JINGWEI
技術(shù)文獻(xiàn)

硬質(zhì)合金復(fù)合鉆頭機(jī)械加工工藝

發(fā)表時(shí)間:2019-02-20 21:55

  隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,汽車的需求量按國(guó)內(nèi)專業(yè)人員預(yù)測(cè)每年都在25~30%的比例遞增,這就為汽車剎車片廠家提供了巨大的市場(chǎng)空間,拓寬了為其配套的汽車制動(dòng)器及摩擦材料行業(yè)的市場(chǎng),品種不斷擴(kuò)大,產(chǎn)量不斷增加。
  為此,筆者專門研發(fā)了一種硬質(zhì)合金復(fù)合鉆頭。該硬質(zhì)合金復(fù)合鉆頭可在一次進(jìn)給中同時(shí)完成大小孔的加工,大大提高生產(chǎn)效率及鉆孔精度,刀具耐用度得到了較大提高,技術(shù)水平國(guó)內(nèi)領(lǐng)先,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。該鉆頭選材合理,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和切削參數(shù)的選擇獨(dú)特,其制造加工工藝也獨(dú)有特色。
  1.工藝性分析
  該鉆頭是針對(duì)不同用戶,在不同的使用條件下,采用不同的使用方法而專門設(shè)計(jì)的非標(biāo)鉆頭。其具體的結(jié)構(gòu)尺寸,選用材料和制造方法都各有不同。主要有兩種形式,一種是整體式,即切削部分和夾持部分是同一種材料,經(jīng)整體加工而成。另一種則是焊接式,即切削部分和夾持部分是分別采用不同材料經(jīng)分別加工,再通過焊接而制成一體的。鉆頭的結(jié)構(gòu)形式不同,所選用的刀具材料,所采用的加工方法都各不相同。整體式的鉆頭材料多采用整體高速工具鋼或硬質(zhì)合金。但硬質(zhì)合金脆性大,不能進(jìn)行切削加工,難以制成形狀復(fù)雜的整體刀具,因而常制成不同形狀的刀片,采用焊接、粘接、機(jī)械夾持等方法安裝在刀體上使用。我們所采用的方法是焊接。
  1.1 柄部
  鉆頭柄部為機(jī)械夾持部分,其性能要求是高的抗扭性,高的耐磨性,高的精度保持性。為此須采用符合要求的合金工具鋼或調(diào)質(zhì)鋼,采用粗精加工分開,并配合適當(dāng)?shù)臒崽幚硎侄?,以保證質(zhì)量要求。
  1.2 刀頭
  刀頭部分為直接參與切削加工部分,其性能要求是高的精度保持性,高的抗沖擊性,高的耐用度,高的熱紅硬性。為此須采用符合要求的硬質(zhì)合金,通過精確的數(shù)控線切割技術(shù)加工成型。
  1.3 焊接
  通過精確控制焊接溫度、焊接速度,采用合適的焊接方法,將柄部和刀頭部分焊接在一起。焊接時(shí)應(yīng)注意不能出現(xiàn)過燒,焊不透,偏焊,錯(cuò)位等影響產(chǎn)品質(zhì)量的現(xiàn)象。
  1.4 整體
  對(duì)焊接后的刀具整體進(jìn)行精磨,保證同軸度,徑向跳動(dòng),圓度,圓柱度,切削刃對(duì)稱度等符合要求,并配以開出滿足切削要求的前角,后角,主偏角和端面刃傾角,頂角,合理的排屑槽形式,合適的斷屑方法。
  2.工藝路線設(shè)計(jì)
  下料→粗、精車刀柄外圓→銑鑲刀槽→熱處理→粗磨刀柄外圓/線切割合金刀片→焊接合金刀片→精磨各部外圓→序間檢驗(yàn)→開刀具切削角度→修磨各切削刃→檢驗(yàn)→噴砂磷化處理→打標(biāo)記號(hào)→產(chǎn)品最終檢驗(yàn)→包裝→入庫(kù)
  3.重點(diǎn)工序控制
