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CBNPCD刀具加工硬質合金軋輥的經驗

CBNPCD刀具加工硬質合金軋輥的經驗

硬質合金軋輥因其優異的性能，被廣泛用于鋼鐵行業，其硬度非常高。關于硬質合金軋輥的切削加工，選用CBN/PCD刀具，可有用替代磨削工藝提高出產功率，以下是華菱超硬CBN/PCD刀具切削加工硬質合金軋輥時的經歷關鍵。

一、選擇規矩

1、看硬度：

（1）硬度小于HRA90的硬質合金軋輥，可選擇HLCBN商標或BNK30商標CBN刀具進行大余量車削，此商標CBN刀具是CBN微粉整體燒結而成的塊狀材料，沒有合金襯底，因為選用非金屬作為粘合劑，高溫紅硬性優異，大余量車削硬質合金軋輥，刀具不碎裂、不燒商。

（2）硬度大于HRA90的硬質合金軋輥，現已超過了CBN刀具的可加工規模，一般選擇CDW025商標PCD刀具或選用樹脂結合劑金剛石砂輪進行磨削。

一般硬度越高，材料越脆，硬質合金被切削時在切出邊沿“掉渣或崩缺”導致工件報廢，所以關于高硬度材料切削比較慎重，可提早做倒角加工，又或許選用準確預留精磨余量加以逃避。

2、看加工余量和加工辦法：

（1）硬質合金軋輥加工外外表或車R3以上的槽，關于加工余量大的，一般先用HLCBN商標或BNK30商標CBN刀具粗加工，然后再用砂輪磨削（樹脂結合劑金剛石砂輪磨外圓或平面，軋輥孔型開槽等成型磨削一般選用電鍍或金屬結合劑金剛石砂輪）。

關于加工余量小的，可以直接用砂輪進行磨削，或許選用PCD刀具進行仿形加工（如倒角工序和切槽等成型工序可選擇定制金剛石刀具）。

（2）硬質合金軋輥月牙槽刻肋加工時，選用CDW025金剛石雕銑刀（又稱為飛刀，旋銑刀）。

軋輥分新制和修磨，以上辦法不只適宜硬質合金軋輥廠新制軋輥時參考，也可用作鋼廠修磨硬質合金軋輥使用。

二、注意事項

1、切削參數的選擇：

選用HLCBN商標或BNK30商標CBN刀具加工硬質合金軋輥時，切削速度Vc≤35m/min；吃刀深度ap≤0.8mm；進給量Fr=0.25-1mm/r（具體依據刀具形狀和加工粗糙度選擇，盡量取大值），干切。假如選用PCD刀具加工，吃刀深度（ap）值主張更小一點。

選用CDW025商標PCD刀具仿形車削、開槽加工硬質合金軋輥時，進給量Fr值主張0.1-0.2mm/r；或0.05-0.1mm/r，可加切削液。

2、刀具刃口處理：

在加工硬質合金軋輥時，或許會對刀具進行鈍化處理，所謂的鈍化處理就是為了處理刃磨后的刀具刃口微觀缺口的缺陷，使其鋒值減少或消除，到達油滑平坦，既尖銳堅固又經用的目的。但鈍化處理不能太大，因為鈍化后刀具刃口接觸面變大，切削阻力也隨之增大，硬質合金軋輥歸于硬脆材料，簡單構成崩塊，危害工件。

一同刀具刃口也不能過火尖銳，過火尖銳會降低刀具的使用壽命，因此購買刀具前，盡量和華菱超硬刀具工程師進行交流，以便選擇愈加合理的刀具刃口參數。

粉末冶金

粉末冶金是制取金屬或用金屬粉末（或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）作為原料，經過成形和燒結，制作金屬資料、復合資料以及各種類型制品的工藝技能。廣義的粉末冶金制品業涵括了鐵石刀具、硬質合金、磁性資料以及粉末冶金制品等。狹義的粉末冶金制品業僅指粉末冶金制品，包括粉末冶金零件(占絕大部分)、含油軸承和金屬射出成型制品等。

工藝特點

1、 制品的致密度可控，如多孔資料、好密度資料等；

2、 晶粒細小、顯微安排均勻、無成分偏析；

3、 近型成形，原資料利用率＞95%；

4、 少無切削，切削加工僅40~50%;

5、 資料組元可控，利于制備復合資料；

6 、制備難溶金屬、陶瓷資料與核資料。

工藝基本流程

1、制粉

制粉是將原料制成粉末的進程，常用的制粉辦法有氧化物還原法和機械法。

2、混料

混料是將各種所需的粉末按必定的比例混合，并使其均勻化制成坯粉的進程。分干式、半干式和濕式三種，分別用于不同要求。

3、成形

成形是將混合均勻的混料，裝入壓模重約束成具有必定形狀、尺寸和密度的型坯的進程。成型的辦法基本上分為加壓成型和無壓成型。加壓成型中運用多的是模壓成型。

4、燒結

燒結是粉末冶金工藝中的關鍵性工序。成型后的壓坯經過燒結使其得到所要求的終物理機械性能。燒結又分為單元系燒結和多元系燒結。除普通燒結外，還有松裝燒結、熔浸法、熱壓法等特別的燒結工藝。

5、后處理

燒結后的處理，可以根據產品要求的不同，采納多種方法。如精整、浸油、機加工、熱處理及電鍍。此外，近年來一些新工藝如軋制、鍛造也運用于粉末冶金資料燒結后的加工，獲得較理想的效果。

首要運用

粉末冶金產品的運用規模非常廣泛，從普通機械制作到精密儀器；從五金工具到大型機械；從電子工業到電機制作；從民用工業到軍事工業；從一般技能到高技能，均能見到粉末冶金工藝的身影.

