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喷焊层材料的切削加工

更新日期:2007-06-12  作者:  来源:光学精密机械网(ChinaOptic.Com.Cn)收集整理

喷焊是使用氧—乙炔火焰将熔点在950~1200℃之间的自熔性合金粉末(如镍基、铁基、钴基三大系列)喷敷到零件表面的处理过程。焊层与基体(零件)呈冶金状结合,其强度高,耐磨、耐腐蚀、耐热、抗氧化等性能较强。

1 喷焊材料的切削加工

喷焊材料是难切削材料之一,其特点可归纳为下列几点:

·硬度高 喷焊层表面硬度一般为HRC30~40,当粉末中Ni, Cr的含量增多时,喷焊层的硬度可达HRC60以上,切削难度很大,常规刀具很难胜任。即使选用超硬材料作刀具,磨损仍然很快。

·散热慢 喷焊层强度高且有较高的韧性,切削时刀具对被切削表面产生挤压变形,故消耗能量大,产生热量多;切屑呈崩碎状且与刀具接触区域小,不利于散热,因而加速刀具磨损。 字串1

·易产生剥落 喷焊层虽呈冶金状结合,但由于焊层较薄,硬度比基体高,组织又不够致密,当切削力较大或由于后角过小引起摩擦力增大时,喷焊层表面容易产生剥落。

·易诱发振动 喷焊层表面会产生收缩,一定会有微小的气孔存在,在切削过程中出现断续切削的现象,容易诱发振动。

2 对刀具材料的要求

切削喷焊层材料时对刀具材料的要求:

·高耐磨性 由于切屑崩碎,前刀面不会产生月牙槽磨损,刀具主要发生后刀面上的磨料磨损,兼有少量的粘结和扩散磨损,因此刀具材料硬度要高,有分布均匀的耐磨硬质点。

·红硬性高 由于切削过程中产生热量多,散热慢,切削热都集中在刀具上,因此要求刀具的红硬性要高,以减少高温引起的刀具磨损。

·导热性能好 以利于切削热从刀具中传散,降低切削温度。

·强度高 由于喷焊层表面有微小气孔存在,在切削中容易产生振动,因此要求刀具应具有足够的强度,且有一定的抗冲击力和抗振动的能力。 字串1

3 合理选择刀具的几何参数 字串5

刀具几何参数的选择,应根据喷焊材料的特、被喷表面的形状以及机床刚性等因素综合考虑。

·主偏角 将常规刀具的主偏角改磨成10°~30°,加工盲孔类工件则大于90°。精加工时宜取小值。改磨后的主偏角相当于刀具的过度刃。由于切削深度小,实际上过度刃取代主切削刃承担了主要切削工作。

·前角 使用硬质合金刀片加工喷焊层时,可取0°-10°。为使刀刃锋利,精加工时可取大于12°。若用组合陶瓷刀具加工喷焊层时,宜选负前角,可取-30°。 字串5

·后角 取较大后角能减少刀具与切削表面的接触面积,使刀具磨损长度增加较慢。一般取100-120,精加工时可更大些。

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