CBN和金剛石性能比較能材料成分熱穩定性(在空氣中)與鐵元素化學惰性備注金剛石小大CBN的熱穩定性和化學惰性大大優于金剛石,在空氣中人造金剛石在700 ~800時即碳化,而立方氮化硼可耐1300-1500的高溫,甚至在1500時也不發生相變,從而保持其硬度。CBN與鐵系金屬的親和性較低,而金剛石刀具在一定的切削溫度下與鐵發生反應而難于切削鐵系材料,故CBN刀具能對鐵系金屬進行篼速切削,加工精度高,表面粗糙度低。精度可達1級,粗糙度可達/ 8以下,切削速度比硬質合金提篼10倍,其硬度和耐磨性是硬質合金刀具的50倍,陶瓷刀具的25倍。
CBN刀片可用機械夾固或焊接的方法固定在刀桿上,也可將CBN薄片和硬質合金壓制在一起成為復合刀具。
由于CBN刀具的特性,決定了CBN刀具在金屬切削加工中所具有的篼熱硬性、高耐磨性和不易粘刀等優越性能。CBN刀具的應用范圍主要包括以下難加工材料。
各類淬火鋼:碳素工具鋼、合金鋼、軸承鋼、模具鋼、篼速鋼等工件,工件硬熱噴涂類:Ni基、Fe基兩大系列產品及其它一些耐磨、耐腐、耐熱噴涂材料。
耐磨鑄鐵類:V-Ti鑄鐵、高髹鑄鐵和冷硬鑄鐵等。
耐熱合金的部分工件。
CBN刀具還可切削加工YG類硬質合金工件,以及在某些場合下代替原用的金剛石刀具。
切削刀具幾何參數的選擇刀具的幾何參數選擇是否合理,對CBN刀具影響如同其它刀具一樣,其使用壽命有時會相差幾倍甚至十幾倍之多。這要視工件的材料成分、機械性能、加工要求、機床情況和操作技術水平等許多因素所決定。根據實踐經驗,初用者需作選擇試切,推薦使用90刀尖角和120刀尖角作試切基礎,同時推薦0前角和負前角(0°~ -10);后角一般偏小,在8~12范圍內。當刀尖需要增加強度(例如粗車),選較大的負前合理選擇切削用量,對CBN刀具的壽命、效率影響很大。一般而言,CBN刀具所選用的切削速度均大大篼于普通高速鋼刀具或硬質合金刀具。切削速度靠試驗或經驗確定,而進給量/,吃刀深度要與切削速度相匹配。由于CBN刀具多用于半精加工和精加工所以/、ap都較小。表2為根據試驗列出的幾種曲型材料加工時,切削參數L/、的值。
一般來說,合金元素含量越高,或硬度越硬,所使用的切削速度越低。而加工碳鋼,可使用較高的切削速度。
表2幾種曲型材料加工切削用選擇表被加工材料切削用量淬火鋼噴涂(焊)合金耐磨鑄鐵刀具刃磨時,粗磨選用180~240金剛石砂輪,雙行程進給量一般小于0.01mm;精磨選用W20金剛石砂輪;超精磨應用金剛石研磨裔進行研磨。粗磨在考慮提高效率的同時,應控制刀頭溫度,以免產生刃磨裂紋;精磨時要細心和耐心,刃口在顯微鏡下經過目檢,不允許存在可見的鋸齒或缺口。
CBN刀具主要用于洋硬材料等難加工材料的精加工,切削余量小。因此刀具的磨損形式主要是在刀具的后面及刀尖。同時,由于CBN刀具硬而脆,在加工中稍有不慎就容易造成刃口崩刃。刃口崩刃現象是刀具損壞的常見形式,以刀具崩刃現象為例,20,磨削后刀面,t;=13m/s,ap=0.01mm;*后用RW40研磨儋研磨后刀面。重磨后,在顯微鏡下觀察,要求刃口平直,無鋸齒邊,無裂痕,前后刀面表面粗糙度低。
采用切削液可以提篼刀具的耐用度和加工質量。但切削液不能用含水冷卻液、切削液,只能用切削油。切削油的主要成分是礦物油,少數采用動植物油或復合油。在實際使用中常加人油性添加劑、極壓添加劑和防銹添加劑。常用的切削油主要有極壓切削或或F43切削油。
除了刀具幾何參數、切削用量影響刀具使用外,在切削過程中還要考慮以下因素:操作工人要具有一定的熟練操作技能,進刀、退刀均要仔細,避免碰撞。
設備要精度高、剛性強,主軸偏擺要小于0.05mm.工件裝夾要夾緊,并盡量排除切削時產生的振動因素,如細長軸要加中心架等。
對工作毛邊要進行倒棱。
刀具裝夾時刀尖對中要準,刀頭伸出度以短為宜,一般小于2530mm(對車床而言)。
本文主要論述CBN刀具的特性、應用范圍、刀具幾何參數的選擇、切削用量的選擇、刀具的刃磨和重磨、刀具的冷卻與潤滑,以及在加工過程中應注意的其它問題,力圖使讀者對CBN刀具有一定的認識和了解。由于CBN刀具所具有的高強度和耐磨性、篼熱穩定性、化學惰性,決定了其應用的廣闊性。我國目前對CBN刀具的使用尚未普及,隨著我國機械工業的飛速發展,CBN刀具將會得到越來越廣泛的應用。
鉆機絞車走道板連接結構的改進李秀清滇黔桂臨盤鉆探一公司機修廠山東臨邑251500 50鉆機的輔助絞車,位于lm多篼的平臺上,供井架的起放使用,在井架的起放過程中,絞車的走道板必須拆除,否則會阻擋起放鋼絲繩的空間。由于走道板與輔助絞車的連接為銷軸連接,位于走道板的側面,需由安裝人員對中穿銷軸,而絞車的前方是空曠位置,人員操車難度大,且具有一定的危險性。由此,我們通過改進走道板的連接方式來解決這一問題。
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