2019年09月24日

如何正確選用金剛石刀具材料 



  目前,單晶金剛石、PCD(或PCD/CC)、以及CVD金銑刀剛石均成功用作車刀、鏜刀、鑽頭、鉸刀、銑刀、成形刀和切齒刀具等切削部分的制作材料。

  金剛石材料的品種必須根據所加工材料的性質和加工要求來選擇,除滿足技術要求外,還應滿足經濟和環保性能的要求。

  PCD和PCD/C鎢鋼C材料

  PCD和PCD/CC是生產中最常用的金剛石材料,它不僅適用通常機械加工領域,還廣泛地應用在汽車、摩托車、高速列車、石油、化工、建築、木材加工以及航空航天等工業部門。在汽車和摩托車領域中,PCD和PCD/CC適用於加工發動機鋁合金活塞的裙部、銷孔、汽缸體、變速箱、化油器等耐磨零部件。而這些零部件大多是含矽量較高(Si>12%)的鋁基復合材料,其內高硬度的硬質顆粒(如SiC的硬度高達3000~3500HV)分布在鋁合金基體中,猶如砂輪中的磨粒一樣會對刀具的切削刃起刮磨和衝擊作用,而使切削刃很快磨損。硬質顆粒的硬度越高、顆粒的尺寸越大、顆粒的數量越多,則刀具磨損越快。因此,用傳統的硬質合金刀具很難進行加工,刀具壽命很低或根本無法使用。金剛石是世界上已知的最硬物質,實際使用證明,它是加工鋁基復合材料的最佳刀具材料。

  用PCD金剛石加工鋁基復合材料,其切削速度可達800~1000m/min,刀具壽命可比硬質合金高幾倍甚至幾十倍,加工表面粗糙度值可達Ra0。025~0。012μm。圖2所示為用PCD刀具鑽加工20%SiCυ的鋁基復合材料螺旋泵殼的應用實例。

  用PCD(或PCD/CC)刀具加工碳纖維和玻璃纖維增強塑料(FRP)時,切屑成粉狀,切削溫度低,且切削銑刀長度頂針為K類硬質合金刀具的10倍,而磨損卻不到硬質合金刀具的1/3。

  PCD(或PCD/CC)刀具也適用於加工預燒後的硬質合金和耐磨的非金屬材料,如陶瓷、橡膠、石墨、玻璃和各種耐磨木材等。

  PCD刀具的性能主要取決於它的應用場合和所涉及的加工過程,但選擇適當的牌號和顆粒尺寸也會對其產生影響。不同品種的PCD刀片,由於其組成成份不同,切削性能有很大的差異,選用時須加以注意。

  目前PCD刀片不像硬質合金那樣在國際上有統一的分類,各生產廠都有各自的品種與牌號,使用時須參照廠家樣品來選擇。

  DeBeers生產的PCD刀片有002、010和025幾種,晶粒的平均尺寸分別為2μm(細晶粒)、10μm(中晶粒)和25μm(粗晶粒)。晶粒尺寸越大則磨性越好,刀具壽命越高,但切削刃較粗糙,刃口質量差,難以制成高精度刀具;中晶粒一般作為機械加工的通用牌號;細晶粒刀具的切削刃的刃口鈍圓半徑小,易加工出良好的表面質量。因而目前聚晶的晶粒不斷細化,並已有1μm甚至有0。5μm以下的細晶,需根據粗、精加工等不同工序要求,選用不同大小的晶粒。
ラベル:銑刀
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硬質合金—鎢鋼 



  鎢鋼作為現代工具材料、耐磨材料、高溫和耐腐蝕材頂針料,曾經引起金屬切削加工工業的技術革命,而被看作工具材料發展第三階段的標志。

  硬質合金又稱鎢鋼,是用粉末冶金法生產的由難熔金屬化合物(硬質相)和粘結金屬(粘結相)所構成的復合材料。其基本特點是:

  1。 高硬度、高耐磨性;2。高彈性模量;3。高抗壓強度;4。化學穩定性好(耐酸、堿、高溫氧化);5。衝擊韌性較低;6。膨脹系數低,導熱、導電與鐵及其合金相近。

  鎢鋼工具的優點(與合金鋼相比):

  1、成倍、幾十倍甚至上百倍地提高工具壽命:

