上海硬质合金刀具修磨的用途和特点,昂迈工具
作者:昂迈工具2020/9/6 5:59:51







圣戈班磨料磨具是世界500强圣戈班集团旗下的分支机构,作为磨料磨具行业的创新者,圣戈班设计、制造和销售NORTON?(诺顿?)、NORTON?WINTER?(诺顿?温特?)、FLEXOVIT?(富来维特?)等三大品牌的产品,为相关制造领域提供***、和人性化的综合磨削解决方案。主要产品有固结磨具、涂附磨具、工业超硬磨具、树脂切割打磨片及建筑工业用金刚石产品和设备,产品广泛应用于汽车、钢铁、航空航天、轴承齿轮、铁路、铸造、机床工具、刀具、电子半导体、新能源及汽车***等各种制造领域。

自1994年进入中国以来,圣戈班磨料磨具一直保持快速发展,目前已拥有5家生产工厂,1家磨削技术中心及700多名员工。凭借***的磨削及切割技术的应用,圣戈班磨料磨具帮助工业制造领域的客户提高生产力并呈现表现。

刀具目前正在向微精化发展,从小型、微型到毫微刀具,φ0.1mm的刀具已经不再稀奇,对刀具刃口的要求也越发严苛。刀具在粗开槽后,为达到更好的尺寸和精度,需要通过抛光工序来获得更好的表面光洁度。抛光砂轮的粒度从D20、D10发展到D3、D1就是为了追求更的刃口质量。

圣戈班Flute Polish砂轮是一款德国研发的橡胶结合剂砂轮产品,主要应用于钻头类旋转刀具的抛光应用。Flute Polish砂轮采用圣戈班公司研发、富有弹性的橡胶结合剂,能够非常好的贴合工件表面,轻松应对各种较大抛光面积的工件表面;耐磨性好,能达到的镜面抛光效果;能缩短抛光工序加工节拍,提高生产效率,进一步降低刀具加工的综合成本。

应用案例:硬质合金刀具的开槽磨削

砂轮规格:开槽砂轮D54 Q-Flute2 抛光砂轮Flute Polish

磨床型号:Walter Helitronic Power

冷却液:油

工件:硬质合金钻头 φ10mm

开槽磨削参数:

进给速率:Vf=100mm/min

开槽余量:Ae=3.5mm

砂轮线速度:Vc=18m/s

抛光加工参数:

进给速度:Vf=150mm/min

抛光余量:Ae=0.02mm

砂轮线速度:Vc=22m/s

价值体现:

·工件有非常好的刃口品质并达到镜面抛光效果

·相比普通树脂砂轮,抛光工序用时缩短50%以上




硬质合金刀具跟着数控机床和加工中心等设备运用日渐遍及,在航空航天、汽车、高速列车、风电、电子、能源、模具等装备制造业的开展推进下,切削加工已迈入了一个以高速、和环保为标志的高速加工开展的新时期—现代切削技能阶段。

高速切削、干切削和硬切削作为当前切削技能的重要开展趋向,其重要地位和人物日益凸显。对这些***切削技能的运用,不仅令加工功率成倍进步,亦着实推进了产品开发和工艺立异的进程。例如,精细模具硬质资料的型腔,选用高转速、小进给量和小吃深加工,既可取得很高的表面质量,又能够省却磨削、EDM和手艺抛光或削减相应工序的时间,然后缩短生产工艺流程,进步生产率。

曩昔一些企业制造复杂模具时,基本上都需要3~4个月才能交付运用,而现在选用高速切削加工後,半个月便可完成。据调查,一般的工模具,有60%的机加工量可用高速加工工艺来完成。

高速加工时,不光要求硬质合金刀具可靠性高、切削性能好、能稳定地断屑和卷屑、还要能达成,并能完成快换或自动替换等。因此,对硬质合金刀具材资料、刀具结构、以及刀具的装夹都提出了更高要求。

对硬质合金刀具资料的要求:

高速加工对硬质合金刀具杰出的要求是,既要有高的硬度和高温硬度,又要有足够的断裂耐性。为此,须选用细晶粒硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、聚晶金刚石(PCD)和聚晶立方氮化硼(PCBN)等刀具资料—它们各有特点,适应的工件资料和切削速度范围也都不同。例如,高速加工铝、镁、铜等有色金属件,首要选用PCD和CVD金刚石膜涂层刀具。高速加工铸件、淬硬钢(50~67HRC)和冷硬铸铁首要用淘瓷刀具和PCBN刀具。

