通過改進硬質合金鑽頭的切削刃來改善鑽削加工性能Ⅰ

要改進硬質合金鑽頭的切削刃,從而提高鑽頭的鑽削加工性能,首先可以採用新型的刃磨法改進鑽尖、橫刃的幾何形狀。以往鑽頭的鑽尖刃磨採用普通刃磨法,先行磨出鋒角即2φ角後,再用砂輪圓周的90°成形棱邊靠手工方式修磨鑽心部分。受到傳統的刃磨方法的限制,鑽頭修磨後對稱性較差,精度較低,只有採用傳統的118°鋒角才可保證切削刃為直刃。近年來,我們引進了數控萬能工具磨床,該機床採用的是比較先進的五軸數控系統,可實現對鑽頭的切削刃部進行鏟磨,改動鑽頭的切削刃形式,仍可保證較高的刀具精度。於是,我們通過一些改進鑽頭鑽尖的幾何角度來嘗試提高鑽頭的使用壽命,提高鑽頭和改善鑽削加工條件。

根據鑽頭的結構特點我們先對麻花鑽的鋒角(2φ角)進行了改變,採用118°~140°的鋒角分別進行試驗。在生產現場對加工情況進行跟蹤和掌握,我們發現在加工鑄鐵時,採用加大鋒角的鑽頭有一定效果:鑽削加工時,加工變得輕快,聲音和振動明顯減小,孔的表面粗糙度得到提高。從切屑的形狀判斷加工過程平穩。但隨著鑽頭的鋒角加大,鑽頭的磨損情況加劇。多次嘗試後發現,在鋒角為130°左右時加工最為平穩,加工數量和品質明顯提高。

在改善加工中鑽頭橫刃部分軸向受力情況時,要克服橫刃處負前角等惡劣的切削條件。我們在橫刃處理時,採用大切除的形式鏟磨橫刃,縮短橫刃的寬度,使鑽心的橫刃與主切削刃接近十字交叉,減少鑽削中的軸向力和鑽削中的轉矩(見圖1)。經實踐中檢驗,鑽頭軸向受力情況改善後,定心精度大為提高。在殼體加工中心上採用此結構的鑽頭,可在一定條件下取消中心鑽,提高加工效率和縮短生產節拍。

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圖1 鑽頭橫刃的改進

(未完待續。本文分為2部分,這是第1部分。第2部分請參考鏈結:http://news.chinatungsten.com/big5/tungsten-information/79138-ti-10105

 

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江河夜釣鯉魚兩種釣法

鯉魚是夜釣江河的主要魚種。夏天用釣竿夜釣江河活水鯉魚,有兩種主要釣法:炸彈鉤釣法及串鉤釣法。

1.用炸彈鉤釣江河鯉魚,不要捏軟餌,而要釣掛餌。炸彈鉤是墜外群鉤釣法,鉤雖多,流水中軟餌仍容易被水沖散,釣不上魚。所以,釣掛餌比釣砣子餌的優勢要多一些,炸彈鉤釣掛餌主要 是掛上糠餅粒和顆粒飼料。餌型的尺寸應大於1 0毫米×1 0毫米× 1 0毫米,圓柱形餌的直徑應大於10毫米,高度高於15毫米。

流水中,應考慮流水對釣餌的沖刷作用,餌型要加大。炸彈鉤的腦線一定要細要軟,要自然,鯉魚吸食,發現異常就會中止進食,魚線過硬,曲率不夠很難人魚口。

2.串鉤是鎢合金漁墜內鉤,主要用於海竿拋餌釣魚。江河釣鯉魚的串鉤,鉤位要儘量接近鎢合金漁墜體,使釣餌沉底,腦線應不短於1.00毫米,鉤型可選用8號或9號鉤,以活蛆和糠餅粒為主要釣餌,鎢合金漁墜體應不輕於3.0克,主線約為0.25毫米,腦線應不粗於0.166毫米。之所以選用鎢合金漁墜子,是因為鎢合金漁墜子的密度大、體積小,可以迅速沉入水中,提高魚兒的上鉤率。並且,鎢合金漁墜子不與任何物質產生反應,具有抗腐蝕性。

 

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為什麼選擇高比重鎢合金遮罩件

科學家發現使用遮罩件可降低輻射水準,高比重鎢合金遮罩件材料的輻射遮罩性與材料的密度密切相關。更高的密度意味著更好的射線吸收能力和射線遮罩能力。由於鎢合金的密度比其他材料高,高比重鎢合金遮罩件對射線的吸收能力和遮罩能力與其他傳統遮罩材料,比如鉛更好。高比重鎢合金遮罩件對γ射線有著更好的遮罩性,從而可減小遮罩件的體積。和鉛相比,相同體積的高比重鎢合金遮罩件擁有更好的射線遮罩性。

由於鎢合金結合了高密度性(密度比鉛高60%),機械加工性,良好的耐腐蝕性以及高輻射吸收能力(優於鉛和鋼),高強度,鎢合金是遮罩件的 原材料。縮小遮罩件以及容器的體積和厚度,鎢合金遮罩件依然擁有和鉛相同的輻射遮罩能力。此外,由於鎢合金無毒無污染,相比鉛和貧化鈾,高比重鎢合金更環保。

