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,工作人員采用6軸磨板來(lái)滿足極為嚴(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。
硬質(zhì)合金刀具的材料、幾何參數(shù)對(duì)切削力、切削熱有重要的影響,正確選擇刀具,對(duì)減少零件加工變形至關(guān)重要。
(1)合理選擇刀具幾何參數(shù)。①前角:在保持刀刃強(qiáng)度的條件下,前角適當(dāng)選擇大一些,一方面可以磨出鋒利的刃口,另外可以減少切削變形,使排屑順利,進(jìn)而降低切削力和切削溫度。切忌使用負(fù)前角刀具。②后角:后角大小對(duì)后刀面磨損及加工表面質(zhì)量有直接的影響。切削厚度是選擇后角的重要條件。粗銑時(shí),由于進(jìn)給量大,切削負(fù)荷重,發(fā)熱量大,要求刀具散熱條件好,因此,后角應(yīng)選擇小一些。精銑時(shí),要求刃口鋒利,減輕后刀面與加工表面的摩擦,減小彈性變形,因此,后角應(yīng)選擇大一些。③螺旋角:為使銑削平穩(wěn),降低銑削力,螺旋角應(yīng)盡可能選擇大一些。④主偏角:適當(dāng)減小主偏角可以改善散熱條件,使加工區(qū)的平均溫度下降。
(2)改善刀具結(jié)構(gòu)。
①減少銑刀齒數(shù),加大容屑空間。由于鋁件材料塑性較大,加工中切削變形較大,需要較大的容屑空間,因此容屑槽底半徑應(yīng)該較大、銑刀齒數(shù)較少為好。②精磨刀齒。刀齒切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4um。在使用新刀之前,應(yīng)該用細(xì)油石在刀齒前、后面輕輕磨幾下,以消除刃磨刀齒時(shí)殘留的毛刺及輕微的鋸齒紋。這樣,不但可以降低切削熱而且切削變形也比較小。③嚴(yán)格控制刀具的磨損標(biāo)準(zhǔn)。刀具磨損后,工件表面粗糙度值增加,切削溫度上升,工件變形隨之增加。因此,除選用耐磨性好的刀具材料外,刀具磨損標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)該大于0.2mm,否則容易產(chǎn)生積屑瘤。切削時(shí),工件的溫度一般不要超過(guò)100℃,以防止變形。
超硬材料機(jī)械刀具的種類與性能分析
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,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,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,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,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。
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