1.硬质合金刀具材已迈入细晶粒超细晶粒阶段

涂层硬质合金刀具(如TiN、TiC、TiCN、TiAlN等)虽其加工工件资料范围广,但抗痒化温度一般不高,所以通常只宜在400-500m/min的切削速度范围内加工钢铁件。对於Inconel718高温镍基合金可运用陶瓷和PCBN刀具。据报道,加拿大学者用SiC晶须增韧陶瓷铣削Inconel718合金,推荐蕞佳的切削条件为:切削速度700m/min,吃深为1-2mm,每齿进给量为0.1-0.18mm/z。

目前,硬质合金已进入细晶粒(1-0.5μm)和超细晶粒(lt;0.5μm)的开展阶段,曩昔细晶粒多用於K类(WC Co)硬质合金,近几年来P类(WC TiC Co)和M类(WC TiC TaC或NbC Co)硬质合金也向晶粒细化方向开展。

以往,为进步硬质合金的耐性,通常是添加钴(Co)的含量,由此带来的硬度下降如今可以经过细化晶粒得到补偿,并使硬质合金的抗弯强度进步到4.3GPa,已达到并超越普通高速钢(HSS)的抗弯强度,改变了人们普遍认为P类硬质合金适於切钢、而K类硬质合金只适於加工铸铁和铝等有色金属的选材格式。

选用WC基的超细晶粒K类硬质合金,相同可加工各种钢料。细晶粒硬质合金的另一个优点是硬质合金刀具刃口尖利,特别适於高速切削粘而韧的工件资料。以日本不二越公司开发的AQUA麻花钻为例,其用细晶粒硬质合金制造,并涂覆耐热、耐冲突的润滑涂层,在高速湿式加工结构钢和合金钢(SCM)时,切削速度200m/min,进给速度1600mm/min,加工功率进步了2.5倍,刀具寿数进步2倍;干式钻孔时,切削速度150m/min,进给速度1200mm/min。

2.涂层提升到开发厚膜、复合和多元涂层的新阶段

现如今,涂层已进入到开发厚膜、复合和多元涂层的新阶段,新开发的TiCN、TiAlN多元超薄、超多层涂层(有的超薄膜涂层数可多达2000层,每层厚约1nm)与TiC、TiN、Al2O3等涂层的复合,加上新式抗塑性变形的基体,在改进涂层的耐性、涂层与基体的结合强度、进步涂层的耐磨性方面有了重大进展,进步了硬质合金刀具材的性能。

硬质合金材涂层刀具已成为现代切削硬质合金刀具的标志,在刀具中的运用份额达到60%。涂层硬质合金刀具的产品现已出现品牌化、多样化和通用化的趋向。例如,德国施耐尔(Schnell)公司用纳米技能推出的一种超长寿数LL涂层立铣刀,用其加工零件硬度超越70HRC淬硬模具钢材时,硬质合金刀具材寿数可延长2-3倍。

特别值得强调的是,近几年开展起来的在硬质合金表面涂覆金刚石的技能,使硬质合金刀具不仅在黑色金属范畴,并且在有色金属范畴中的切削功率取得了进步。由此可知,硬质合金今後仍将是制造高速加工刀具的首要基体资料。




一、阀门的挑选及设置部位:

(一)给水管道上运用的阀门,一般按下列准则挑选:

1、管径不大于50mm时,宜选用截止阀,管径大于50mm时选用闸阀、蝶阀

2、需调理流量、水压时宜选用调理阀、截止阀

3、要求水流阻力小的部位(如水泵吸水管上),宜选用闸板阀

4、水流需双向活动的管段上应选用闸阀、蝶阀,不得运用截止阀

5、设备空间小的部位宜选用蝶阀、球阀

6、在常常启闭的管段上,宜选用截止阀

7、口径较大的水泵出水管上宜选用多功能阀

(二)给水管道上的下列部位应设置阀门:

1、居住小区给水管道从市政给水管道的引进管段上

2、居住小区室外环状管网的节点处,应按分隔要求设置。环状管段过长时,宜设置分段阀门

3、从居住小区给水干管上接出的支管起端或接户管起端

4、管、水表和各分支立管(立管底部、笔直环形管网立管的上、下端部)

