 口 ”系列變形高溫合金和“ *C ”系列鑄造 高溫臺金。中國從1956年開始試制高溫合金,逐漸形成“ GH系 列的變形高溫合金和“ K”系列的鑄造高溫合金。70年代美國還 采用新的生產(chǎn)工藝制造出定向結晶葉片和粉末冶金渦輪盤,研制出單晶葉片等高溫臺金部件, 以適應航空發(fā)動機渦輪進口溫度不 斷提高的需要。提高強度的方法高溫合金應具有高的蠕變強度和持久強度 (見蠕變)、良好的抗熱疲勞和機械疲勞性能(見疲勞)、良好的抗氧化和抗燃氣腐蝕性能以及組織穩(wěn)定,其中以蠕變強度和持久強度最為重要。提高高溫臺金強度的途徑有:固洛強化加入與基體金屬原子尺寸不同的元素(銘、鴇、鉗 等)引起基體金屬點陣的畸變,加入
7、能降低合金基體堆垛層錯能 的元素(如鉆)和加入能減緩基體元素擴散速率的元素(鴇、鉗 等),以強化基體。沉淀強化通過時效處理,從過飽和固洛體中析出第二相 (Y 卜、Y ”、碳化物等),以強化合金(見臺金相)。Y卜相與基體 相同,均為面心立方結構,點陣常數(shù)與基體相近,并與晶體共格, 因此Y卜相在基體中能呈細小顆粒狀均勻析出,阻礙位錯運動,而產(chǎn)生顯著的強化作用。Y卜相是A3B型金屬間化合物,A代表 鐐、鉆,B代表鋁、鈦、說、!、機、鴇,而銘、鑰、鐵既可為 A又可為B。鐐基合金中典型的T卜相為Ni3(Al,Ti) 。丫卜相的 強化效應可通過以下途徑得到加強:增加T卜相的數(shù)量;使Y卜相與基體有適宜的錯配
8、度, 以獲得共格畸變的強化效應; 加入呢、機等元素增大Y卜相的反相疇界能,以提高其抵抗位錯 切割的能力;加入鉆、鴇、鉗等元素提高r卜相的強度。Y "相為體心四方結構,其組成為Ni3Nbo因T ”相與基體的錯配度較大,能引起較大程度的共格畸變,使臺金獲得很高的屈服強度。 但超過700 C,強化效應便明顯降低。鉆基高溫臺金一般不含Y卜相,而用碳化物強化。晶界強化 在高溫下,臺金的晶界是薄弱環(huán)節(jié)(見界面),加 入微量的硼、皓和稀土元素可改善晶界強度。這是因為稀土元素 能凈化晶界,硼、皓原子能填充晶界空位,降低蠕變過程中晶界 擴散速率,抑制晶界碳化物的集聚和促進晶界第二相球化。 另外, 鑄造
9、臺金中加適量的字合,也能改善晶界的強度和塑性。還可通過 熱處理在晶界形成鏈狀分布的碳化物或造成彎曲晶界, 提高塑性 和強度。氧化物彌散強化通過粉末冶金方法,在臺金中加入高溫下 仍保持穩(wěn)定的細小氧化物,呈彌散分布狀態(tài),從而獲得顯著的強 化效應。通常加入的氧化物有 ThO2和Y2O3等。這些氧化物是通 過阻礙位錯運動和穩(wěn)定位錯亞結構等因素而使臺金得到強化的。典型牌號70年代典型的綜合性能較好的高溫臺金牌號及其 化學成分見表。就高溫下持久強度來說,鐐基臺金最高,鉆基臺 金次之,鐵基臺金較低(圖2)。制造工藝不含或少含鋁、鈦的高溫臺金,一般采用電弧爐 或非真空感應爐冶煉。含鋁、鈦高的高溫合金如在大氣中
10、熔煉時, 元素燒損不易控制,氣體和夾雜物進入較多, 所以應采用真空冶 煉。為了進一步降低夾雜物的含量 ,改善夾雜物的分布狀態(tài)和鑄 錠的結晶組織,可采用冶煉和二次重熔相結合的雙聯(lián)工藝。冶煉 的主要手段有電弧爐、真空感應爐和非真空感應爐; 重熔的主要 手段有真空自耗爐和電渣爐。固洛強化型合金和含鋁、鈦低(鋁和鈦的總量約小于4.5 %) 的臺金錠可采用鍛造開坯; 含鋁、鈦高的臺金一般要采用擠壓或軋制開坯,然后熱軋成材,有些產(chǎn)品需進一步冷軋或冷拔。直徑 較大的臺金錠或餅材需用水壓機或快鍛液壓機鍛造。臺金化程度較高、不易變形的臺金,目前廣泛采用精密鑄造 成型,例如鑄造渦輪葉片和導向葉片。 為了減少或消除
11、鑄造臺金 中垂直于應力軸的晶界和減少或消除疏松,近年來又發(fā)展出定向結晶工藝。這種工藝是在臺金凝固過程中使晶粒沿一個結晶方向 生長,以得到無橫向晶界的平行柱狀晶。 實現(xiàn)定向結晶的首要工 藝條件是在液相線和固相線之間建立并保持足夠大的軸向溫度 梯度和良好的軸向散熱條件(見金屬的凝固)。此外,為了消除全部晶界,近年來還研究單晶葉片的制造工藝。粉末冶金工藝主要用以生產(chǎn)沉淀強化型和氧化物彌散強化 型高溫臺金。這種工藝可使一般不能變形的鑄造高溫合金獲得可 塑性甚至超塑性。綜合處理高溫合金的性能同臺金的組織有密切關系,而組 織是受金屬熱處理控制的。 高溫臺金一般需經(jīng)過熱處理。 沉淀強 化型臺金通常經(jīng)過固洛處
12、理和時效處理。固洛強化型臺金只經(jīng)過固洛處理。有些臺金在時效處理前還要經(jīng)過一兩次中間處理。固洛處理首先是為了使第二相洛入臺金基體,以便在時效處理時使Y卜、碳化物(鉆基合金)等強化相均勻析出,其次是為了獲得 適宜的晶粒度以保證高溫蠕變和持久性能。固洛處理溫度一般為10401220 Co目前廣泛應用的臺金,在時效處理前多經(jīng)過 10501100C中間處理。中間處理的主要作用是在晶界析出碳化物和T卜膜以改善晶界狀態(tài),與此同時有的臺金還析出一些顆粒 較大的Y卜相與時效處理時析出的細小 r卜相形成合理搭配。時 效處理的目的是使過飽和固溶體均勻析出Y卜相或碳化物(鉆基臺金)以提高高溫強度,時效處理溫度一般為7
