硬質合金刀片准幹式切削技術
- 分類：鎢的知識
- 發佈於：2014年8月12日
- 點擊數：576
硬質合金刀片在切削過程會因高速運轉產生大的熱量導致熱磨損，為避免熱磨損降低刀片的使用壽命，常用的冷卻措施有風冷、水冷、冷卻液等方法。但是，經過實踐證明，上述常用的傳統冷卻降溫方法並不能很理想的帶走大量熱量，硬質合金刀片准幹式切削技術便應運而生了。
微量潤滑或最小量潤滑，又稱噴霧冷卻，是利用氣液兩相液體的混合體以高壓霧化的方式噴射到加工區，霧化的質點顆粒在切削區的高溫作用下發生汽化相變，從而吸收大量切削熱。
噴霧冷卻比傳統切削液澆注方式的降溫效果更為有效。由於切削液霧進入切削區後，吸收切削熱後微小液滴迅速沸騰、汽化，帶走大量熱量。傳統澆注式冷卻，液體很難進入切削加工區，即使少量的液體滲透進入切削區後遇到高溫壁面，液體產生層狀汽化，這個汽化層把被加熱的表面和冷卻介質分離，得不到較好的冷卻，所以液體澆注冷卻僅僅是對流和傳導起主要作用，散熱能力有限。
硬質合金刀片准幹式切削技術具有很多優點：
1.專用切削油微量使用，有效降低購買和庫存成本。
2.省去傳統切削液的日常管理和廢液處理。
3.切削液供應裝置簡易化，無需循環過濾系統。
4.生產效率提高，有效降低生產費用。
5.清潔幹燥的切屑，可免清洗而直接回爐省去許多後處理工序。
6.工件上幾乎無油，甚至可免除後序清洗工序。
硬質合金刀片利用准幹式切削方式能大幅提高生產效率，提高工件表面質量，提高使用壽命。
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硬質合金刀片塗層物理氣相沉積技術
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- 發佈於：2014年8月12日
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物理氣相沉積技術（PVD）是通過氣相反應過程使蒸發或濺射出來的金屬原子發生氣相反應，從而在硬質合金刀片表面沉積所需要的化合物。其機理是在真空條件下，用物理的方法將塗層材料氣化成原子、分子或電離成離子，通過氣相過程在硬質合金的表面沉積成塗層。具有沉積速度快和表面清潔等特點，特別具有膜層附著力強、繞射性好、可鍍材料廣泛等優點。
硬質合金物理氣相沉積過程細分步驟主要如下：
1.使塗層材料蒸發、升華和分解等成為塗層源材料的汽化過程；
2.塗層材料中的原子、分子或離子遷移到硬質合金表面的遷移過程，這一過程伴隨著一系列複雜的變化過程，如原子、分子或離子之間可能發生碰撞產生離化、複合、反應以及能量和運動方向的改變；
3.原子、分子或離子在硬質合金表面的吸附、堆積、形核和長大以至最終形成塗層。
硬質合金刀片PVD塗層技術有以下明顯優點：
1.PVD技術的沉積溫度低，可以在200℃~600℃以及以下沉積TiN等超硬塗層，因此不會降低基體材料原有的抗彎強度，不需要采用特殊的硬質合金材料，擴大了應用範圍。
2.塗層具有細微結構，在塗層內部產生壓應力，抗裂紋擴展能力強。
3.塗層表面光滑，比CVD塗層更能有效地阻止硬質合金刀片前刀面的橫裂紋擴展，同時還可以降低摩擦系數。
4.可以使用刃口鋒利的刀具做基體，這一點對於高速切削非常重要。
由於PVD塗層技術所具有的優異特性，自20世紀70年代以來在世界範圍展開了用PVD技術沉積超硬塗層的研究。20世紀80年代以來，物理氣相沉積技術成功用於切削刀具的硬質合金刀片塗層，有效提高表硬度、韌性、耐磨性和高溫穩定性，大幅度提高塗層產品的使用壽命，引起刀具材料和性能的改變。作為材料表面改性處理的新技術，PVD在現代機械工業中的應用也越來越廣泛。
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硬質合金刀片和冷卻液
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在一般金加工中，采用硬質合金刀片進行切削加工都是不用冷卻液的。因為硬質合金刀片硬度大，允許工作溫度高，在切削過程中，不用冷卻液不影響切削加工，再加上硬質合金刀片對驟熱的敏感性較強，使用冷卻液往往會導致崩刃。
但是，在切削加工中，如果不用冷卻液，硬質合金刀片的幹切削會使工件溫升較快，容易產生熱變形，直接影響到工件的精度。而且不用冷卻液會使切削過程的阻力較大，消耗功率多，造成硬質合金刀片磨損增加。
從經濟效益來看，采用冷卻液進行冷卻加工是較好的。但要注意幾點，以避免崩刃現象。
1.選用含有抗磨添加劑的油基切削液。
2.要均勻地冷卻刀具。
3.要全程冷卻。
硬質合金刀片采用冷卻液，不只是對刀片的保護，更主要的是提高了加工的粗糙度和加工精度。
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硬質合金刀片轉位精度
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對於可轉位硬質合金刀片來說，除了刀片的精度之外，還有很多其它因素影響整體加工精度。
1.刀體的磨損或損壞。刀體的磨損對刀片精度的影響很大。
2.刀體的樣式。不同樣式的刀體主偏角不同，
3.刀槽角。刀體上的刀槽也有公差範圍。從對轉位精度的影響來看，刀槽角小一度比大一度要好。
4.熱膨脹。熱膨脹效果僅產生於從刀片到一個刀體夾緊螺栓之間的部分。雖然刀體溫升沒有硬質合金刀片那麼大，但是刀體的熱膨脹對工作尺寸精度的影響較大。
5.剛性。機床剛性是一個完全不受刀片精度影響的因素，有可能整個系統成為彈性體而使轉位精度不高。
6.髒物和切屑。在加工時，髒物和切屑可能在轉位時它們會送到刀片下面，所以應該仔細清理刀片槽。
7.刀片誤差。在成本不會過高的基礎上盡可能用較嚴的公差。
8.內切圓誤差。精度高的硬質合金刀片有很高的幾何精度，但少量的差異也是不可避免的。
9.刀尖變動。硬質合金刀片的刀尖必須由尺寸一致的圓弧構成，這些圓弧應精准地與刀片各邊相切。
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鎢合金藥型罩的影響因素
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1：藥型罩錐角。射流速度隨藥型罩錐角增加而減少，射流質量隨藥型罩錐角增加而增加。傳統聚能射流藥型罩錐角在30°至70°之間，爆炸成型彈丸錐角在120°至140°之間，單錐結構聚能藥型罩錐角在100°至120°之間。
2：藥型罩壁厚。藥型罩壁厚的選擇取決於藥型罩的幾何結構，一般來說藥型罩壁厚隨其材料密度的較少而增加，隨罩口徑的增加而增加。
3：材料。藥型罩材料的密度、塑性和聲速與破甲深度，破甲孔徑直接相關，因此要求藥型罩材料高密度，高塑性，高聲速和熔點不低，所以鎢合金材料是最為適合的材料之一。
4：結構形狀。鎢合金藥型罩形狀有單錐，雙錐，喇叭錐，單錐-喇叭錐等。
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