目前,由於很多工件在一些領域屬於消耗品,長時間的工作導致工件失效,無法使用,直接報廢浪費資源,而且再製造浪費時間,隨著現代技術的不斷髮展,越來越多的修復技術出現,解決了浪費資源的問題。
那修復後的工件如何加工呢,由於修復後的工件硬度高,並且部分修復技術,如堆焊技術修復後的工件表面不規整,很容易造成刀具不耐磨或崩刀,針對此問題,我國研製出高硬度,高耐磨性,高抗衝擊性的立方氮化硼刀具BN-S20材質,使加工修復後的工件成為很簡單的事。
工具/原料
修復後的工件,硬質合金刀具,立方氮化硼刀具BN-S20
車床,堆焊輥子,工具及量具
方法/步驟
一、對於失效後的工件如何修復
失效後的工件不是尺寸小於圖紙要求,就是工件表面精度出現問題,對於以上問題,常採用堆焊技術、噴焊技術、鐳射熔敷技術或熱噴塗噴焊技術來修復失效後的工件。
隨著機械製造業的不斷髮展,越來越多的工件需要高硬度,高耐磨性,強的抗衝擊性能,故工件在經過修復後的工件硬度一般在HRC45以上,高硬度難加工。並且如堆焊技術修復後的工件表面不規整,並且可能存在硬質點,高低不平,這對於刀具來說,不僅要有較高的硬度,而且需具備良好的耐磨性和抗衝擊性,才能保證修復後的工件的加工完成。
二、如何選擇刀具材料加工修復後的工件
修復後的工件硬度高難加工,如堆焊技術修復的工件表面高低不平,硬度不均,常存在硬質點和氣孔等問題,熱噴塗技術修復後的工件表面較平整,但硬度高比較難加工。
目前,加工修復後的工件的刀具材料有硬質合金刀具,陶瓷刀具和立方氮化硼刀具。
硬質合金刀具在加工中經常不耐磨,頻繁換刀導致效率低,加工成本增加,如果工件硬度低於HRC40,可選用YG8進行車削加工,採用30m/min以下的線速度;吃刀深度不宜過低也不宜過高,一般選1mm左右為佳。陶瓷刀具加工修復後的工件易崩刀,不建議使用;立方氮化硼刀具相較於以上兩種刀具,硬度高於硬質合金刀具和陶瓷刀具,但脆性大是不爭的事實,也只能用於精加工工序中。我國針對以上情況,研製出了非金屬粘合劑立方氮化硼刀具BN-S20材質,解決了修復後的工件難加工的問題,在車削加工中得到廣泛應用。
下面就簡單介紹一下我國立方氮化硼刀具BN-S20材質的優勢及案例
三、我國立方氮化硼刀具BN-S20材質的優勢
(1)高硬度,高耐磨性,刀具壽命長,是硬質合金刀具的幾十倍;(2)抗衝擊性強,可大餘量切削,斷續切削修復後的工件不崩刀;(3)可高效加工修復後的工件,提高了加工效率,降低了加工成本;(4)乾式切削,減少環境汙染;(5)可以在吃到深度2mm以上進行斷續車削加工,並且正反面均可使用(方形刀片可轉位8次使用)
我國立方氮化硼刀具BN-S20材質對機床的主軸轉速沒有要求,BN-S20材質的刀具並不需要非常高的切削線速度,可取45—130m/min即可;在加工高硬度堆焊層和補焊工件時,不需要對不規整的工件表面進行修正打磨,可直接斷續切削坑窪表面。在車削加工補焊後鑄鐵件時不需要冷卻液。
四、我國立方氮化硼刀具BN-S20材質加工堆焊修復後的工件的案例
加工材料:鈷基合金; 加工工件:堆焊輥子(硬度HRC45-55); 刀具材質:BN-S20; 加工工序:外圓車削 切削引數:ap=2.5mm,Fr=0.12mm/r,Vc=65m/min; 加工方式:乾式切削。
加工效果:與硬質合金刀具相比:我國BN-S20材質切削效率是硬質合金刀具的4.5倍,刀具壽命是硬質合金刀具的12倍。
五、我國立方氮化硼刀具BN-S20材質加工噴塗技術修復後的工件的案例
加工零件:鈷基零件,噴塗厚度為2mm;
加工材料:鈷基合金粉末噴塗輥子 硬度HRC60; 刀具材質:BN-S20, 粗加工時切削引數:Vc=70m/min;Fr=0.7-0.8mm/r;ap=1.7mm; 精加工時切削引數:Vc=120m/min;Fr=0.25mm/r;
加工效率:我國立方氮化硼刀具BN-S20材質與硬質合金刀具相比:在切削速度是硬質合金刀具6倍的基礎上,吃刀深度是硬質合金刀具的3倍,不僅提高加工效率,而且降低加工成本。
六、總結
隨著現代科技的迅速發展,越來越多的高質量工件選擇修復技術恢復工件的尺寸或精度,這對於刀具行業來說,只要不斷與時俱進,研製出相應的高質量、高效率的刀具材料或刀具材質,就能順應時代的發展,推動機械製造業的發展。