Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.
当 今世界,汽车工业竞争日趋激烈,为适应汽车轻量化、节能及环保的需要,用铝合金等轻质材料制 造汽车已成为总的发展趋势。随之而来的就是新刀具材料在铝合金加工领域的应用。1合理选择刀具材料在铝合金加工中的重要性(1)铝合金加工时的特点①在铝 合金加工中,导致刀具磨损的主要因素是来自压铸中形成的各种硬质点。由于其硬度高,分布不均匀,使硬质合金刀具在进行精加工时极易损坏刀尖。。②铝合金熔 点低,在切削时容易粘刀,产生积削瘤严重,阻碍切屑顺利排出 ,造成加工表面的粗糙度增大。(2)采用合适的刀具材料在铝合金加工中的重要性切削加工在汽车工业零部件加工中起着重要的作用。同时根据铝合金加工时的特 点,对刀具材料的要求也不断提高。刀具是决定铝合金切削加工效率的主要因素。采用合适的刀具材料可大大提高切削加工生产效率,可以获得巨大的经济效益,还 可提高加工精度、加工表面质量及扩大加工领域。2目前国内外最新刀具材料概况(1)超硬刀具材料目前,超硬刀具材料中的聚晶金刚石穴PCD雪和立方氮化硼 穴CBN雪越来越成为“普通”的刀具材料。聚晶金刚石穴PCD雪是一种人工合成产品,其硬度可达HV10000,适合加工有色金属和非金属,具有特别高的 耐磨性,用于加工铝合金等非铁材料有很高的生产率和可靠性。CBN的硬度为HV8000～9000,仅次于PCD,由于热稳定性好而适合于加工淬硬钢、冷 硬铸件和喷焊材料。(2)陶瓷刀具材料在陶瓷刀具材料中, 氧化铝穴Al2O3雪主要用于铸件的粗、精加工。目前开发出的细晶粒高韧性并涂有TiN涂层的这种混合陶瓷刀具既可湿式又可干式硬车或铣削硬料。氮化硅穴 Si3N4雪陶瓷具有很好的韧性和耐热性,适用于车削、铣削和钻削铸件。(3)硬质合金钨钴穴WC雪基硬质合金主要有两个发展方向,一是发展细和超细晶粒 硬质合金;二是开发涂层技术,通过细晶粒硬质合金和硬涂层结合,提高刀具的硬度和韧性。目前,已可通过纳米晶粒硬质合金来极大地提高硬度和韧性,但这种硬 质合金价格十分昂贵,还难于推广应用。(4)TiC/TiN基硬质合金TiC/TiN基硬质合金特别适合于对钢件和铸件进行精加工或半精加工,可获得很高 的表面质量、稳定的尺寸精度和较长的刀具寿命。(5)涂层技术涂层技术在加工铁质材料,实现硬加工和干切削中起着决定性的作用,多涂层也得到越来越广泛的 应用。目前,涂层数甚至有超过20层的。随着纳米技术的发展,制造纳米涂层,能进一步提高硬度,并由此提高刀具的耐磨性,如德国的Cemecon公司 ,采用金刚石纳米涂层而显著地提高了刀具的耐用度。3选用PCD刀具加工汽车铝合金零件从以上分析看出,目前加工汽车铝合金零件可供选择的最新刀具材料有 数种。这些材料中,PCD刀具是最硬的,它在有色金属和耐磨材料的加工应用中,有出色的适应性。在合适的加工条件下,金刚石比高速钢、硬质合金、陶瓷以及 聚晶立方氮化硼的使用寿命都长,而且聚晶金刚石具有天然金刚石的硬度、强度和耐磨性,但没有天然金刚石对破损的敏感性。PCD与天然金刚石比较,价格便 宜,且刃磨远比天然金刚石方便,其更适于制造切削刀具。可以制造特定的形状,以适应不同加工的需要。更重要的是PCD刀具很适合于铝的高速切削,特别适于 须达到良好表面粗糙度的场合。汽车材料中的铝合金大多属于高硅铝合金,含硅量约在9%～11%,在切削过程中硅所形成的硬质点对刀具有磨料作用,刀具容易 磨损,切削加工性较差。采用传统材质刀具日益暴露出不足之处 ,高速钢刀具不能保证工件精度;用YG6X硬质合金切削工具,刀具寿命也不理想,且加工精度也不稳定。CBN刀具虽然有许多优点,但加工铝合金时,易产生 积屑瘤,使加工表面恶化,刀具耐用度降低。用聚晶金刚石(PCD)刀具加工能获得满意效果,且精度稳定。(1)PCD刀具的发展概况PCD复合刀片即金刚 石压层刀片,是在硬质合金基体表面经约1400℃的高温和6 0kbar的高压烧结上一层聚晶金刚石,形成的金刚石与硬质合金的复合刀片。