當(dāng)前我國超硬材料不管在質(zhì)量、產(chǎn)量上,還是在品種、應(yīng)用上,都得到了很大的市場發(fā)展空間。在這里,國銳淺談超硬材料的應(yīng)用,一起看看吧。
我國目前應(yīng)用于超硬材料刀具上的主流材料是聚晶立方氮化硼及其復(fù)合材料。超硬材料的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下方面:
超硬材料應(yīng)用在車削加工中
把超硬材料應(yīng)用在車削加工中能夠通過有效提升加工效果,在具體的加工過程中,對切削深度的要求遠(yuǎn)高于磨削,超硬材料的應(yīng)用提高了以車代磨的工作效率,從而降低了加工制造的成本。需要注意的是,在進行高硬度機械部件加工時,要采取低速或中低速的切削方式,防止超硬材料刀具偏離切割軌道。
在車削鑄鐵件的過程中,發(fā)動機缸蓋的排氣閥座選材非常重要,可以選取銅、鉻合金,這樣加工過程中通常會涉及到兩種加工方式,即車削和銑削。用PCBN材料所制的刀具加工灰鑄鐵剎車盤時,其切削速度一般在700-2000m/min最適宜。
超硬材料應(yīng)用在拉削加工中
機械加工中的拉削加工通常需要用到復(fù)合式的超硬材料加工工具,這是因為這種工具具有其他普通工具所沒有的優(yōu)勢:第一,復(fù)雜多變的刀齒組成及科學(xué)的跳齒排布能夠有效提升拉刀的自身質(zhì)量,而且其制造工藝不復(fù)雜,成本與普通的復(fù)合式漸開線拉刀相比也沒有太多差別。其二是這種加工方式保證了工件內(nèi)孔各形面間的同軸度,在后續(xù)加工工序中,可以統(tǒng)一選用小徑圓面為定位基準(zhǔn),從而使得后序檢驗心軸和定位心軸的制作簡化了許多,同時也保證了各加工表面的位置精度。
超硬材料應(yīng)用在銑削加工中
在進行鋁合金的銑削加工時,可以利用PCD材料制成的硬質(zhì)材料刀具進行加工。而在應(yīng)用的過程中,加工速度可高達(dá)4000m/min,從而有效的節(jié)省了加工的時間。就目前來看,國內(nèi)在進行鋁合金加工時,運用PCD刀具進行加工的速度最高達(dá)4012m/min,效率是90年代引進的國外設(shè)備的2倍。而在玻璃的深加工方面,PCD螺旋內(nèi)排液面銑刀已經(jīng)得到了普遍的應(yīng)用。
超硬材料應(yīng)用在鏜削加工中
就目前來看,在汽車發(fā)動機缸孔的鏜削加工方面,PCBN刀具得到了廣泛的使用。而PCBN刀具是利用聚晶立方氮化硼材料制造而成的,具有使用壽命長、尺寸穩(wěn)定、加工精度高和生產(chǎn)效率高等特點[2]。此外,在進行鎢硬質(zhì)合金汽缸的鏜削加工時,則可以利用CVD刀具。而切削的速度可達(dá)0.5m/s,深度可達(dá)0.12mm,并且一次可以完成8個零件的加工。
超硬材料應(yīng)用在鉆削加工中
在工程陶瓷、玻璃及石材的加工過程中經(jīng)常要用到PCD鉆頭,大部分的玻璃店及加工部門都會運用PCD鉆頭完成玻璃的加工。當(dāng)前,我國較為常見的金剛石鉆頭直徑一般在3-130mm之間。玻璃鉆頭有樹脂金剛石的,也有鑲嵌金剛石的。用PCD鉆頭加工石材和工程陶瓷具有效率高、質(zhì)量好的優(yōu)點。金剛石電解鉆削可用來成型各種難加工導(dǎo)電材料上的圓柱孔(盲孔和通孔)、特型孔和圓錐孔。
超硬材料應(yīng)用在鉸削加工中
PCBN電鍍鉸刀在機械加工中是一種較為常見的工具,這種工具的基本組成有9GrSi或者42HRC的45#鋼,這種材料能夠有效進行切削及完成前后導(dǎo)向工作。因此應(yīng)該結(jié)合實際需求設(shè)計出科學(xué)的基體,同時應(yīng)該滿足較高的制造精度需求,切削部分要比前導(dǎo)向部分大位0.04mm,工件孔深要小于切削區(qū)長度,切削區(qū)長度要比后導(dǎo)向長度略小。