 

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鎢銅合金電極與其他材料電極的對比(二)

對於上文所提到的幾種電火花加工所用的電極材料,進行簡單的分析。

一、石墨

石墨,從化學的層面講它是碳元素的一種同素異形體,是以共價鍵結合的公價分子。它的熔沸點也較高,熔點可達3652℃,沸點達4827℃,不溶于水。其所具有的優良的導電導熱性、化學穩定性和可加工性,所以是電火花加工中被廣泛採用的工具電極材料。石墨還具有不同的種類,其可按石墨粒子的材料密度、尺寸大小與機械和電性能進行分級。

其中,細級石墨的粒子和孔隙率較小,機械強度較高,價格也相對較高。用於電火花加工時,電極損耗率通常較低,但是材料的去除率也相對較低。目前市場上所供應的石墨等級平均粒子大小在10μm以下,選用時主要取決於電極的工作條件(如精加工、半精加工或粗加工)以及電極的幾何形狀。工件加工表面粗糙度與石墨粒子大小直接相關,通常粒子平均粒徑在1μm以下的石墨等級專門用於精加工。
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鎢銅合金電極與其他材料電極的對比

電火花加工,又稱Electrical discharge machining (EDM),其採用的電極材料的自身性能將影響到整體加工的各項性能指標(如工具的損耗率、材料的去除率、工件表面的品質等等)。也正因為如此,電極材料的選擇在電火花加工中就顯得相當重要了。

首先,電極材料應滿足高熔點、具有良好的熱導率和導電性能、較低的膨脹係數以及一些力學性能的就要求,這樣一來,在電火花加工的過程中才能具有優良的耐熱性、抵抗變形和低損耗率的性能。理論上講,電極具有微細結晶的組織結構,對於降低電極損耗是較為有利的,一般認為適當減小晶粒的尺寸可在一定程度上降低電極損耗率。此外,工具電極材料應保證電火花加工過程穩定、工件表面品質良好、生產效率高以及電極材料自身應來源豐富、價格合理且易於加工。

隨著電火花加工應用的範圍日益增大,對其相適應的電極材料以及相關的電極製備方法也不斷推陳出新。就目前來說,已經投入生產的和正在研發當中的工具電極材料已經相當豐富了,如石墨、鎢(W)、銅(Cu)、等單質金屬或非金屬單質,鋼、鑄鐵、以銅(Cu)或鎢(W)為基體的合金複合材料,或是聚合物複合材料、金剛石等等。

 

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鎢合金遮罩罐

研究發現金屬的高密度性質對輻射有很好的遮罩效應,並且隨著金屬的密度的增大對輻射的遮罩性也越好。在現有可用金屬中只有鎢和鉛在製作遮罩罐行業用得比較多。金屬鉛用的比較早,但在長期使用過程中也暴露出一些問題。鉛本身和其化合物對人體各組織均有毒性,中毒途經可由呼吸道吸入其蒸氣或粉塵,然後呼吸道中吞噬細胞將其迅速帶至血液;或經消化道吸收,進入血循環而發生中毒。中毒者一般有鉛及鉛化物接觸史。口服2-3克可致中毒,50克可致死。也正是這樣有關部門正在大力研究鉛的替代物質,並逐漸取消鉛的使用。在這種背景下鎢漸漸被重視起來。在製作遮罩罐產品中一般使用高比重鎢合金,因為鎢合金的密度可以達到很大。

鎢合金和鉛材料相比鎢合金表現出更加環保的特性。鎢本身不具毒性也不會產出放射性物質。並且鎢合金以加工,鎢儲量豐富。

 

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新疆地區夏季水庫釣魚釣具和餌料

在新疆多為大中型水庫,水源一般是三山(昆侖山、天山、阿爾泰山)融雪,水質好,污染少,水草繁茂,水中微生物、小動物生長迅速,水族食物鏈完整。庫中魚兒多天生天養,或人放天養,品種多,品質高,種群大,野性強,咬鉤猛,訊號顯。每年夏季,一到節假日,城市周邊水庫,人頭攢動,釣竿林立,傘蓬滿布,讓人心生嚮往。以下是新疆地區夏季水庫釣魚適用的釣具和餌料:

1.釣具。水庫釣魚,首選海竿,3.6-4.5米適用。配5000型旋壓式繞線輪,貯100米6號尼龍線,配扁型空心鎢合金漁墜,短竿配60克的,長竿配80克的,10號或11號炸彈鉤。抄網、魚護、釣箱、餌盆、毛巾、失手繩、魚夾、摘鉤器、遮陽傘、磨鉤器;夜釣還要頭燈、夜光棒、帳篷,其他生活用品、藥品等,按個人需要,備齊帶夠。之所以選擇鎢合金漁墜子,是因為鎢合金漁墜子的密度大、體積小,重量足夠,可以快速沉入水底,提高魚兒的上鉤率。同時,鎢合金漁墜子是環保的漁墜子,符合當今環保的主題。