13、001000 Co發(fā)展趨勢高溫合金發(fā)展的趨勢是進一步提高臺金的工作溫 度和改善中溫或高溫下承受各種載荷的能力,延長臺金壽命。就渦輪葉片材料而言,單晶葉片將進入實用階段, 定向結晶葉片的 綜合性能將得到改進。此外,有可能采用激冷態(tài)合金粉末制造多 層擴散連接的空心葉片,從而適應提高燃氣溫度的需要。就導向 葉片和燃燒室材料而言,有可能使用氧化物彌散強化的臺金,以大幅度提高使用溫度。為了提高抗腐蝕和耐磨蝕性能,合金的防護涂層材料和工藝也將獲得進一步發(fā)展 過去普通麻花鉆一般用普通高速鋼W6Mo5Cr4V我W18Cr4V制造。他們的硬度為 6264HRC磨成“群鉆”后,切削性能的 提高受到刀具材料的限制。
14、超硬高速鋼的出現(xiàn),使刀具切削 性能出現(xiàn)了一個飛躍。國外多用高鉆超硬高速鋼,美國的M42(110W1. 5Mo9. 5Cr4VCo8)和瑞典的 HSI 15(W9Mo3Cr4V3Co 10)是其中的佼佼者。但它們的含鈕量多,達8%10%,價格昂貴。國內(nèi)多用少鉆或無鉆超硬高速鋼,如501(W6Mo5Cr4V2AL)、(Co5Si(W12Mo3Cr4V3Co5Si)、V3N(W12Mo3Cr4V3N痔。 超硬高速鋼的常溫硬度達6769HRC比普通高速鋼高出 5HRC,高溫硬度亦顯著提高。實踐證明,用超硬高速鋼制成麻花 鉆,再修磨成“群鉆”形式,與普通高速鋼“群鉆”相比, 鉆孔效率可提高一倍以上。目前
15、,國內(nèi)一些工具廠可根據(jù)用 戶需求,提供超硬高速鋼麻花鉆。上述所有的高速鋼都是用熔煉方法制造的。有用粉末冶 金工藝制造的高速鋼,其性能優(yōu)于熔煉高速鋼。如用粉末冶 金高速鋼制成麻花鉆,再磨成“群鉆”,其鉆孔效率可成倍 提高。在高速鋼鉆頭磨成“群鉆”后,如在其工作部分表面上 用PVD(物理氣相沉積)法涂覆TiN薄層可使其切削性能大幅 度提高。但這樣做,除增加了修磨工時外還將加上涂層費用, 而重磨后將失去后刀面的涂層,因此涂層“群鉆”難以推廣。硬質(zhì)合金是一種更為先進的刀具材料,其硬度和耐磨性 比局速鋼局得多。但是,硬質(zhì)合金的韌性較差,鉆頭容易折 斷,它的可加工性也不太好,故過去很少用硬質(zhì)合金制造麻 花
16、鉆。近年,隨著化學成分和制造方法的改進,硬質(zhì)合金的 韌性有了改進,中小尺寸的整體硬質(zhì)合金麻花鉆已得到廣泛 應用。在硬材料上鉆孔,效果很好。制造麻花鉆,必須選用 韌性和抗彎強度較高的硬質(zhì)合金,例如鉆鋼材時可用 YS25、YT798等,鉆鑄鐵及淬硬鋼時可用YS8、YS10、YG813等,有時 亦可采用 YT5、YT14、YG6X YG8等牌號。用YG6X整體硬質(zhì)合金麻花鉆 (直徑10mm庇KmT-BCr20Mo2高銘冷硬鑄鐵(60HRC)上鉆孔,在修磨成“群鉆”形式前后進行切削對比?!叭恒@”形式的使用壽命約提高了3倍以上。由于硬質(zhì)合金較脆,對切削部分應予以加強,“群鉆”形狀見圖1鉆高銘冷硬鑄鐵的整
17、體硬質(zhì)合金“群鉆”圖 1,幾何參 數(shù)數(shù)值見表1。切削用量:轉(zhuǎn)速n=600r/min ,每轉(zhuǎn)進給量?=0. 13m化 r。1 *函1H 虻就jC_-1X"誼I _函1標饑Vw1史in/、0 1 岫女臨冷硬怖就的| JtJfii- ±""“群鉆”的幾何形狀早在1953年,北京永定機械廠青年鉗工倪志福,用標準麻花鉆在裝甲鋼鋼板上鉆孔,遇到了困難。他憑經(jīng)驗,對標 準麻花鉆切削部分進行了修磨,即在兩條直線主切削刃上各磨出了一個圓弧刃,形成了三個鉆尖,中心鉆尖比原鉆尖降低。修磨過的鉆頭好用,很快地完成了生產(chǎn)任務。當時稱這種鉆型為“倪志福鉆頭”,即5 3型“群鉆(60
18、年代倪志福鉆頭被正式定名為“群鉆”。)(圖2a)。在1953年以 后的十余年中,倪志福和研究小組在實踐中逐步總結改進,對53型“群鉆”進行過多次修改,幾何參數(shù)逐步演變,形成了 56型、58型、58A型、64型、67型(圖2)。 67型是經(jīng)過多次演進而后定型的“群鉆”基本鉆型。B2 V圖3為中等直徑67基本型群鉆的切削部分幾何參數(shù)。圖中:l為外直線切削刃 AB的長度,12為AB刃上分屑槽的寬度,l 1為AB刃上分屑槽距外緣點的距離,R為圓弧切削刃 BC的圓弧半徑,CD為內(nèi)切削刃,近似為一條直線,h為尖高,即中心尖尖點,0c與側(cè)刃尖尖點 B在鉆頭軸線方向的距離,bW為橫刃長度,C為AB刃上分屑槽的