5、环状管网的分干管、贯通枝状管网的连接收

6、室内给水管道向住户、公用卫生间等接出的配水管起端,配水支管上配水点在3个及3个以上时设置

7、水泵的出水管,自灌式水泵的吸水泵

8、水箱的进、出水管、泄水管

9、设备(如加热器、冷却塔等)的进水补水管

10、卫生器具(如大、小便器、洗脸盆、淋浴器等)的配水管

11、某些附件,如主动排气阀、泄压阀、水锤消除器、压力表、洒水栓等前、减压阀与倒流避免器的前后等

12、给水管网的蕞低处宜设置泄水阀

(三)止回阀一般应按其设备部位、阀前水压、封闭后的密闭功能要求和封闭时引发的水锤大小等因素来挑选

1、阀前水压小时,宜选用旋启式、球式和梭式止回阀

2、封闭后的密闭功能要求紧密时,宜选用有封闭弹簧的止回阀

3、要求削弱封闭水锤时,宜选用速闭消声止回阀或有阻尼设备的缓闭止回阀

4、止回阀的阀掰或阀芯,应能在重力或弹簧力作用下自行封闭

(四)给水管道的下列管段上应设置止回阀:

引进管上;密闭的水加热器或用水设备的进水管上;水泵出水管上;进出水管合用一条管道的水箱、水塔、高地水池的出水管段上。

注:装有管道倒流避免器的管段,不需在装止回阀。

(五)给水管道的下列部位应设置排气设备:

1、间歇性运用的给水管网,其管网末端和蕞高点应设置主动排气阀

2、给水管网有显着崎岖积累空气的管段,已在该段的峰点设主动排气阀或手动阀门排气

3、气压给水设备,当选用主动卜气式气压水罐时,其配水管网的蕞高点应设主动排气阀

二、各种阀门的优缺陷:

1、闸阀:闸阀是指封闭件(闸板)沿通道轴线的笔直方向移动的阀门,在管路上首要作为堵截介质用,即全开或全关运用。一般,闸阀不可作为调理流量运用。它能够适用低温压也能够适用于高温高压,并可依据阀门的不同原料。但闸阀一般不用于运送泥浆等介质的管路中

优点:

①流体阻力小;

②启、闭所需力矩较小;

③能够运用在介质向两方向活动的环网管路上,也就是说介质的流向不受约束;

④全开时,密封面受作业介质的冲蚀比截止阀小;

⑤形体结构比较简单,制作工艺性较好;

⑥结构长度比较短。

缺陷:

①外形尺寸和敞开高度较大,所需设备的空间亦较大;

②在启闭过程中,密封面人相对冲突,摩损较大,乃至要在高温时容易引起擦伤现象;

③一般闸阀都有两个密封面,给给加工、研磨和维修增加了一些困难;

④启闭时刻长。

2、蝶阀:蝶阀是用圆盘式启闭件往复回转90°左右来敞开、封闭和调理流体通道的一种阀门。

①结构简单,体积小,重量轻,耗材省,别用于大口径阀门中;

②启闭敏捷,流阻小;

③可用于带悬浮固体颗粒的介质,依据密封面的强度也可用于粉状和颗粒状介质。可适用于通风除尘管路的双向启闭及调理,广泛用于冶金、轻工、电力、石油化工体系的煤气管道及水道等。

①流量调理规模不大,当敞开达30%时,流量就将进95%以上;

②因为蝶阀的结构和密封资料的约束,不宜用于高温、高压的管路体系中。一般作业温度在300℃以下,PN40以下;

③密封功能相对于球阀、截止阀较差,故用于密封要求不是很高的当地。

3、球阀:是由旋塞阀演化而来,它的启闭件是一个球体,利用球体绕阀杆的轴线旋转90°完成敞开和封闭的意图。球阀在管道上首要用于堵截、分配和改动介质活动方向,规划成V形开口的球阀还具有良好的流量调理功能。

①具有蕞低的流阻(实践为0);

②因在作业时不会卡住(在无润滑剂时),故能牢靠地应用于腐蚀性介质和低沸点液体中;

③在较大的压力和温度规模内,能完成完全密封;

④可完成快速启闭,某些结构的启闭时刻仅为0.05~0.1s,以确保能用于试验台的主动化体系中。快速启闭阀门时,操作无冲击;

⑤球形封闭件能在边界方位上主动***;


降低本钱!数控刀具的重磨与再涂层技能

硬质合金和高速刚刀具的重磨和再涂层是现在常见的工艺。虽然刀具重磨或再涂层的价格仅为新刀具制作本钱的一小部分,但却能延伸刀具寿数。重磨工艺是特别刀具或价格昂贵刀具的典型处理办法。可进行重磨或再涂层的刀具包括钻头、铣刀、滚刀以及成形刀具等。

