高速切削對硬質合金刀具結構提出新要求
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- 發佈於：2014年11月14日
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高速切削對硬質合金刀具結構提出了新的要求。高速切削時，旋轉類的刀具如銑刀、鏜刀在高速旋轉時會受到很大的離心力作用，造成刀體的破碎。因此要求設計十分可靠的刀體結構和刀片夾緊結構。同時對高速回轉刀具還應考慮刀具的動平衡，否則由於刀具回轉的不平衡所引起的工藝系統振動必然會影響已加工表面的品質和刀具壽命。在高速切削刀具技術中，必須解決刀具幾何參數，刀體結構，刀片夾緊結構，刀具與機床連接裝夾方式，高速主軸中刀具夾緊措施，以及回轉刀具的動平衡等問題，一般高速切削刀具的前角比普通切削刀具前角約小10度而後角約大5-8度。刀尖角亦應適當增大，硬質合金刀具切削部分應短些。刀柄的研究也是高速切削刀具技術中的一個重要分支，高速切削過程中，隨著刀具的高速旋轉，刀柄的開口由於離心力的作用會產生擴張，從而引起刀具的定位精度和連接剛性下降。
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硬質合金立銑刀使用範圍
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- 發佈於：2014年11月14日
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使用硬質合金立銑刀進行銑削加工時，刀具旋轉（作主運動），工件移動（作進給運動），工件也可以固定，但此時旋轉的刀具還必須移動（同時完成主運動和進給運動）。硬質合金立銑刀使用範圍基本包括以下幾種：
端面銑削:適用於較小平面範圍、較小切削深度的操作要求。加工後的零件表面相對較為“粗糙不均”。
鍵槽加工：一般來說，生產一道高質的鍵槽需要至少兩把銑刀。
月牙鍵槽加工：一般來說，這個過程需要一把銑刀，用全面進給進刀法操作。
特殊切削：包括錐形表面的銑削(比如：“T”形溝槽)以及鳩尾槽的加工。
精細仿形切削：在有平行邊壁的工件上完成內表面/外表面的輪廓。
模具孔洞加工：大致包括在鋼模凹處的俯面加工和精細加工。凹模加工需要三維方位的處理。球銑刀比較適合該項操作。
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硬質合金可轉位刀片轉位時應注意的問題
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- 發佈於：2014年11月14日
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硬質合金可轉位刀片轉位和更換時應清理刀片、刀墊和刀杆各接觸面，應保證接觸面無鐵屑和雜物，表面有凸起點應修平。已用過的刃口應轉向切屑流向的定位面。
轉位刀片時應使其穩當地靠向定位面，夾緊時用力適當，不宜過大（必要時可採用測力扳手）。
夾緊時，有些結構的車刀需用手按住刀片，使硬質合金可轉位刀片貼緊底面（如偏心式結構）。夾緊的刀片、刀墊和刀杆三者的接觸面應貼合無縫隙，要注意刀尖部位的良好緊貼，不得有漏光現象，刀墊更不得有鬆動。
另外硬質合金車刀安裝時其底面應清潔無粘著物。若使用墊片調整刀尖高度，墊片應平直，最多不能超過三塊。如果內側和外側面也須作安裝的定位面，則也應擦淨。刀杆伸出長度在滿足加工要求下應盡可能短，一般伸出長度是刀杆高度的1.5倍。如確要伸出較長才能滿足加工需要，也不能超過刀杆高度的3倍。
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硬質合金球研磨條件