19、深度,2力為外刃鋒角,2力 i為內(nèi)刃鋒角,i為內(nèi)刃斜角,W為橫刃斜角,r r c、也c、 a fc、a Rc、a r C分別為有關切削刃上的前角、后角。這些 幾何參數(shù)決定著鉆頭各部分的強度、鋒利程度和分屑、斷屑 性能,從而影響了鉆頭工作時的磨損與耐用度。s*率妄11皓切用丹幾何鼻et可以用四句話來總結和概括67基本型“群鉆”幾何形狀的特征:三尖七刃銳當先,月牙弧槽分兩邊,一側(cè)外刃再開槽, 橫刃磨低窄又尖?!叭恒@”的切削效果與修磨前的普通麻花鉆相比,“群鉆”有前角比較合理、 鉆削力降低、耐用度提高、鉆孔質(zhì)量改善等優(yōu)點;而且,分 屑、斷屑、排屑性能亦較好。(1)前角分布較為合理基本型“群鉆”與普通
20、麻花鉆各段切削刃上前角的數(shù)值 由下表可見。除外刃(AB段)前角基本未變外,其余各段切削 刃上前角均有所加大。圓弧刃(BC段)上前角加大10?14?,內(nèi)刃(CD段)上加大15 ?20 ?,橫刃上約加大 5 ?。加大前角, 可減小切屑變形,降低切削力及切削溫度。鉆削力和鉆削扭矩得到降低切削試驗表明,在 碳索結構鋼 上鉆孔時,“群鉆”的軸向力比普通麻花鉆約降低35%47%,扭矩約減小10%30%;在鉆削灰鑄鐵時,“群鉆”的軸向力約降低 35%50%, 而扭矩僅加大2%8%;在鉆削有色金屬時,“群鉆”的軸向力和扭矩分別降低 25%40%和15%19%。鉆削力和鉆 削扭矩降低后,有利于降低切削溫度及提高
21、鉆孔質(zhì)量。(3) 分屑、斷屑、排屑得到改善由于外刃、圓弧刃和內(nèi)刃交接處有明顯的轉(zhuǎn)折點,而且一側(cè)外刃上還開出分屑槽,故能保證良好分屑。切屑變窄后有利于斷屑和排屑。在這種情況下,如施加切削液,則切削液較易到達孔底與鉆尖,能充分發(fā)揮冷卻、潤滑作用。(4) 鉆頭耐用度提高切削試驗與現(xiàn)場驗證表明,“群鉆”切削部分的磨損比 普通麻花鉆明顯減緩,耐用度顯著提高。一般“群鉆”的耐 用度可提高23倍。(5) 鉆孔質(zhì)量提高由于橫刃磨窄,定心作用好;兩個側(cè)刃尖和圓弧刃對鉆 頭均有穩(wěn)定、定向作用;且軸向力顯著減小,故“群鉆”鉆 孔時不易走偏,提高了鉆孔精度。鉆削過程平穩(wěn),切屑變形 減小,也有利于提高鉆孔表面質(zhì)量。由于
22、“群鉆”具有以上優(yōu)點,40余年來馳名中外,得到了廣泛的應用。一、問題的提出鉆頭通常是用來鉆粗孔的,如果要求孔的精度高、光潔度好,貝U 需要通過皎孔來達到。但是,我們在生產(chǎn)中也會碰到一些特殊情 況,如有時對孔的精度和光潔度要求較高而缺乏皎刀,或要求加工出特殊的孔徑尺寸而缺乏專用皎刀等。這時,如能使用鉆頭直接鉆出精孔(尤其是對一些鑄鐵件),確能起到“臨陣破難關”的 作用。二、鉆鑄鐵精孔群鉆的特點和使用 鉆鑄鐵精孔群鉆如圖5-2所示。用這種鉆型的鉆頭來鉆鑄鐵精孔,效果較好。其特點如下:(1) 如第二章所述,要想得到較精確的孔,首先應注意在切 削中保持定心穩(wěn)定和不廣生振動,不使出現(xiàn)多邊形。為此,在較
23、小鋒角(2 W =110° )的切削刃上,修磨出圓弧刃,形成一個突起 的鉆芯刃尖,類似一個小尺寸的鉆頭,它的橫刃斜角較大, =80 ,以減小內(nèi)刃的側(cè)后角,在切削中保持穩(wěn)定。(2) 在副切削刃(刃帶)上,于28毫米長度上修窄,把副后 角適當加大,并用油石壁光,這樣可減少刃帶與孔壁的摩擦。由于副切削刃變得鋒利了,有助于避免在外緣處產(chǎn)生積屑瘤,從實 際可以看到,外緣刀刃上的積屑瘤對加工光潔度有較明顯的影響。同時光IB刃帶(到 8),提高刃口的光潔度,可以避免刃帶 上的毛刺將孔壁擦傷。(3) 在切削刃外緣處磨出雙重鋒角 2由1=1520° ,形成修 光刃,可以減小切削中孔壁上的殘留
24、面積。 由于雙重鋒角使切削 刃外緣的鋒角減小,它的切削厚度相應減薄,有利于改善鉆孔的 切削變形情況。鉆鑄鐵精孔群鉆切削部分的幾何參數(shù)列于表5-8。注帖頭尖誠橫刃總外內(nèi)旅裱dh如1hL儺勤71.210.971"0上'JjfiLt>LV_ J1015隊1.2岬3,02 J點13.(!*u.的4.5:,625隊監(jiān)IO 0G.04,4A305.S煩5.64上;卜356,5璀8用6,5略W7.53,8J.7?fr.57.5克;廊廖散侃吱四袪成田的申間內(nèi)咨5TELM和街.耿耽id;膈】翱(4)正確選用切削用量對保證孔的質(zhì)量有重要作用。 鉆鑄鐵精孔, 切削速度不宜太高,否則會影響鉆頭