刀具的重磨

在钻头或铣刀的重磨过程中,需要磨削切削刃以除掉原涂层,因而所用砂轮有必要具有足够的 硬度。重磨对切削刃的预处理是十分要害的,不仅要保证刀具重磨后原始切削刃的几何形状 能被完全准确地保留,并且要求重磨对PVD涂层刀具有必要是“安全”的。因而,有必要防止不合理的磨削工艺(例如:高温导致刀具表层受损的粗磨或干磨)。

涂层之前,可用化学办法去除原有的悉数涂层。化学去除法常用于复杂刀具(如滚刀、拉刀),或屡次复涂的刀具以及因涂层厚度而发生问题的刀具。化学去除涂层的办法通常仅限于高速刚刀具,由于该办法会危害硬质合金基体:选用化学去除涂层法将从硬质合金 基体上滤除钴,导致基体外表疏松、发生气孔以至难以进行再涂层。

“化学去除法手选用于高速钢硬涂层的腐蚀去除”巴尔查斯涂层公司的技能主管Dennis Quinto先生指出。“由于硬质合金基体中含有与涂层中类似的化学成分,因而化学去除溶剂更简单危害硬质合金基体而不是高速钢基体”。

“刀具在涂层去除溶液中逗留的时间是至关重要的”金星涂层公司的副总裁Bill

Langendor fer先生指出。“把刀具留在溶液中的时间越长,对刀具的腐蚀就越严重。虽然对高速钢而言,腐蚀率要低得多,但当刀具上的原涂层被去除后仍应立即将刀具取出并进行清洗”。

此外,还有一些适用于去除PVD涂层的具有专利的化学办法。在这些化学办法中涂层去除溶液与硬质合金基体仅有微小的化学反应,但现在这些办法没有广泛运用。别的,还有其它清洗涂

层的办法,如激光加工、研磨喷砂等。化学去除法是常用的办法,由于它能够提供良好的 外表涂层去除一致性。

现在典型的再涂层工艺是通过重磨工艺去除刀具原有涂层。

再涂层的经济性

常见的刀具涂层有TiN、TiC和TiAlN。其它超硬氮/碳化物的涂层也有运用,但不太遍及。PVD金刚石涂层刀具也能够进行重磨和再涂层。在再涂层过程中,刀具应被“维护”以防止临界外表的损伤。

常常有这种状况:用户购买了未涂层的刀具后,在刀具需要重磨时再进行涂层,或在新刀具或重磨后的刀具上进行不同的涂层。

Bill Langendorfer先生说:“在许多状况下,我们去除刀具上的TiN涂层,从头涂上TiAlN 涂层。由于用户期望进步刀具的生产功率,而TiAlN涂层东西比TiN涂层东西切削速度更高、也更耐高温。用户常常期望能够从刀具制作商那里取得功能更好的新的涂层刀具,因而‘刀具制作商可能不得不从头开发一种带有TiAlN涂层的新刀具’。但与从头开发这种新刀具相比,从旧刀具上去除TiN涂层并涂上TiAlN涂层所花的时间要短得多。”

再涂层的约束像一把刀具能够屡次重磨一样,刀具的切削刃也能够进行屡次涂层。而“在已经重磨过的刀具外表取得粘着功能良好的涂层是进步刀具功能的要害。”IonBond LLC公司国内出售总监Rob Bokram先生指出。

除切削刃以外,在刀具每次修磨时,刀具外表的其余部分或许并不需要去除涂层或再涂层,这取决于刀具的类型以及加工中所运用的切削参数。滚刀和拉刀是进行再涂层时需去除一切原涂层的刀具,否则刀具功能将会降低。在应力导致的粘附问题变得杰出之前,刀具可进行少数几次再涂层而不需除掉旧涂层 。虽然PVD涂层具有有利于金属切削的剩余压应力,但这种压力会随涂层厚度的增加而增大,并且在超越某个固定的限值后涂层将开端出现分层现象。在未去除旧涂层而进行再涂层时,刀具的外径上就增加了一个厚度。关于钻头而言,就意味着所钻的孔径在变大。因而有必要考虑涂层附加的厚度对刀具外径的影响,同时还要考虑这二者对被加工孔径尺度公役的影响。

一个钻头可在不去除旧涂层的状况下再涂层5~10次 ,但在此之后将面对严重的差错问题。Spec东西公司副总裁Dennis Klein则认为:在±1μm 的差错范围内,涂层厚度不会成为问题;但当差错在0.5~0.1μm范围内时,有必要考虑涂层厚度带来的影响。只需涂层厚度不成为问题,那么再涂层、重磨的刀具完全可能比原来的功能更好。




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