2.餌料。海竿餌料配方殊多。新疆夏季庫釣主要是鯉魚,其次是草魚和鯽魚。現展示一種簡約餌方(同時適用鯉、草、鯽)供參考。鯉魚成魚顆粒飼料70%,麩皮(或酒糟)25%,麝香小米5%。關鍵是顆粒飼料必須用當地生產 的,釣魚人叫“接地氣”。新疆喂魚的顆粒飼料,主要原料就地取材,有菜籽油渣、葵花籽油渣、棉籽油渣等。具體做法是,出釣前一天晚上,將顆粒飼料用溫水泡 開,拌上炒香的麩皮(或酒糟),上籠蒸30分鐘,取出晾涼,加50度以上曲酒,加量按每1000克幹料50克酒,(酒糟代麩皮的,不再加酒),裝入塑膠袋 紮口,置入冰箱冷藏,次日淩晨,連同麝香小米一併帶到現場。餌料用量,水庫魚兒密度大的,每竿每天(12小時計)600克(幹料,下同),魚兒密度小的,每竿每天按900—1200克準備。

 

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鎢銅合金電極分類(三)

按照具體工作用途分類,鎢銅合金電極具體可分為電阻焊電極、電火花加工電極以及高壓放電管電極等等。

3.高壓放電管電極

放電管是一種使用於設備輸入端的高壓保護元件。若其兩端的電壓高過其保護規格值時,其內部會出現短路現象,並吸收掉輸入的過高壓。結合鎢W密度大、熔點高和銅Cu可塑性性好、高熱導率與電導率的優良特性,鎢銅合金材料電極選用精細高純鎢粉、高純鎢銅粉,經靜壓成型,高溫燒結、溶滲銅的一流工藝精製而成。

針對硬質合金鎢鋼,高碳鋼,淬火模具鋼採用普通銅公電極損耗工大,精度低,加工慢的缺點,利用鎢鋼高導電,熔點高、熱膨脹小的優點進行電火花放電加工,極大的改善了加工速度和精度。鎢銅不僅導電性能好,軟化溫度高,而且耐電弧腐蝕,高耐磨性,使用壽命長,修正電極的頻率低,在提高生產效率的基礎上還節省了加工工具的成本及維修費用,所以鎢銅合金是理想的高級焊接材料。此外,影響鎢銅合金電極磨損的主要因素是脈衝間歇時間,其次是峰值電流,所以降低電極的磨損,可採用較長的脈衝時間和較低的電流峰值。

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鎢銅合金電極分類(二)

按照具體工作用途分類,鎢銅合金電極具體可分為電阻焊電極、電火花加工電極以及高壓放電管電極等等。

2.電火花加工電極

電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈衝放電時產生的電蝕作用蝕除導電材料的特種加工方法,又稱放電加工或電蝕加工(Electrical Discharge Machining, EDM)。進行電火花加工時,工具電極和工件分別接脈衝電源的兩極,並浸入工作液中,或將工作液充入放電間隙。通過間隙自動控制系統控制工具電極向工件進給,當兩電極之間的間隙達到一定距離時,兩電極上所施加的脈衝電壓會將工作液擊穿,產生火花放電。

電火花加工具有脈衝放電能量密度高、脈衝放電持續時間短、工作時電極與工件材料不發生接觸,宏觀作用力極小以及可以改變結構簡化生產工藝的多個特點。電火花加工電極早期採用銅或石墨電極,便宜但不耐燒蝕。鎢銅電極的優點是耐高溫、高溫強度高、耐電弧燒蝕,並且導電導熱性能好,散熱快。應用集中在電火花電極、電阻焊電極和高壓放電管電極。電加工電極特點是品種規格繁多,批量小而總量多。作為電加工電極的鎢銅材料應具有盡可能高的緻密度和組織的均勻性,特別是細長的棒狀、管狀以及異型電極。此外,由於在鎢鋼,耐高溫超硬合金壓鑄被腐蝕產生的,常見的電極損耗大,速度慢,鎢銅電氣高速,低損失率,精確的電極形狀,優良的加工性能腐蝕,可以在一定程度上確保加工件的精度大大提高。
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硬質合金鑽頭在加工過程中的磨損情況 Ⅱ

本文第1部分提到硬質合金鑽頭在加工工程中的磨損主要發生在鑽頭的切削刃部分,因為從實際加工過程的受力分析中可看出,鑽頭的切削刃是受力的主要部分,橫刃部分走向裏較為集中。本章主要講述鑽頭在加工過程中產生的切削熱的分佈情況。

3.硬質合金鑽頭在加工過程中產生的切削熱的分佈情況見圖3。在加工中,鑽頭的鑽心處由於切削角度較小並且是始終保持切入加工件的最前沿,承受的軸向力占到57%左右,切削過程產生的熱量不能及時排出,是整個鑽頭溫度最高的部分。圖3所示鑽心和鑽頭刃部紅色區域的溫度為最高,而鑽心橫刃處熱度最為集中。

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圖3 切削熱的分佈情況

(未完待續。本文分為2部分,這是第2部分。第1部分請參考鏈結:http://news.chinatungsten.com/big5/tungsten-information/79080-ti-10092

 

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