25、的耐用度, 一般選用切削速 度vw 15(米/分)即可。進給量的大小直接影響到切削層的變形 情況,建議選用進給量f=0.10.15毫米/轉(zhuǎn)為宜。在鉆孔中, 應使用切削液來改善加工條件。(5) 在鉆孔操作中,鉆頭要裝正,保證跳動量小,使鉆頭切削刃口具有較好的運動精度。同時在鉆完孔后,應注意先停車后退鉆 頭,防止在退出鉆頭時將孔壁擦傷。(6) 如能正確運用鑄鐵精孔群鉆鉆孔,可以得到精度HA H7級、光潔度 57 8的孔。但需指出,所得到的孔當其光潔度較高時,則孔徑將會出現(xiàn)一定的收縮,即所得孔徑比所用鉆頭直徑為小,一般收縮量為0.0050.015毫米。為此,有時可采取稍損 失一點孔的光潔度的辦法,
26、來減小孔的收縮量,使得到基本符合 鉆頭原始尺寸的孔徑。但最好還是根據(jù)實際情況選擇鉆頭的原始 尺寸值,必要時,可用稍大的鉆頭改磨出所需要的鉆頭直徑。三、鉆鑄鐵精孔群鉆的特點口訣鑄鐵精孔鉆代皎,兩個鋒角都較小,刃帶磨窄光外刃,突出鉆尖定心好。第五節(jié)鉆不銹鋼一、問題的提出在近代工業(yè)尤其是石油、 化工工業(yè)中,廣泛地應用著各種類 型的不銹鋼。這類鋼鉆孔時存在的問題,突出的有: (1)不容易 斷屑;(2)鉆頭耐用度低;(3)生產(chǎn)效率低。而且這幾個問題又互 相關聯(lián)著。過去,在生產(chǎn)中處理這類問題時,常遇到以下幾種不 同的處置方式和造成的后果:(1)為了避免鉆頭磨損太快,把切削用量 (尤其是進給量)選 得很低。
27、但是,這樣不僅直接降低了生產(chǎn)效率,而且由于切削層薄,不利于斷屑,從而影響到冷卻效果。實際上未能起到提高鉆 頭耐用度的作用。(2)為了不使鉆孔效率過低,切削用量 (尤其是切削速度)選 得較高。這樣不僅直接降低了鉆頭的耐用度, 而且還由于磨損加 劇,刃磨次數(shù)增多,因而也起不到提高生產(chǎn)率的作用。由此可見,如何處理好耐用度、生產(chǎn)效率與斷屑、排屑之間錯綜 復雜的關系,便成了鉆不銹鋼時極待解決的一項重要問題。二、不銹鋼的特點不銹鋼的種類很多,常用的基本上可分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼等三類, 其他還有奧氏體+鐵素體不 銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼等。(一)馬氏體不銹鋼這類鋼如1Cr134Cr13
28、等,含銘1219%,含碳0.10.5%,能夠抗大氣腐蝕,且具有較好的機械性能。馬氏體不銹鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后,硬度略有提高,通常使其HRC 28o它的切削加工性比退火狀態(tài)的不銹鋼有所改善,淬火后還能提高其耐腐蝕 性。但若提高其硬度使高于 HRC30則對刀具的磨損影響較大。(二)鐵素體不銹耐酸鋼這類鋼如1Cr17Ti , Cr25Ti等,含銘1330%,含碳0.25%。因為它比馬氏體鋼的含銘量要高,無論怎樣加熱和冷卻都不發(fā)生相變,故熱處理不能強化,但變形可使其強化。在鋼中加入鈦, 可以防止晶粒長大。其切削加工性較馬氏體不銹鋼差一些。向各 類不銹鋼中加入硫、磷、硒等元素,可以改善其切削加工性,使 切屑容
29、易切離和折斷,但卻相應地降低鋼的塑性和韌性,且將影響其耐腐蝕性能。(三)奧氏體耐酸鋼這類鋼最有代表性的為1Cr18Ni9Ti ,除含銘約18%外,還 含有鐐9%左右。它的特點是:(1) 綜合機械性能高除有與中碳鋼相近的機械強度外,且其 塑性、韌性都較高。因此,鉆頭在切削這類鋼時,形成切屑要消 耗很大的能量,這說明切削負荷很大。特別是它的高溫強度大, 硬度高,在切削過程中,切屑切離時的負荷大,且不易折斷,鉆 削1Cr18Ni9Ti的切削力,在相同的切削用量下,通常比鉆45鋼 的大1030%。它的冷作強化趨勢很強烈,強化系數(shù)高。如在 冷擠壓中,當冷擠壓量達 40%時,強度極限(%)將由60公斤力
30、/毫米2升高到120公斤力/毫米2,屈服極限將由25公斤力/毫 米2增加到100公斤力/毫米2。在切削狀態(tài)下,加工硬化層大 都在0.10.2毫米范圍內(nèi),而表面顯微硬度有顯著地提高。(2) 導熱性差它的導熱率只有碳素鋼的1/31/4。切削時除一部分切削熱由切屑帶走外,相當多的熱量則來不及從工件傳導 出去,從而集中在鉆頭的刃口處,加大了切削刃的熱負荷。(3) 對其他金屬材料的粘附親和性強在一定的高溫、高壓作用下,易與刀具表面產(chǎn)生粘附現(xiàn)象,而形成積屑瘤。在奧氏體不 銹鋼的組織中,還存在著少量的碳化鈦微粒,也會加劇刀具的磨損。(4) 線膨脹系數(shù)較大比中碳鋼的大 3040%。三、鉆不銹鋼群鉆的特點和使用
31、在鉆孔中經(jīng)常遇到的不銹鋼為 1Cr18Ni9Ti ,根據(jù)鉆削加工 性分級(見表5-2),其分級指標為4、6、7、2??梢?,這種鋼的 主要問題是塑性大,韌性高,切屑不易折斷,常纏繞在鉆頭上, 既不安全,又影響到生產(chǎn)效率的提高;而且使切削液很難流入孔 內(nèi),加之導熱慢,從而降低了鉆頭的耐用度。由于導熱率低這個因素不能改變,因此斷屑問題成了主要問題。只要斷屑可靠,排屑順利,能使切削液的作用發(fā)揮得比較充分, 即有可能適當加大 一些進給量,以保證達到預期的生產(chǎn)效率, 并使刃口有可能避開 切削冷硬層,進一步提高切削刃的耐用度。鉆不銹鋼的鉆型如圖5-3和表5-9所示。用它鉆不銹鋼時,切屑 長100毫米左右,呈
