超硬材料機(jī)械刀具的種類(lèi)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(qiáng)的抗磨損性和極高的硬度,嘉興合金刀具,是目前世界上公認(rèn)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(dǎo)率高、切割效果好等諸多優(yōu)點(diǎn), 在進(jìn)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,合金刀具品牌,而且硬度有余,韌性不足,在長(zhǎng)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(gòu)成成分的不同,可以分為聚晶立方氮化硼復(fù)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(lèi)型。其中,聚晶立方氮化硼是目前應(yīng)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(jī)械加工操作,而且其材料來(lái)源較為廣泛,合金刀具多少錢(qián),制造成本相對(duì)于金剛石要低,因此成為了機(jī)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(jié)劑將金剛石單晶體材料結(jié)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,合金刀具價(jià)格,同時(shí)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。
前角在正交平面內(nèi)測(cè)量的前刀面與基面間的夾角。機(jī)械刀具前刀面在基面之下時(shí)為正前角,刀具前刀面在基面之上時(shí)為負(fù)前角。前角一般在-5°~ 25°之間選取。前角選擇的原則:前角的大小主要解決刀頭的堅(jiān)固性與鋒利性的矛盾。因此首先要根據(jù)加工材料的硬度來(lái)選擇前角。加工材料的硬度高,前角取小值,反之取大值。其次要根據(jù)加工性質(zhì)來(lái)考慮前角的大小,粗加工時(shí)前角要取小值,精加工時(shí)前角應(yīng)取大值。基本原則是:塑性越大的金屬前角越大,像鑄鐵這類(lèi)幾乎沒(méi)塑性的前角要取到負(fù)值
后角在正交平面內(nèi)測(cè)量的主后刀面與切削平面間的夾角。后角不能為零度或負(fù)值,一般在6°~12°之間選取。后角選擇的原則:首先考慮加工性質(zhì)。精加工時(shí),后角取大值,粗加工時(shí),后角取小值。其次考慮加工材料的硬度,加工材料硬度高,主后角取小值,以增強(qiáng)刀頭的堅(jiān)固性;反之,后角應(yīng)取小值。
主偏角在基面內(nèi)測(cè)量的主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的夾角。主偏角一般在30°~ 90°之間選取。主偏角的選用原則:首先考慮車(chē)床、夾具和刀具組成的車(chē)工工藝系統(tǒng)的剛性,如車(chē)工工藝系統(tǒng)剛性好,主偏角應(yīng)取小值,這樣有利于提高車(chē)刀使用壽命和改善散熱條件及表面粗造度。其次要考慮加工工件的幾何形狀,當(dāng)加工臺(tái)階時(shí),主偏角應(yīng)取90°,加工中間切入的工件,主偏角一般取60
硬質(zhì)合金刀片在實(shí)驗(yàn)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?yàn)橛操|(zhì)合金非常堅(jiān)硬,所以需要使用工業(yè)金剛石對(duì)其進(jìn)行磨削。當(dāng)?shù)镀_(dá)到要求的厚度后,對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步磨削加工以獲得準(zhǔn)確的幾何形狀和尺寸。在基默工廠(chǎng),工作人員采用6軸磨板來(lái)滿(mǎn)足極為嚴(yán)格的公差要求。磨削完成后,刀片會(huì)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(shí)必須佩帶手套。刀片被置于轉(zhuǎn)盤(pán)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(lái),工作人員會(huì)使用顯微鏡對(duì)每批產(chǎn)品進(jìn)行抽檢,確保質(zhì)量符合要求。在包裝前,工作人員會(huì)再次逐個(gè)檢查刀片,并核對(duì)圖紙和批次號(hào),然后用激光在刀片上標(biāo)記正確的材質(zhì),將刀片放入貼有標(biāo)簽的灰色包裝盒中,即可把刀片配送給客戶(hù)。
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