  3.1 刀具的焊接工序
  3.1.1 焊接方法的選擇
  傳統(tǒng)的刀具設(shè)計(jì),一般都是切削部分用硬質(zhì)合金,而連接體部分用碳鋼,采用一種很傳統(tǒng)的黃銅釬焊的方式將兩者連接在一起,只是對(duì)于不同的刀具尺寸和結(jié)構(gòu)要求選用的材料形態(tài)不一,有片狀,絲狀,有膏狀等等。對(duì)于本文所述刀具,用這種方法焊接顯然是達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的。因?yàn)槠浜附訌?qiáng)度太低,不能適應(yīng)高速,高振動(dòng)條件下的切削任務(wù)。因此,我們選擇了熔焊,同時(shí)為了提高焊接質(zhì)量,采用了氣體保護(hù)焊--氬弧焊。因?yàn)槿酆笍牧W(xué)性能上來說,同等的受力面積環(huán)境下其焊接強(qiáng)度要比釬焊的強(qiáng)度高得多。但傳統(tǒng)的氬弧焊接對(duì)于硬質(zhì)合金的焊接來說難度較大,不易控制,容易產(chǎn)生裂紋,這個(gè)是跟焊接材料的選用及焊接的工藝關(guān)系密切。這也就帶來了一個(gè)問題,即如何防止焊裂。此問題是我們重點(diǎn)解決的問題之一。
  3.1.2 焊接溫度對(duì)刀具的影響
  焊接溫度高、流動(dòng)性好,易于熔合。但過高時(shí),易燒穿,易形成焊瘤,成形也難控制,且接頭塑性下降,彎曲易開裂。焊接溫度低時(shí),熔池較小,流動(dòng)性差,易產(chǎn)生未焊透,未熔合,夾渣等缺陷。
  焊接溫度與焊接電流、焊條直徑、焊條角度、電弧燃燒時(shí)間等有著密切關(guān)系,合理選擇焊接電流與焊條直徑,易于控制熔池溫度,是焊縫成形的基礎(chǔ)。因此我們根據(jù)操作者個(gè)人的技術(shù)水平不同,分別設(shè)置了多種參數(shù)組合,保證了工藝目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。另外,運(yùn)條方法的不同,也影響著焊接溫度。圓圈形運(yùn)條,熔池溫度高于月牙形運(yùn)條溫度,而月牙形運(yùn)條溫度又高于鋸齒形運(yùn)條的熔池溫度。為了控制熔池的溫度,使之不至過于升高,我們采用了鋸齒形運(yùn)條方法,并且用擺動(dòng)的幅度和在坡口兩側(cè)的停頓動(dòng)作,有效的控制了熔池溫度在合理的區(qū)間之內(nèi)。
  3.1.3 焊絲的選用對(duì)刀具的影響
  針對(duì)不同的用戶要求,我們分別選用了兩種焊絲。一種是GMT-M3-2(SKH9)焊絲。該焊絲經(jīng)過歐洲工業(yè)水準(zhǔn)嚴(yán)格品質(zhì)管制,具有高含碳量,成份優(yōu)良,材料內(nèi)部組織均勻,硬度穩(wěn)定,而且還具有良好的耐磨性、韌性、耐高溫等特性。另一種是GMT-SKD11焊絲。這種焊絲具有高硬度、高耐磨性及高韌性的特點(diǎn),但焊前須先加溫預(yù)熱,否則易產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象。
  3.1.4 焊接速度對(duì)刀具的影響
  速度過慢,熱影響區(qū)加寬,晶粒粗大,變形也大;速度過快,易造成未焊透,未熔合,焊縫成型不良好等缺陷。所以,在保證焊縫所要求尺寸和質(zhì)量的前提下,由操作者靈活掌握,將速度控制在合理的區(qū)間內(nèi)。
  3.1.5 施焊角度對(duì)刀具的影響   焊接時(shí),焊條與焊接方向的夾角在90°時(shí),電弧集中,熔池溫度高。夾角小,電弧分散,熔池溫度較低。我們選擇了50-70°的夾角。