32、禮花狀,如圖5-4所示。切屑從孔中順利排 出,切削液也能順利地向孔內(nèi)流入,工作安全可靠。*5-9勘餅鈕棉姍制廊*鰥柑注尖J5圓弭外橫弟槽帛槽槽外引內(nèi)A <T '(忙 ft祖mZ-l '* iS-7、710>1015IM0.550751.25 頃 2.51.82.6拓0.35 b上E*i >i5ao13.55.31.73、卯25LIL&際0.91,93>25-S.i1 A?.G3.31.123.61>30-S5Ld6.SuL32.91>35Mo|L8&7.5111.53.34.J擎敢他技頁擇庖很的中間仇來定,允許偏整為土(2)
33、直徑515蒸來,外刃不開(3) 鉆央應徒小,株仙取/M散站女直袱大,捧購版大抑保 制尊凡間比例頃由;5,05d 網(wǎng) wWO中村(1*1頗圖鉆不攜鋼薜鉆關于這種鉆頭的使用特點簡單敘述如下:(1) “禮花”狀切屑的形成和排出以圖5-4所示的這種鉆型與基本型群鉆比較可以看出,其不同點是尖高,圓弧刃淺,圓弧半 徑大,單邊分屑槽也淺,B、B'點的刀尖角均較大,& r >150° , 使B'點在分屑方面處于時分時而不分的“臨界”狀態(tài);使 B點 處有時出寬的卷屑,有時則能將切屑撕裂斷開?!岸Y花”狀切屑是屬于長螺距帶狀屑與短螺距的螺卷屑的過渡型。正是利用這種過渡的不穩(wěn)定
34、性,以達到斷屑目的。圖5-5a所示B'點處于分屑狀態(tài),此時外側(cè)段出直屑,內(nèi)側(cè)段 出卷屑。隨著卷屑的卷曲半徑逐漸加大和直屑逐漸加長,在鉆頭刃溝槽和孔壁的作用下,二者向一起靠攏,兩股切屑的撕裂作用 減弱,直至不能分屑,如圖 5-5b所示。合并后的寬屑把原來內(nèi) 側(cè)段形成的窄卷屑卷在里邊, 且連同外側(cè)段的直屑一起巷曲,但是原已形成的直屑是向上竄的,它阻止了寬屑的卷曲,于是,當 寬屑卷曲一周左右時,便將原外側(cè)段切出的直屑從直屑和卷屑的 交接處橫向斜擰而折斷,如圖 5-5Co剩下來的寬屑,由于內(nèi)刃 處前角最小,切屑變形最大,切屑呈撕裂狀態(tài),而且圓弧刃部分 的切屑抗斷能力差,容易被撕裂,于是寬屑從芯
35、部開始向外撕裂, 如圖5-5d所示,一直撕到B'點處。由于內(nèi)外兩段切屑的流向、 流速及卷曲程度均不同,又和圖 5-5a 一樣,切屑又分成了平直 的和卷曲的兩股。這就是禮花狀切屑形成的全過程。a)*)c)d)圖5 6 "禮花”狀切屑形般對尊由上可見,要形成這種切屑的關鍵是:第一,使分屑點B'處于臨界分屑狀態(tài),即一般是分屑狀態(tài),但當分開的切屑在流出中有 會合趨勢時,就可以轉(zhuǎn)化為不分屑狀態(tài)。 外刃的單邊分屑槽應該 磨得比較淺,最好是在刃口的后刀面由溝背轉(zhuǎn)點向刃口方向磨, 當磨到刃口處,再用油石將刃口稍為壁低一點即可。第二,要適 當加大尖高(hQ 0.05d0.07d)和圓弧
36、半徑(R=0.2d),圓弧刃比 較淺,從而使B點的刃尖角& r > 150° ,以減弱該點處的分屑 能力,且又使切屑在一定情況下形成越卷越大的螺卷狀,接著, 由于該處刃口主偏角的變化、 切屑流出方向的趨勢不同, 導致切 屑逐次地被撕裂開,最后又實現(xiàn)在B'點處分屑的目的。第三,B'點的位置應選擇適當,11=1.73.3毫米(參見表5-9),掌握好外刃所出平直切屑的寬度, 在適當大的進給量和較低的切削速度配合下,有利于這段切屑在斜擰狀態(tài)中蹩斷,經(jīng)驗表明,切 屑過窄而薄不易折斷。當鉆頭直徑較小時(d w 15毫米),可不必在外刃上磨分屑槽, 即以B點來代替B&
37、#39;點的作用,能達到同樣的目的。(2) 外刃鋒角的選擇外刃鋒角不僅影響到切削刃 B點的刃尖 角£ Y ,以及分屑和外刃處切屑的排出情況, 而且影響到鉆頭的 耐用度。不銹鋼的線膨脹系數(shù)較大,孔容易收縮,因此,鋒角大一些 為好,同時控制一定的進給量以加大切削厚度,有可能使切削刃避開冷硬層;適當加大鋒角,還有利于排屑,因此有利于提高鉆 頭的耐用度。但是外刃鋒角又不宜增加過大,如過大則相應地會使外緣轉(zhuǎn)點處的刃尖角減小過多,反而不利于提高鉆頭的耐用 度。根據(jù)對厚度為52毫米的1Cr18Ni9Ti鋼,用5只由10.4毫米的 鉆頭,反復重磨不同的2 p值進行試驗,取:進給量f=0.2毫米 /轉(zhuǎn)