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硬質合金球具有拋光性好、能量消耗低、耐磨、耐高溫、耐腐蝕，可回收利用等優良特性，被廣泛應用於石油鑽探、石油行業軸承、制筆等領域。硬質合金球加工工藝流程主要有：冷成型或熱成型加工-磨球-初研-精研-拋光-洗球--檢測-包裝。研磨是硬質合金球加工的一個關鍵環節。
理想球體的任意截面都是正圓，這是球體研磨方法設計的基本出發點。研磨過程中，要求研具與硬質合金球球坯接觸點軌跡(即研磨跡線)均勻地分佈於球體表面，材料的去除量隨球形偏差的大小而變化。我國學者將成球的基本條件總結為兩點:1. 切削等概率性：每顆硬質合金球被加工球面每個點都有相同的切削加工概率。2. 尺寸選擇性：加工過程中，磨大球、不磨或少磨小球，磨長軸方向、不磨或少磨短軸方向。
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鎢鑽類硬質合金球研磨方法比較
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鎢鑽類硬質合金球主要用於石油鑽探抽油泵閥球。硬質合金球和鋼球的主要不同是硬度高，與陶瓷球的主要不同是密度大。傳統研磨加工生產工藝因受人為因素的影響，一致性和穩定性較差，加工成本高，難以獲得高球度的硬質材料球。
採用同心單軸研磨加工小批量鎢鑽類硬質合金球與加工大批量鋼球不一樣，加工大批量鋼球時機床使用了外迴圈料盤裝置，外迴圈使各鋼球的入球具有隨機性，使得各球面的研磨機會在相當長時間內概率均等。而鎢鑽類硬質合金球的加工批量遠少於使用料盤進行外迴圈所需的球量，且設備研磨方法為同心單軸研磨方法，加工過程中球的自轉角理論上保持不變，這就使得各球面各點的研磨概率不均等，影響了鎢鑽類硬質合金球加工的球度精度。錐形研磨加工方法的加工效率較高，但加工鎢鑽類硬質合金球的球度精度較差；而雙自轉研磨方法加工的鎢鑽類硬質合金球存在局部球度誤差偏高的突變點。
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高精度鎢鑽類硬質合金球
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高精度鎢鑽類硬質合金球主要用於石油鑽探抽油泵閥球。閥球、閥座是石油鑽探抽油泵中至關重要的部件。石油鑽井中的含沙井、稠油井、高壓抗硫油井等油井中含有砂、蠟、氣、水及腐蝕性物質，一系列抽油泵站將石油從幾百至上千米的地層抽上來，工作條件惡劣，要求閥球與閥座具有良好的密封性、耐磨性和耐腐蝕性能。在含水量高、不含氣的油井，以及在腐蝕性強、含砂量大的油井中，應充分發揮如大密度閥球(如高精度鎢鑽類硬質合金球)的耐腐蝕性能和耐磨性能。
抽油泵閥球失效主要有磨損、腐蝕、疲勞裂紋、崩塊等原因。石油鑽探抽油泵閥球、閥座曾用過軸承鋼、陶瓷等材質。然而軸承鋼易腐蝕和磨損，陶瓷易受衝擊而崩塊，這些會導致閥球過早失效，縮短閥球、閥座的使用壽命。高精度鎢鑽類硬質合金球耐磨損、耐腐蝕、高強度，可以彌補軸承鋼和陶瓷材質的不足。所以，高精度鎢鑽類硬質合金球用於石油鑽探抽油泵閥球是一項重大改進，可提高石油鑽探效率，降低石油鑽探成本。
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鉚釘頂棒採用鎢合金材料的原因
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之所以採用高比重鎢合金製作鉚釘頂棒，是由於高比重具有高密度，高強度，高硬度，良好的機械加工性。鎢合金鉚釘頂棒的比重是採用鋼製作的鉚釘頂棒的兩倍。其高密度可以減小鎢合金鉚釘頂棒的尺寸，是鉚釘頂棒具有多用性，可用於一些狹小的空間裡。
所有的鎢合金鉚釘頂棒的邊角都是光滑的，便於使用。與傳統材料製成的鉚釘頂棒相比，同等重量的鎢合金鉚釘頂棒，其重量只有傳統鉚釘頂棒的一半。鎢合金鉚釘頂棒可以減小鉚釘槍的衝擊力。鎢合金鉚釘頂棒可製作成不同的形狀與規格。鎢合金的高密度可減小鉚接時的振動與後坐力。所有的鎢合金鉚釘頂棒都有光滑的表面，平滑的邊角。這些讓鎢合金鉚釘頂棒的使用變得更簡單，更安全。