  3.2 刀具的刃部角度刃磨
  本鉆頭的工作角度主要有前角、后角、頂角。其中,
  前角的選擇依據(jù)是工件材料:塑性材料取大前角,脆性材料取小前角;強(qiáng)度、硬度低取大前角,否則取小前角;刀具材料:高速鋼取大前角,硬質(zhì)合金取小前角;加工性質(zhì):精加工取大前角,粗加工取小前角。針對(duì)本鉆頭的工作特點(diǎn),我們采用的是小前角。后角的選擇依據(jù)是精加工取大后角,粗加工取小后角。我們?nèi)〉氖谴蠛蠼?。頂角。頂角越小,則主切削刃越長(zhǎng),單位切削刃上的負(fù)荷減輕,軸向力減小,這對(duì)鉆頭軸向穩(wěn)定性有力。且外圓處的刀尖角增大,有利于散熱和提高刀具耐用度。但頂角減小會(huì)使鉆尖強(qiáng)度減弱,切屑變形增大,導(dǎo)致扭矩增加。我們選擇為112°。
  至于主偏角和端面刃傾角。在鉆頭磨出頂角后,各點(diǎn)的主偏角也就確定了,隨之刃傾角也就確定了下來。
  為了保證刀頭在磨削加工過程中不出現(xiàn)裂紋、燒傷等現(xiàn)象,提高生產(chǎn)率,且鉆頭切削角度的精度符合要求,我們采用了高速磨削技術(shù),通過提高砂輪線速度,來改善表面加工質(zhì)量,提高效率。這種加工方法具有磨削力小,磨削溫度低,工件變形小,砂輪壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。不僅對(duì)高塑性的難磨材料具有良好的磨削表現(xiàn),而且對(duì)硬脆材料也能實(shí)現(xiàn)高效率的延性磨削[1]。
  我們?yōu)榇嗽O(shè)計(jì)了一套專用的工藝裝備,依靠自制的MR-1型復(fù)合鉆頭刃磨機(jī)床,采用陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪做為磨具,乳化型磨削液強(qiáng)制冷卻,輔以專用夾具,專用檢具,并將此工序作為質(zhì)量控制點(diǎn),由專人負(fù)責(zé)鉆頭的加工、檢驗(yàn),機(jī)床的維護(hù)、保養(yǎng)等工作,從而確保了鉆頭的質(zhì)量。
  MR-1型復(fù)合鉆頭刃磨機(jī)床,采用片狀砂輪和蝶形砂輪,分別磨削鉆頭的各個(gè)切削刃、切削角度及排屑槽和斷屑槽。砂輪線速度達(dá)到了60~80m/s,輔以高速磨削液的清洗、降溫,使磨削時(shí)產(chǎn)生的磨屑、熱量及時(shí)的得以排出磨削區(qū),確保了磨削能有效順利地進(jìn)行。磨削時(shí),應(yīng)先磨出前角,后磨后角,以免崩刃。進(jìn)給量不應(yīng)超過0.02~0.03mm/行程,以避免熱裂現(xiàn)象的發(fā)生。

分享到:

備案圖標(biāo).png陜公網(wǎng)安備 61019702000168號(hào)  如果您發(fā)現(xiàn)以下三類網(wǎng)絡(luò)犯罪行為:利用信息網(wǎng)絡(luò)威脅他人,強(qiáng)迫交易;利用網(wǎng)絡(luò)辱罵、恐嚇?biāo)嘶蚓幵臁⑸⒉继摷傩畔⑵茐纳鐣?huì)秩序或公共秩序、尋釁滋事;利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)施黃賭毒、暴力傳銷、高利放貸、非法討債。請(qǐng)登錄全國(guó)涉黑涉惡違法犯罪線索舉報(bào)平臺(tái)進(jìn)行線索舉報(bào) https://www.12389.gov.cn/clue_evilAdd.action

亚洲av永久精品有声小说,18禁成人午夜免费网站在线,亚洲精品第一国产综合亚AV,蜜桃V秘无码一区二区三区,国产精品1204永久免费视频