38、,轉(zhuǎn)速n=320轉(zhuǎn)/分,v=10.5米/分,乳化液冷卻。試驗鉆型 的幾何參數(shù)為:2由r =135° , a fc=11 ° , k=0.7毫米,R=2毫 米,l= 3毫米,而改變外刃鋒角 2 p的大小為110150° 。試 驗結果如圖5-6所示。試驗表明,鉆不銹鋼當外刃鋒角 2 W 135140°時,耐用 度最好;大鉆頭取較大值。 正確地選用切削用量適當加大進給量和降低轉(zhuǎn)速,有利于實 現(xiàn)斷屑。而且切削用量對鉆頭的耐用度影響很大。從鉆孔試驗中(見表5-10)可以看到,采用姐10.4毫米的鉆頭,當進給量不變、 轉(zhuǎn)速由320轉(zhuǎn)/分增大到400轉(zhuǎn)/分時,鉆頭的耐
39、用度降低很多; 而當切削速度不變,進給量由0.2毫米/轉(zhuǎn)增大至0.25毫米/轉(zhuǎn)時,鉆頭的耐用度也有明顯的降低。試驗還表明,切削速度對加工光潔度影響不大。表5-io mt對鉆頭時州度的最璃怙去"材料一帖頭 直徑 (毫米)材料摩(毫米)切削用 量始孔數(shù)f («木,轉(zhuǎn).浦分)(米7分)1IGrlBNISTi#0.4530。渭3040010.413 ,7540.2532010,423210.4520.20.232040010,41312020,2532010,419(4)鉆孔時的系統(tǒng)剛性要好特別是鉆小孔時,可用較短的鉆頭以 增強鉆頭的剛性。實踐證明,采用短鉆頭其耐用度將比長鉆頭提
40、高310倍。(5)注意充分冷卻 一般采用乳化液冷卻,根據(jù)有的試驗對奧氏 體不銹鋼采用濃度大(2030%)的乳化液可以明顯降低扭矩和 軸向力。采用內(nèi)冷卻鉆頭比普通濺入式冷卻,能改善鉆削條件, 見效切屑收縮系數(shù)。四、鉆不銹鋼群鉆的特點口訣鉆心稍高弧槽淺,刃磨對稱是關鍵。一側(cè)外刃淺開槽,時連時分屑易斷。第六節(jié)鉆高猛鋼、問題的提出在工程機械、礦山機械和越野車輛的制造中,常遇到高鎰鋼鑄件,如ZGMnl募。這種鋼的鋼水有良好的流動性,能夠澆出 斷面比較薄、形狀較復雜的鑄件。它在經(jīng)過水韌處理后,可得到 很好的韌性和很高的耐磨性,但鉆孔時鉆頭磨損很快。特別是用 普通高速鋼麻花鉆來鉆孔,則耐用度更低,因此,如何
41、提高鉆頭 的耐用度,是一個突出的問題。二、高鎰鋼的特點常用的高鎰鋼ZGMnl3含碳0.91.3%,含鎰1114%。這種鋼只有在純粹的奧氏體組織時,才有非常堅韌的性能。因此,鑄件應加熱到臨界溫度以上,使碳化物能全部洛解到奧氏體中, 而后在水中迅速冷卻,得到均勻的奧氏體組織, 這種淬火熱處理 即所謂水韌處理。在淬火后,鋼的硬度并不高(HB179229),但若受到劇烈的沖擊壓力時, 鋼就產(chǎn)生強烈的加工硬化現(xiàn)象, 硬度 會劇增到HB45A550。這種材料在受到?jīng)_擊壓力發(fā)生變形的過 程中,會消耗那些對鋼表面繼續(xù)作用的沖擊壓力,阻止力的作用傳遞到更深的鋼材內(nèi)層中去??梢姡@對切削加工是很不利的。冷加工后,
42、表面層的加工硬化深度決定于負荷的大小和作用 延續(xù)的時間,一般表面硬化層厚度為 0.3毫米左右。在切削過程 中,還會形成氧化層Mn2O3硬度也很高高鎰鋼在淬火后,若在一定溫度下回火,約到600 C左右,塑性即降低很多,變形強化作用減弱,可以改善加工性。高鎰鋼的導熱系數(shù)很低,約為碳鋼的1/31/4 ,而且它的線膨脹系數(shù)較高,約為碳鋼的1.9倍。根據(jù)表5-2可鉆削性分級 表所示,其分級指標為6、9、7、2,因此難加工的關鍵在于極 高的韌性和很低的導熱率,導致鉆孔中的熱負荷大,鉆削溫度高。三、鉆高鎰鋼硬質(zhì)合金群鉆的特點和使用鉆高鎰鋼不宜用高速鋼麻花鉆,通常使用鉆高鎰鋼硬質(zhì)合金群銷,如圖5-7所示,其特
43、點如下:掰57姑高鎬鋼硬成令金利枯部* 七踏頃二tJW; eE;口的 5 5"lfj a .-15* > yT w* «- 25*: yf *- - 35s;h。網(wǎng)州:?d03d; LT,: 7?»0.4Jj ft"O.CfKd(1) 這種硬質(zhì)臺金鉆頭的構造與制造,與通用硬質(zhì)臺金鉆頭相同。但鉆頭的本體應有良好的剛性和強度,一般用40Cr制造,長度也應盡可能短些。柄部鉆尾可采用加強型。(2) 工件剛性不好時,鉆孔部位的支承面應盡可能墊實。(3) 刀片材料可用YG8或YW2鉆頭本體的刀槽寬度比刀片 厚度約大0.2毫米。若選用齒冠刀頭,則使用效果更好。(
44、4) 切削部分的幾何參數(shù)與幾何角度,與鉆鑄鐵群鉆基本相似,只是將尖高h加高到0.08d,圓弧刃的圓弧半徑 R加大到 0.4d,以加大B點刃尖的刀尖角,改善散熱條件和強度,使該處 既不易崩刃和磨損,又能起到分屑的作用。同時R加大些,有利于對硬質(zhì)臺金的刃磨,減緩砂輪的損耗。根據(jù)同樣理由,在外緣 處磨出雙重鋒角;并磨出負前角(r nc=-15 ),而把外緣的后角 適當加大(dnc=12 ° , a fc=20 )。刃口的修磨質(zhì)量很重要,應 該用油石仔細地璧光,以提高刃面的光潔度,刃口應光整,不得有鋸齒。(5) 切削液要充足,如有條件,可將整個零件浸在切削液中 進行鉆孔。選用切削用量時,從鉆