在工艺过程中, 形成聚晶的颗粒同时被整体粘接到一块硬质合金基体上,以提高机械强度和抗冲击性能。由于生产 PCD复合刀片需要聚晶金刚石,因而人造聚晶金刚石的生产对PCD刀具的发展至关重要。我国于1963年成功获得第一颗人造金刚石。郑州磨料磨具磨削研究 所于1969年研究成功人造金刚石聚晶体。中国科学院上海硅酸盐研究所1978年获得的金刚石粒径为1.5～2mm,最大的达2.4mm优质大单晶。据中 国科学技术大学报道,2003年8月3日,国际化学界权威学术刊物《美国化学会志》(J.Am.Chem.Soc.)发表了该校化学与材料科学学院陈乾旺 教授领导的研究组的论文“低温还原二氧化碳(CO2)合成金刚石”,在440℃和800个大气压的条件下,经过12小时的化学反应,终于成功地将CO2还 原成了金刚石。目前,已能生长出1.2毫米的金刚石,首次实现了从CO2到金刚石的逆转变,在国际学术界引起极大反响。当前各国竞相发展的金刚石刀具是金 刚石-硬质合金复合刀具。这种复合刀具是在硬质合金刀片基体上烧结厚度为0.5～1mm的一层金刚石,除具有金刚石聚晶体的优点外,它的抗弯强度可达到硬 质合金基体的强度,故可承受较大的冲击和使用大的切削用量。此外,这种复合刀片可制成各种切削角度,允许多次重磨,能象焊硬质合金刀片那样用银焊料焊在刀 杆上。( 2)PCD刀具的性能特点①PCD刀具有极高的硬度及寿命如前所述,PCD的硬度仅次于天然金刚石,是目前世界上人工合成的最硬物质,其硬度是目前被广泛 应用于汽车加工领域的硬质合金材料硬度的3～4倍。在加工铝硅合金时,PCD刀具的使用寿命是硬质合金的20～100倍。 ②PCD刀具有优异的导热性PCD刀具的导热性略低于天然金刚石,约为硬质合金的3～5倍, 这有利于降低刀尖部分的温度,提高刀具的使用寿命。③PCD刀具有锋利的刀刃PCD刀具的刀刃非常锋利。其刃面粗糙度一般在0.05～0.1μm左右,如 有特殊要求,可研磨至0.01 μm以下,故刀具的切光能力很强。④PCD刀具有很低的摩擦系数PCD刀具很适合加工铝合金等有色金属,它与某些有色金属的摩擦系数低于0.3,约为硬质 合金的一半左右。这对切屑的顺利排出、杜绝积屑瘤的产生、降低切削力和切削热非常有利。⑤PCD刀具有低的热膨胀系数PC D刀具的热膨胀系数约为硬质合金的1/4,因此PCD刀具的热稳定性非常好,能长时间保持刀具的尺寸精度和锋利性。综上所述,PCD用作刀具加工铝合金时 可获得如下效果:耐用度好,切削热变形小,切削力小,切削温度低;加工表面质量好,刀具材料综合性能好,可多次重磨使用, 刀具寿命长。尤其能克服压铸铝合金中硬质点对刀尖的破坏并最大可能地消除积屑瘤。(3)PC D刀具在加工中注意的问题据报导,加工Si-Al合金时产生的切屑是PCD刀具损坏的主要原因,因而避免切屑的产生是提高刀具寿命的重要环节。对于汽车工 业用含硅量高的铸造铝合金,不必用太锋利的正前角,而应以稳定、耐用为主。因此,大多数的汽车制造厂商加工铝合金,都选用较小的轴向和径向正前角。4结论 加工汽车用铝合金件时,硅所形成的硬质点对刀具磨损严重,而且铝合金在切削时容易粘刀,产生积屑瘤严重,阻碍切屑顺利排出。用PCD刀具加工能取得较好的 切削性能,获得满意效果,且精度稳定。新刀具在汽车铝合金件加工中的应用@于燕玲$十堰职业技术学院!湖北十堰442000新刀具;;铝合金;;PCD刀 具用PCD刀具加工汽车用铝合金件,能克服铝合金中硬质点对刀尖的破坏并最大可能地消除积屑瘤,用其加工能获得满意效果,且精度稳定。
BW Bewise Inc.
Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
Bewise Inc. www.tool-tool.com
BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.
留言列表