根據一份調查顯示，通過使用由不同材料製成的具有相同形狀以及相同規格的鉚釘頂棒，由於鎢合金鉚釘頂棒的質量更大，使用相同規格的鉚釘頂棒，鎢合金鉚釘頂棒能減小傳遞到手臂上的振動。鎢合金鉚釘頂棒可以讓您的鉚接變得更為簡單。
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硬質合金閥球的密封性
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球閥是機械採油設備的主要部件，工作時受到含有腐蝕介質及砂粒的高速原油的沖刷，且閥球與閥座以10~15次/min的頻率相互撞擊，其密封性能容易破壞。硬質合金閥球表面密封性能損壞可分四種類型，第一種為均勻的腐蝕與磨損，第二種為不規則的蝕坑，第三種為片狀剝落，第四種為表面選擇腐蝕。硬質合金閥球密封性能失效原因與閥球工作狀況，腐蝕介質、閥球材質性能、受力狀態及砂粒磨損等因素有關。硬質合金閥球作為密封啟閉件，球體球面為密封面，球體球面的圓度和粗糙度影響著硬密封球閥的密封性能，必須對硬質合金球體球面進行精加工。
精密硬質合金閥球具有高強度、高耐磨、高精度、耐高溫、耐腐蝕等特點，在石油行業軸承等方面得到廣泛應用。精密硬質合金球硬度高達HRA87以上，是鋼球洛式硬度的兩倍以上。其耐磨性能比最好的高速鋼高出15~20倍。因此，精密硬質合金閥球具有較高的密封性能。
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硬質合金車刀前角選擇原則
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硬質合金車刀前角是車刀前面與基面的夾角，其主要作用是使車刀刃口鋒利，減少切削變形，使切削省力，切屑易排出。前角的大小既會影響切削變形和切削力，也會影響工件表面的粗糙度和刀具的強度與壽命。
硬質合金車刀前角選擇原則是：
1. 根據工件材質選擇車刀前角。當工件的材料較軟時，車刀就應當選擇較大的前角；當工件的材料較硬時，車刀就應當選擇較小的前角；當車削塑性材料時，車刀就應當選擇較大的前角；當車削脆性材料時，車刀就應當選擇較小的前角。
2. 根據被加工工件的精度要求選擇車刀前角。粗車或車削有硬皮的鑄鍛工件時，車刀就應當選擇較小的前角；精車時，為了使工件表面的粗糙度好一些，車刀一般應當選取較大的前角。
3. 根據車刀自身材質情況選擇車刀前角。當車刀自身材質的強度和韌性較差，加工工件時，車刀就應當取較小的前角；反之，車刀就應當取較大的前角。
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車削用硬質合金可轉位刀片優勢
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車削用硬質合金可轉位刀片主要採用CVD塗層工藝提高塗層的結合強度和可靠性，其耐磨性和抗崩刃性能等與過去相比有了大幅度提高。車削用硬質合金可轉位刀片優勢體現在：
（1）耐磨性提高
在實際應用中，可以通過細顆粒的Al2O3平滑塗層的厚膜化來提高硬質合金基體與塗層的附著強度，從而提高耐磨性；也可以通過提高TiAlN塗層中Al的比例來增強耐磨性能。
（2）抗崩刃性提高
對硬質合金基體（超細顆粒合金）進行表層強韌化處理，能防止切削時刀片刃口的崩刃及破損等。同時，在塗層硬質合金方面採用了改善基體與塗層的結合強度作為提高刀具可靠性和壽命的關鍵措施。
（3）粘結現象減少
在質軟且韌性高的SCM系鋼材車削加工中，刀片切削刃容易發生材料粘結現象，引起塗層剝離及崩刃的發生。採用特殊Ti化合物使塗層表面平滑的刀片可以抑制崩刃及粘結現象的發生。
（4）刀片刃口更加鋒利
為防止車削用硬質合金可轉位刀片刃部塗層剝離，一般的方法是將刃口做成R形狀。在小零件和溝槽切削時所用刀片的刀刃很鋒利，所以，PVD塗層厚度控制在3μm最適用。
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