45、冷硬層嚴重的情況來看,本應選用較低的切削速度和較大的進給量,但這樣切削力過大,易使切削刃破損。在選用適當?shù)那邢鳁l件下(合理的切削用量和充分冷卻),可使切削加工中的切削溫度控制在一個較穩(wěn)定的600 C左右范圍內(nèi),這時加工條件較為有利。同時可以觀察到:當工件 較薄、鉆到出口時,材料達到暗紅的程度。如采用W 16.6毫米的鉆頭,可使轉(zhuǎn)速 n=670850轉(zhuǎn)/分,f=0.070.09毫米/轉(zhuǎn)。 應該指出,在采用上述切削用量的條件下,倘使冷卻不充分,切 削溫度過高,由于高鎰鋼的線膨脹系數(shù)大,將會導致孔徑收縮, 甚至咬死鉆頭。(6) 硬質(zhì)臺金鉆頭的磨鈍標準很重要。有時盡管聲音較大, 只要是連續(xù)均勻的,仍屬
46、于正常的切削。但當有刺耳的尖叫聲,甚至是噗噗地響聲時,刃口就應該重磨。同時還應經(jīng)常觀察外緣 轉(zhuǎn)角處的后角和刃帶的磨損情況,一般當磨損到1毫米時即應重 磨,不可疏忽大意。否則當磨損過大時,切削負荷增大,將會使 整個刀片崩碎,弄得不可收拾。(7) 在操作中,嚴禁中途停車,并應盡量防止由于負荷大而 引起的“悶車”,因為這勢必會造成刀具崩刃,甚至使刀頭完全 崩碎。(8) 用這種鉆頭鉆高強度鋼、硬鋼材,如逆磁鑄鋼(如50Mn18Cr4)等,效果也很好,它的耐用度和效率比高速鋼群鉆提 高五倍以上。四、鉆高鎰鋼硬質(zhì)合金群鉆的特點口訣高鎰鋼料難鉆削,臺金鉆頭負前角,雙重鋒角刃璧光,暗紅熱鉆效果好。高溫合金切削
47、加工高溫臺金是在1000 °C左右條件下使用的一種工程材料, 廣之應用于航天、航空、各種熱處理設備。由于局溫合金中含有許多高熔點合金元素Fe、Ti、Cr、Ni、V、W Mo等,這些臺金元素與其它合金元素構成純度高、組織致密的奧氏體臺金。而且有的元素又與非金屬元素C、B、N等構成硬度高、比重小、熔點高的金屬與非金屬化合物,使其切削加工性變得很差。它的相對切削加工性,只有45號鋼的520%切削特點a、切削力大:比切削 45號鋼大23倍。b、切削溫度高:比切削 45號鋼高50%左右。c、加工硬化嚴重:切削它時的加工表面和已加工表面的硬度比基體高 50100%。d、刀具易磨損:切削時易粘結、
48、擴散、氧化和溝紋磨損。刀具材料a、高速鋼:應選用高機、高碳、含鋁高速鋼b、 硬質(zhì)合金:應采用 YG類硬質(zhì)合金。最好采用含 TaC 或NbC的細顆粒和超細顆粒硬質(zhì)合金。如 YG8 YG6X YG10H YW4 YD15 YGRM YS2、643、813、712、726 等。c、陶瓷:在切削鑄造高溫臺金時,采用陶瓷刀具也有其 獨特的優(yōu)越性。刀具幾何參數(shù)變形高溫合金(如鍛造、熱軋、冷拔)。刀具前角Y 0為1 0°左右;鑄造高溫臺金 y 0為0左右,一般不!負倒棱。 刀具后角一般 & =10°15°。粗加工時刀傾角 入s為-5°- 10° ,精
49、加工時 入s =O3°。主偏角 k r為45°75°。刀 尖圓弧半徑r為0.52mm粗加工時,取大值。切削用量a、 高速鋼刀具:切削鑄造高溫合金切削速度Vc為3m/min左右,切削變形高溫臺金Vc=510m/min。b、 硬質(zhì)合金刀具:切削變形高溫合金Vc: 4060m/min;切削鑄造高溫臺金 Vc=710m/min。進給量f和切削深度a p 均應大于0.1mm,以免刀具在硬化后的表面進行切削,而加劇刀具磨損。切削液粗加工時,采用乳化液、極壓乳化液。精加工時,采用 極壓乳化液或極壓切削油。皎孔時,采用硫化油8590 % + 煤油1015%或硫化油(或豬油)+CC
50、l4。高溫臺金攻絲十分困難,除適當加大底孔直徑外,應采用白鉛油+機械油,或氯化石蠟用煤油稀釋,或用MoS2油膏。局溫臺金鉆孔高溫臺金的鉆孔,十分困難,一般應采用硬質(zhì)臺金鉆頭, 如淺孔鉆、整體或鑲焊的硬質(zhì)臺金鉆頭。如采用高速鋼鉆頭 時,應修磨鉆頭的副后角a '0 ,以減小和孔壁的摩擦。同時還應修磨鉆尖,減小鉆頭橫刃的寬度,以減小鉆削時的軸向 力。鉆頭要鋒利,最好采用自動進給,鉆削時,鉆頭不要在 切削表面停留,以免加劇切削表面硬化,給下一次進刀帶來困難。為滿足高溫臺金材料的加工需要,這種鉆頭的橫刃部被設計 成具有很大切削面積的正前角,這種結構大大減小了軸向切削 力,并有利于切屑的自由排出。
