超硬制品将成为磨削加工中主流产品

目前,由超硬制品带来高精度、高效率磨削效果已被广泛认可,成为磨削加工中主流产品。磨料磨具行业是一个基础行业,在机械加工始终占据着极其重要地位。就磨料磨具而言,有三方面改进与突破意义非凡。

第一,磨具物理结构改进,如使单位时间内作用工件磨粒数增多、使磨削平均长度增长、使磨削接触面增大,这些都改变了单位时间磨除量,有效提升了效率;第二,超硬磨具应用,主要指以金属粉末、金属氧化物或CBN等超硬材料作为填充物,以树脂、陶瓷或金属结合剂制成磨具应用。

第三,新型磨料磨具出现,如微米级多晶组成陶瓷微晶磨料、含微细金刚石磨粒球壳磨料、超精抛光用聚酯薄膜带等。这些新型磨料磨具所具有特点,使其在磨削加工优势得到淋漓尽致展现。

纵观磨削领域发展,未来磨削加工将对磨料磨具提出更高要求,从目前现状来判断,超硬制品恰恰满足这些新磨削需要。如CBN磨料具有良好热稳定性、硬度高、耐磨性好等特性,故其磨具在磨削加工时线速度高、磨削效率高、磨具寿命也高,特别适宜加工高速钢、轴承钢、不锈钢、冷激铸铁等黑色金属材料。此外,满足各种需要陶瓷结合剂砂轮、大气孔高速砂轮以及不同加工面不同磨粒砂轮、金刚石锯片等都将随着技术进步而扩大应用范围,成为磨削加工主流产品。


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硬质合金丝锥的特点

硬质合金丝锥的特点为强化刀尖和提高耐磨性,在采用特殊沟槽和切削角度的同时,增加了沟槽数量以减小每齿切削量;为提高耐磨性和抗粘刀性能,采用了耐热性和化学稳定性优良的TiAlN表面涂层处理。

材质:考虑耐磨性和抗冲击性的前提下,采用超细颗粒硬质合金。   

形状:为提高刚性,采用无颈部的强化丝锥柄型。  

沟槽:为获得良好切屑和提高耐磨性,采用与此相匹配的沟槽数和沟槽形状。  

切削角度:为增加刚性和防止崩刃,采用特殊前角。  

精度:考虑到内螺纹的收缩性,采用适度加大尺寸。  

切入长度:考虑到稳定性和寿命,将切入部分长度限定在5牙。  

尖端直径:为确保实际切入长度,采用大的丝锥尖端直径。


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硬质合金枪钻使用说明

1.在使用时,必须先选择尺寸适合的导套,导套与硬质合金枪钻头部的间隙保持在0.003mm--0.008mm之内,使用枪钻的机床主轴必须有较高的轴向和径向刚性,导套和主轴要有较高的同轴度。在钻孔过程中,被加工材料(特别是铸件)钻孔位置应没有断裂、气孔及其他杂质,否则会造成崩刃,甚至掉头。使用时应正确选取切削用量。一般情况下,切削速度:V=1.1-1.65 米/秒,进给量:s=0.015-0.03 毫米/转,油压:P=2.5-6.0Mpa,流量:Q=0.2-0.65 升/秒。 

2.硬质合金枪钻使用的切削液比较讲究,它直接影响到被加工孔的精度。一定要选择专用的枪钻油。一般枪钻用切削液应有极压添加剂,以保证在高压下形成油膜,防止产生干磨。切削液的粘度与钻孔直径有关,直径越小,粘度越低。送往枪钻切削区的切削油和一般机械加工相比具有压力大、流量大、过滤精度高的特点。流量应随孔深的增大而增大,以保证切削油有更大的流速,达到通畅排屑的目的。