>>>>典型運用-轎車行業

轎車上很多運用了粉末冶金零部件

1.發動機部件

為了提高燃油經濟性與控制排放，轎車發動機的工作條件變得愈加嚴格。運用粉末冶金的閥座、閥導向、VCT和鏈輪等，可以具備高強度、高耐磨損性和尤秀的耐熱性。

進、排氣門座

齒輪

2.變速器部件

將近終成形的同步器齒環與兩層沖突資料和高強度資料相結合，制作了世界上地一個離合器轂。此外，經過高溫燒結的辦法，制作了高強度的零部件，如手柄式換擋齒輪和換擋撥叉。

轎車中粉末冶金變速器部件首要有：同步器輪轂、同步器環、泊車部件、列移位部件和控制桿等

同步器錐環

3、減振器部件

轎車、摩托車的減振器中，活塞桿及活塞導向閥等都是重要的零部件。考慮到減振器的安穩阻尼力，運用粉末冶金零件，具有高精密薄板表面，可以削減沖突，確保操作的安穩性，提高乘坐舒適性。

減震器零件

一個視頻簡略的介紹了傳統粉末冶金全進程 從車材變粉末然后約束燒結加工終成為轎車零件，由GKN制作。

>>>>典型運用-航空航天工業

航空工業中所運用的粉末冶金資料，一類為特別功用資料，如沖突資料、減磨資料、密封資料、過濾資料等等，首要用于飛機和發動機的輔機、儀表和機載設備。另一類為高溫高強結構資料，首要用于飛機發動機主機上的重要結構件。

航空剎車副-BY2-1587

航空過濾器

航空發動機用高壓渦輪粉末盤（航空報圖片）

>>>>典型運用-家用電器

有些家用電器資料和零件只能用粉末冶金辦法來制作，如冰箱壓縮機洗衣機、電風扇等中的多孔自潤滑軸承；有些家用電器資料和零件用粉末冶金辦法來制作質量更好、價格更低，如家用空調排風扇和吸塵器中的雜亂形狀齒輪和磁體等。

家用電器粉末冶金零件

典型運用-消費電子

>>>>典型運用-電動工具

電動、電氣工具零件

其他事宜

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模具種類

金屬沖壓模具：連續模、單沖模、復合模、拉伸模

塑膠成型模：注塑模、擠塑模、吸塑模

壓鑄模具

鍛造模具

粉末冶金模具

橡膠模具

模具加工流程

開料：前模料、后模模料、鑲件料、行位料、斜頂料。

開框：前模模框、后模模框。

開粗：前模模腔開粗、后模模腔開粗、分模線開粗。

銅公：前模銅公、后模銅公、分模線清角銅公。

線切割：鑲件分模線、銅公、斜頂枕位。

電腦鑼：精鑼分模線、精鑼后模模芯。

電火花：前模粗、銅公、公模線清角、后模骨位、枕位。

鉆孔、、頂針；模具頂水路孔加工行位、行位壓極。

斜頂、復頂針、配頂針。

根本特色

1.加工精度要求高：一副模具一般是由凹模、凸模和模架組成，有些還或許是多件拼合模塊。于是上、下模的組合，鑲塊與型腔的組合，模塊之間的拼合均要求有很高的加工精度。精密模具的尺寸精度往往達μm級。

2. 形面雜亂：有些產品如轎車覆蓋件、飛機零件、玩具、家用電器，其形狀的表面是由多種曲面組合而成，因而，模具型腔面就很雜亂。有些曲面必須用數學計算方法進行處理。

3. 批量小 ：模具的出產不是大批量成批出產，在很多情況下往往只出產一付。

4.工序多 ：模具加工中總要用到銑、鏜、鉆、鉸和攻螺紋等多種工序。

5.重復性投產模具的運用是有壽數的：當一付模具的運用超越其壽數時，就要更換新的模具，所以模具的出產往往有重復性。

6.仿形加工模具出產中有時既沒有圖樣，也沒有數據，并且要根據實物進行仿形加工。這就要求拷貝精度高，不變形。

7.模具資料優異，硬度高模具的主要資料多采用合金鋼制造，特別是高壽數的模具，常采用Crl2、CrWMn等萊氏體鋼制造。

根據上述諸多特色，在選用機床上要盡或許滿意加工要求，如數控系統的功用要強、機床精度要高、剛性要好、熱穩定性要好、具有仿形功用等。

加工工藝流程

1.底面加工，加工量保證。

2.鑄件毛坯基準找正，2D、3D型面余量查看。

3.2D、3D型面粗加工，非裝置非工作平面加工。

4.半精加工前，側基準面的找正確保精度。

5.半精加工2D、3D型面，精加工各類裝置工作面，半精加工各類導向面、導向孔，留余量精加工工藝基準孔及高度基準面，并記載數據。

6.檢驗復查加工精度。

7.鉗工鑲作工序。

8.精加工前，工藝基準孔基準面找正，鑲塊余量查看。

9.精加工型面2D、3D，側沖型面及孔位，精加工工藝基準孔及高度基準，精加工導向面及導向孔。

10.檢驗復查加工精度。

注意事項

1.工藝編制簡明、表達詳細，加工內容盡量數值化表達。

2.加工重點難點處，工藝要特別強調。

3.需要組合加工處，工藝表達清楚。

4.鑲塊需獨自加工時，注意加工精度的工藝要求注明。

5.組合加工后，需獨自加工的鑲塊零件，組合加工時工藝裝置獨自加工的基準要求。

6. 模具加工中繃簧是簡單損壞的，所以要挑選疲勞壽數長的模具繃簧。