HTT從事深孔鉆行業(yè)長達(dá)二十年,,積累了豐富的經(jīng)驗,,業(yè)務(wù)涉及汽車零部件,、醫(yī)療器械、環(huán)模飼料等各大行業(yè),。經(jīng)過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和改進(jìn),加工孔徑可從φ1mm~φ40mm(槍鉆),,孔深可達(dá)3米,,加工工件重量可達(dá)5~10噸。
在鉆孔過程中往往會遇到不同條件不同材料的難加工問題,,HTT用多年的技術(shù)經(jīng)驗給大家總結(jié)了以下難點,。
1.難加工材料的切屑性分析
材料的切屑加工性是指某種材料進(jìn)行切屑加工的難易程度。切屑加工性的概念具有相對性,。正因為切屑加工性是相對的,,才使材料切屑加工性在不同的條件和不同的要求下,有不同的衡量指標(biāo),。在不同的情況下,,可以用幾種不同的指標(biāo)來衡量材料的加工性。在生產(chǎn)中常用材料的相對加工性(kv)來表示材料加工的難易程度:Kv=V60/(v60)j
v60-刀具耐用度t=60min,,切屑被加工材料所用的切屑速度,;(v60)j-刀具耐用度t=60min,切屑平均值=0.75GPa的45#鋼時所用的切屑速度,。Kv越小,,加工的難度越大。
日前常用的工件材料,,按它們的相對加工性可分為8級,,如圖所示:
2.難加工材料分析
典型難加工材料為不銹鋼,鈦合金和高溫鎳基合金,。這些材料都具有良好的物理機(jī)械性能,,抗腐蝕性能,,抗磁化性能,抗高溫性能被廣泛用于航空航天,,醫(yī)療器械去,,石油儀器領(lǐng)域,并且越來越多地被用來進(jìn)行超長深孔鉆屑加工,。它們的切屑加工性能雖然各不同,,但都屬于難加工材料。
3.不銹鋼分析及工藝措施
奧氏體不銹鋼含鉻12%~25%,,還含有8%左右的鎳及少量鉬,,鈦,氮等元素,。加工時容易產(chǎn)生硬化,,導(dǎo)熱性只有45#鋼的1/3,屬于不銹鋼中很難加工的一種材料,,典型代表是1Cr18Ni9Ti,。
奧氏體鐵素體不銹鋼兼有奧氏體和鐵素不銹銹鋼的優(yōu)點并具有超朔性。如:1Cr18Ni11Si4ALTi ,。
鐵素體不銹鋼含鉻12%~30%,,它的切屑加工性能與合金鋼相似。如:1Cr28,。
馬氏體不銹鋼含鉻量12% ~19%,,含碳量為0.1 ~0.5%,隨著含碳量增加,,其硬度,,強(qiáng)度和耐磨性提高,耐腐蝕性降低如:1Cr13,。
馬氏體不銹鋼淬火后硬度和強(qiáng)度都較高,,切屑比較困難,而未經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的不銹鋼加工時很難獲得較小的表面粗糙度,,防銹性能差,,具有磁性,一般要經(jīng)過熱處理后再進(jìn)行加工,。
沉淀硬化性不銹鋼含有較高的鉻,,鎳和很低的碳,具有更好的耐腐蝕性,,它含有Ti(鈦),,Al(鋁),Mo(鉬)等起沉淀硬化作用的等元素,,在回火時(500攝氏度)能校析出產(chǎn)生沉淀硬化,,它具有很高硬度和強(qiáng)度,,典型牌號0Cr17Ni4Cu4Nb。
采用工藝措施
1. 選擇合適的刀具材料:一般選YW1.YW2(鎢鈷合金)或YG8A(鎢鋼)的硬質(zhì)合金材料,,不宜選YT類的硬質(zhì)合金,,因為工件和刀具中的Ti元素之間有親和力,會產(chǎn)生嚴(yán)重的粘刀現(xiàn)象,。