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硬质合金回收利用

在近年来的硬质合金回收利用实践过程中,由于对环境保护的要求日益严格,一些回收工艺由于会带来污染而停止使用。目前应用比较广泛的是机械破碎法、锌熔法和电化学选择性电溶法。硬质合金的硬质相碳化钨与粘结相钴在一定的温度下进行烧结形成了粉末冶金的组织结构。如何使致密而坚硬的合金组织得以分解,重新使这些硬质相与粘结金属分离开来是回收利用工艺所要解决的第一步也是关键的一步。

1.高温处理法。硬质合金是在一定的温度下经过保护性气体进行烧结制成的。如果在高出烧结温度下而置于保护性气氛对合金进行加热,硬质合金的体积将发生膨胀,作为粘结金属的钴等将液化沸腾,合金的体积就将变得疏松而多孔坚硬的合金就变得极易破碎加工,经过破碎和研磨,就可以得到与原来的硬质合金相同的碳化钨和粘结金属混合物。高温处理法的原理就在于利用特制的高温炉,在远大于硬质合金的烧结温度(1800℃)使站结金属从合金结构得以解体。这种工艺处理得到的硬质合金再生原料由于得到了高温处理,原先所含的微量其他金属和非金属杂质以及有害气体被清除出去。

2.破碎法。对于一些含钴量不高的硬质合金来说由于硬度相对较低,可以用手工或机械的办法破碎到一定细度后装入湿磨机中研磨一段时间,达到一定的粒度用于再制硬质合金。这种方法工艺简单、流程短、能耗低、不污染环境,但往往在硬质合金手工破碎时,会由于工具的金属材料碎屑带入破碎料中产生污染,此外,由于含钴量较高的硬质合金不易破碎,机械破碎法受到很大限制;成分复杂的硬质合金混合料用此法也很难保证再生产品的质量。

3.锌熔法。锌熔法处理硬质合金的机理是基于锌与硬质合金中的粘结相金属(钴、镍)可以形成低熔点合金,使粘结金属从硬质合金中分离出来,与锌形成锌—钴固溶体合金液,从而破坏了硬质合金的结构,致密合金变成松散状态的硬质相骨架。由于锌不会与各种难熔合金金属的碳化物发生化学反应,再利用在一定的温度下锌的蒸气压远远大于钴的蒸气压,使锌蒸发出来予以回收再利用。因此,锌熔法获得的碳化物粉末较好地保持了原有特性。

4.选择性电化学溶解法。废旧硬质合金的选择性电溶法是以废旧合金作为阳极,置于电介质——盐酸溶液中.在一定的选择极间电压下,通入直流电,废旧硬质合金碎料在直流电场的作用下,其中的粘结相金属钴在阳极上氧化成为二价阳离子进入溶液与氮离子结合生成氮化钴溶液,合金中的碳化钨逐步从合金主体中脱离下来以固体颗粒或片状物形式留存于阳极槽或沉入电介液底部。通过回收电介质中的钴和固相中的碳化钨,进行硬质合金的再制。


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硬质合金枪钻

硬质合金枪钻也叫深孔钻,代表着先进、高效的孔加工技术。它不但可用来加工深孔(径长比1:250),而且也可用来加工浅孔(径长比1:1)。它由钻柄、钻杆、钻头三部分焊接在一起,中间有一通孔,适用于钻削铸铁、碳钢、铜、铝合金、合金钢等。枪钻将钻孔、镗孔、铰孔一次完成,一次走刀便可加工出高精度(IT6-8级)、精直线度(0.16-0.33mm/1000mm)、低粗糙度(Ra3.2-Ra0.1)孔。其钻削速度达到30-100米/分以上。目前国内外在造船、汽车、发动机、机车、化工机械、油嘴油泵、矿山机械及液压件等行业得到广泛应用。 

枪钻磨损后,需及时正确的刃磨,刃磨时必须在万能刃具磨床或专用刃磨机床上将枪钻装在专用夹具上进行刃磨,可选用粒度120左右的树脂金刚石砂轮进行刃磨,每次刃磨只修磨内外角的后刃面。必须保证正确的几何角度和刃尖位置。


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