  鎢鋼刀具金屬切削加工壽命可提高5—80倍,量具壽命提高20-150倍,模兵壽命提高50一10O倍。

  2、成倍、幾十倍地提高金屬切削速度和地殼鑽進速度。

  3、提高被加工零件的尺寸精度和表面光潔度。

  4、可以加工高速鋼難以加工的耐熱合金、效合金、特硬鑄鐵等難加工材料。

  5、可以制作某些耐腐蝕或耐高溫的耐磨零件,從而提高了某些機械和儀器的精度和壽命。

  鎢鋼的主要分類有如下:

  1。 W鎢鋼C—Co(鎢鑽)類合金 :

  由碳化鎢和鈷組成。有時在切削工具(有時也在引伸模具)中加入2%以下的其它碳化物(碳化鉭、碳化鈮、碳化釩等)作為添加劑。

  高鈷:20-30%, 中鈷:10-15%,低鈷:3-8%

  2、WC—TiC—Co(鎢鐵鈷)類合金

  低鈦合金:4—6%TiC,9一15%Co,

  中欽合金:10—20 %TiC , 6—8% Co ,

  高鈦合金:25—40 %TiC ,4—6 % Co

  3、WC—TiC—TaC(NbC)—Co類合金

銑刀 WC—TiC—Co合金有更好的高溫抗氧化性,同時也有較好的擾熱震性,因而常常具有較高的刀具壽命。

  TiC:5一15%,TaC(NbC):2—10%,Co5-15%,余為WC。

  4。鋼結鎢鋼

  由碳化鎢或碳化鈦與碳素鋼或合金鋼組成

  5。碳化鈦基合金

  由碳比鈦、金屬鎳和金屬鉬或碳化二鉬(Mo2C)組成。鎳和鉬的總含量通常為20—30%。

  鎢銑刀鋼作為超硬材料廣泛用於刀具,模具,刃具等機械加工制造行業,是裝備制造生產強有力的幫手!
ラベル:頂針
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開發加工高硬度材料用的CBN立銑刀 


  為了滿足高硬度材料精加工的要求,開發了比硬質合金立銑刀精度更穩定、壽命更長的CBN系列刀具,現將其特性簡介如下。

  1。CBN聚晶刀具材料的特性

  CBN聚晶刀具材料的硬度是硬質合金刀具材鎢鋼料的近3倍,並在高硬度材料的精加工中顯示出高穩定性和高精度。CBN聚晶體雖然硬度很高,但容易崩損,因此,要將CBN聚晶體材料用於小規格立銑刀,就必須開發相關的磨削技術,解決崩損問題,並設計出適用於高硬度材料精加工的刀具幾何結構。為此,該通過大量研究,成功開發了能長時間持續高精度加工高硬材料的CBN立銑刀,現在已可提供SSB200、SFB200、SSBL200、SSR200等5種型號的產品。

  2。新一代CBN球頭立銑刀

  SSB200型CBN球頭立銑刀用於精銑加工時,感覺與硬質合金立銑刀同樣方便,可以采用硬質合金立銑刀的切削條件(轉速、進給速度、切深等)和刀具路徑,但卻能獲得遠遠超過硬質合金立銑刀的使用壽命,能長時間持續進行高精度銑削加工。SFB200型采用了類似算盤算珠那樣的獨特切削刃形狀,雖然對切削條頂針件和刀具路徑有一定限制,但能獲得比SSB200精度更高的加工表面和更長的刀具壽命。SSBL200型是一種長頸型標准化銑刀,R規格範圍為R0。05~R1,切削部分的有效長度範圍為0。03~10mm,用於深模腔精加工時效果最佳。銑刀以上三種型號球頭立銑刀的R精度可保證在±0。005mm以內,可根據切削加工用途和條件選擇相應的立銑刀。

  3。SSR200型CBN圓弧刃立銑刀

  如前所述,CBN聚晶體容易發生崩損。在設計制造SSR200立銑刀時,為了防止刀具崩損,利用自行開發的控制程序,對刀尖實施了負倒棱強化處理,從底刃到外圓刃的倒棱處理是同時進行的,對切削刃部分也進行了同樣的處理,因此不會產生底刃R部分與外圓刃連接不圓滑的缺陷,能確保±0。005mm的R精度,可以勝任高精度銑削加工。
posted by 生理期保養 at 10:31| Comment(0) | 機械元件 | 更新情報をチェックする

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