51、 鉆頭只能在低切削速度和低進給 速度條件下進行加工,且切削時間長,而且鉆頭還是會很快在切 削刃、鉆尖和切削刃轉(zhuǎn)角處崩碎、破裂,高溫臺金材料及其切削加工性隨著科學技術和人類文明進步的需要, 機械產(chǎn)品高性能、多功能、 高質(zhì)量要求十分強烈,產(chǎn)品結構要求也更加緊湊, 零件尺寸向微 細化發(fā)展。為滿足上述要求,具有高硬度、高韌性和高耐磨性的 難加工材料在產(chǎn)品中使用得越來越多。與一般鋼材相比,高溫臺金的切削加工難點主要表現(xiàn)在以下幾個方面:1)加工硬化傾向大。比如 GH416味強化處理的基體硬度約 HRC 37,切削后表面產(chǎn)生0.03毫米左右的硬化層,硬度增加到 HRC4 7左右,硬化程度高達 27%加工硬化
52、現(xiàn)象對刀具壽命有很大影響,通常會產(chǎn)生嚴重的邊界磨損。2) 切削力大。高溫合金強度比汽輪機常用臺金鋼材料高30%頊上,在600 C以上的切削溫度下,鐐基高溫合金材料的強度仍高 于普通臺金鋼材料。未強化處理的高溫臺金單位切削力在4000N/mm2以上,而普通臺金鋼僅 2500N/mm23)材料導熱性差。切削高溫臺金時產(chǎn)生的大量切削熱由刀具承受,刀尖承受了高達800-1000 C的切削溫度,在高溫和大切削 力作用下,將導致切削刃產(chǎn)生塑性變形、粘結與擴散磨損。4)鐐基臺金主要成份為鐐和銘,另外還添加有少量其它元素: 鑰、U、呢、車烏等,值得注意的是,U、呢、車烏等也是用來制造 硬質(zhì)合金(或高速鋼)刀具
53、的主要成分,用這些刀具加工高溫臺金 會產(chǎn)生擴散磨損和磨料磨損。孔加工的一般特點孔加工是切削加工中難度較大的加工方式,屬半封閉式加工。特別是實心鉆孔時,切削熱極易滯留在切削刃附近, 切削熱和切屑 的及時排出很困難,這是影響刀具壽命的關鍵所在, 必須給以足 夠的關注。鎮(zhèn)孔和擴孔加工是在有預鉆孔條件下切削,與車削加工狀態(tài)相似,但刀桿系統(tǒng)剛性隨孔的深徑比增加而呈三次方遞減,通常鎮(zhèn)孔和擴孔的刀桿系統(tǒng)剛性比車削和銃削條件低得多。為了保證孔加工精度、改善排屑條件,刀刃結構、刀桿直徑和刀桿強度必須 給予合理匹配。高溫臺金孔加工技術難點相對于一般鋼材切削加工,切削高溫臺金的刀具壽命要低50%頊上,加工效率很低,
54、加工成本也高得多。高溫臺金孔加工主要難 點是:1)切削力大,消耗機床功率大。比如,采用某進口品牌的 ?68 機夾扁鉆在GH901上進行實心鉆孔,功率消耗大于 30KW而用相當直徑的機夾復合鉆在 15CrM。汽缸中分面上鉆孔功率消耗低于 10KW2)孔加工是半封閉的切削,產(chǎn)生的高切削熱和斷屑困難的切屑 難以及時排出遠離刀尖,刀具磨損更為劇烈。例如,在采用普通麻花鉆鉆GH901時按普通材料切削用量加工, 僅幾分鐘,刀尖就 呈現(xiàn)出藍色表面的燒傷現(xiàn)象。3)用普通的鉆削方法難以保證高溫臺金孔的精度要求。其原因是鉆削軸向力大,用搖臂鉆床等系統(tǒng)剛性較差的設備加工,鉆頭等刀具易產(chǎn)生較大的彎曲,導致鉆孔偏斜,影
55、響鉆孔精度。例如, 用普通麻花鉆加工 GH901閥桿?14.5徑向孔時,鉆頭在較大的鉆 削力作用下,發(fā)生彎曲,刀刃磨損極快,無法正常切削;改為鎮(zhèn)床鉆孔,在其它切削條件不變的情況下,順利地完成了鉆孔任務。4)高溫臺金孔加工中,刀具磨損比加工普通鋼材快得多,且需要切削性能更好的刀具材料。 據(jù)研究資料統(tǒng)計,加工高溫合金的 刀具費用是一般鋼材的510倍。高溫臺金孔加工刀具材料可用于高溫臺金加工的刀具材料主要有 局速鋼。CBN陶瓷、硬質(zhì)臺金及中小型孔鉆削加工的刀具材料推薦使用以超細晶粒合金作基體 的新型涂層(如TiAlN、TiZrN)硬質(zhì)合金,這種材料具有優(yōu)異的 耐磨性和很低的摩擦系數(shù),是目前難加工材料
56、切削最常用的刀具 材料。如國內(nèi)外一些刀具專業(yè)廠生產(chǎn)的整體硬質(zhì)合金鉆頭及可轉(zhuǎn) 位鎮(zhèn)刀大量使用了該項技術。在高溫臺金鉆、擴、皎加工中,仍然大量使用高速鋼材料。高速 鋼刀具材料的韌性比硬質(zhì)合金高得多,對機床精度和系統(tǒng)剛性要 求沒有硬質(zhì)合金刀具高,因此在大中型孔的鉆削加工中更有優(yōu) 勢。局溫臺金實心鉆孔鉆頭基本結構及要求對鐐基高溫臺金類難加工材料進行實心鉆 削加工時,常用刀具有整體鉆頭、機夾鉆。機夾鉆包括機夾深孔 鉆(如機夾扁鉆、可轉(zhuǎn)位深孔鉆)和可轉(zhuǎn)位淺孔鉆(用于加工長徑 比小于5的實心孔)。整體鉆頭包括硬質(zhì)臺金鉆頭和高速鋼鉆頭, ?20以下的孔推薦使用整體硬質(zhì)合金鉆。使用整體硬質(zhì)合金鉆要 求機床有足夠的進給精度、 回轉(zhuǎn)精度和剛性。普通鎮(zhèn)銃床及鉆床 主軸跳動一般超過0.05毫米,不能滿足硬質(zhì)臺金鉆頭使用要求。 鉆頭應優(yōu)先采用公差等級 H6圓柱柄,并用精密強
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