2.選擇合適的切屑用量:一般選用V ≤20m/min,f為0.01-0.07mm/f
3.選擇合適的刀具角度:選較大前角,,使切屑輕快省力。
4.選擇合適的排屑方式,;由于奧氏體不銹鋼不易斷屑,,如果采用低轉(zhuǎn)速,較深的斷屑臺的方式都不能很好斷屑的話,,要采取不斷屑的相反措施,即減小進(jìn)給量,,適當(dāng)?shù)奶岣咿D(zhuǎn)速,,切出薄薄的鐵屑,使鐵屑綿長不斷并順利排出,。
4.鈦合金分析及工藝措施
α相鈦合金(鈦中加入Al(鋁),,Cu(銅)等α穩(wěn)定元素)是由α相固溶體組成的單相合金,其高溫性能好,,組織穩(wěn)定,,在500 ~600攝氏度溫度下,強(qiáng)度和抗蠕變能力強(qiáng),,主要牌號有TAl ~TA8,。 Α型鈦合金在室溫下為密閉六方結(jié)構(gòu),相對加工性較差,。
β相鈦合金(鈦中加入V(釩),,Mo(鉬),Nb(鈮)等β穩(wěn)定元素)是由β相固溶體組成的單相合金,,其冷變朔性好,,通過淬火,時效處理可使合金得到較高的室溫強(qiáng)度,,但由于淬火時效后組織不夠穩(wěn)定,,且含鋁,錫較少,,故耐熱性不高,, β性鈦合金在室溫,高溫均為立方結(jié)構(gòu),,因而相對加工性較好,。主要牌號TB1,TB2等,。
α+β相鈦合金由α和β雙相組成,兼有α型和β型兩類鈦合金的優(yōu)點,,它即可在退火狀態(tài)下使用,,又可在淬火,時效狀態(tài)下使用,,它既有較強(qiáng)的室溫強(qiáng)度,,又有著較強(qiáng)的高溫強(qiáng)度,多在退火狀態(tài)下使用,,主要牌號他TC4,TC6,。
采用工藝措施
1.控制切屑溫度:加工鈦合金時,降低切屑溫度是提高刀具耐用度的有效途徑,。因此,,宜用較低的切屑速度,采用大前角,,大后角,,大副偏角,為的是減少摩擦,,切屑輕快,,切屑熱源少;采用一定壓力和流量的冷卻液,,進(jìn)行充分冷卻,,使切 屑熱散的快。
2.選用鎢鈷類硬質(zhì)合金刀具:改刀具材料與鈦元素的親和力小,,導(dǎo)熱性好,,硬質(zhì)合金晶粒越細(xì),切屑效果越好,。
3.提高工藝系統(tǒng)剛度:可有效減小切屑震動,,提高刀具的耐用度。如選用剛性好的鉆桿,,支撐等,。
5.鎳基高溫合金分析及工藝措施
含Ni(鎳)大于50%的高溫合金通常稱為高溫鎳基合金,高溫鎳基合金分為變形合金和鑄造合金兩種,,鎳基高溫合金的切屑加工特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.切屑變形大
2.切屑力大
3.加工硬化嚴(yán)重
4.切屑溫度高
5.刀具磨損快
6.表面質(zhì)量和精度差
采用工藝措施
1.選用YD15(鎢鋼)的硬質(zhì)合金材料,,它可耐高溫,具有較高的抗氧化性,,抗擴(kuò)散磨損的性能,。
2.對鎳基高溫合金進(jìn)行淬火處理,使內(nèi)部金屬間的化合物轉(zhuǎn)化為固 溶體,,從而減少切削力,。
3.提高工藝系統(tǒng)的剛度,,盡可能采用剛性好的支撐,鉆桿:另外在修磨到具時可采取一些措施來提高刀具切屑的剛度,,例如適當(dāng)減小偏心 量,,加大壓向?qū)驐l的徑向力行。
4.降低切過速度,,但不宜將進(jìn)給量降的過小,,避免刀刃在硬化層上進(jìn)行切屑。
5.冷卻要充分,,排屑要流暢,。
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