车刀报废后的故事
今天在线上忙活时,听到一车加工中,怪叫声是一声接一声。当时也没反应过来,主要是一车加工时,都会出现因切削用量太大而---叽叽的声响。或是切削所消耗功率过大,引起v带短暂打滑的声响…唔…唔…。(厂里的车床都是v带直联主轴的,v带也非一般v带,里边的抗拉体为钢丝)这些声响早都习惯了,仅仅保全人员偶尔会报怨v带咋这个简单坏了?顷刻,一车就报警啦!曩昔一看,nc反常!主轴不动!想想这个警,经常报,没大联系,直接找保全来,好处理的很!
---保全师傅来了,当安全门打开的一瞬,眼前的一幕让---吃一惊,刀片崩成两节,内孔车刀的刀杆现已死死的陷在工件的内孔里边,任凭保全师傅用多大的铜锤敲击,刀杆都纹丝不动,终只好把刀具从刀盘上下了下来,拿维修班吹焊去了!我想刀具是必定废了,好歹也值一千多块钱啊!就让我给遇上了!唉…
咱们疑问,刀具这个惨烈的作废,必定是有原因的。这儿在介绍原因前,就让我来叙述一下刀具的详细模样。这把内孔车刀,切当说应该叫深孔车刀才妥贴,由于其长径比现已远远大于5了,其刀杆蕞前端也就15个毫米左右吧!从蕞前端往后端慢慢增大,刀杆上面开有两条螺旋槽,两条螺旋槽的前面,各开了三个定位面,用来装置左右对称两块刀片(刀片很小,用螺丝固定)。反正跟麻花钻多像的。咱们听来,这把车刀规划相当的合理嘛!左右对称两刀片,切削时,力的大小是相等,方向相反,刚好形成一力偶,避免了刀杆单侧受力,引起的悬臂梁曲折变形,并且左右两刀片一起承担切削使命,刀片的切削条件天然要好的多。已然规划上没有问题,为啥仍是这个惨烈的作废了呢?这儿边就要从车刀执役的历史讲起了。
车刀买回来后,天然是很---了,但一次小小意外,一侧的刀片崩了。崩了就崩了嘛!一样持续切削没问题了,没什么大不了的。关键是当工人师傅准备换新刀片时,发现刀片的定位面现已破坏了,无法装置刀片了,这样就剩余一个刀片孤孤单单战斗了。按说现在只剩一个刀片了,切削用量应该减一减才对,不过这是理论上的,切削用量嘛,必定只有增没的减啦!否则单件切削时刻会延伸的,否则功率又低了。至于刀具寿数了,这个我就不晓得改没改了。改小了,我看用途也不大,总有那么一个刀片不到寿数就崩了的,一崩刀杆就完蛋。就这样,单侧刀刃切削了一个来月吧!效果---啦!从没崩过,功率也没落下,认为从此能够天常地久了。不过今天就崩了,崩了后,刀杆持续进给,主轴持续滚动,仅仅这次一块刀片也没了,螺旋槽上开出的定位面做为刀具前刀面持续车削,终刀杆就死死的陷在工件的内孔里了,主轴直接中止滚动,然后报警,终刀具就惨烈的---了!
车刀惨烈的作废了,咱们可能要疑问了,不就作废一把车刀嘛?还有啥后续故事,换把新的持续。不过真不好意思,库房里没有。咱们这儿又想说:“哪买把新的”。还真不好意思,真的不好买,不是市面上没有这种车刀,而是国企的制度啊!买一把车刀要报要批,要找这个---签字,要找哪个---签字,费事死了。买这把车刀的时刻,少者等个把星期,多者就遥遥无期了。
想想每天这个重的生产使命,靠等新刀的到来,仍是死了这条心吧!这不,车刀作废不到一小时,部门的工艺---,车间工艺技术员,就把地点---床围满了。不过这件事功率仍是挺高的,半天后,车间主任就叫我回原来的生产线持续干活了。哪这儿就让咱们来看看---是怎么处理这个扎手问题的了。
说来很简单啊!直接换了把很一般的内孔车刀,(主体就是一圆杆,前面装置一块小刀片哪种,再一般不过了)然后调整了一下每把车刀的刀---就好啦!是啊!确实是好了,反正是粗车刀,加工出来的孔直径小了,没事!内孔表面布满了一条又一条很---的螺旋型震痕,也没事!(现已不能用震纹来描述了,由于波峰与波谷间的高度都能够用毫米计量了)说来也是,反正是粗车刀,对加工出来孔的直径及表面没啥要求,精车余量也是足够的,不会对后续工序产生多大影响。哪还等什么,用就用吧!仅仅车削内孔时---的声响,比---还刺耳几倍啊!真苦了我的耳朵了,可真真正正的苦恼还在后边了!
前面我现已说了,这把车刀是用来加工深孔的,上把车刀在坏了后,---换了一把一般的内孔车刀,新车刀除了悬伸量很长外,没有什么共同之处。哈哈!问题就出在这儿了,新车刀悬伸量太大,刚度极差啊!加工出来的孔小了,表面太差,加工过程中切削声响太刺耳,铣刀,这儿就不谈了。而在我接连加工了十来个工件后,还发现了一个新缺陷,哪就是崩刀片啊!有时做一个零件就崩了,有时做几个又崩了,搞的我很动火啊!刀片换个---了。不一会,---散了的---些又聚了过来了。这儿,咱们就不看---咋处理这个问题了,咱们自己来理论谈讨一下。
上面所谈到的一切加工问题,原因都在新装置的内孔车刀的刚度太差。而进步内孔车刀刚度,减小车刀轰动。在我看来,方法无非三种,下面依次讨论一下。
---种方法,咱们首先翻书<材料力学>,上面说了,想进步悬臂梁的刚度,在这儿就要加大刀杆直径,削减悬伸量。不过这个还真行不通,工艺条件决议了,刀杆直径不能再小了,悬伸量不能再短了。已然这些条件无发改动了,哪咱们就选个弹性模量较大的刀杆来进步刀杆刚度总行了吧!不过又觉得钢材的弹性模量都差不多,没啥---啊!哪咱们就把<材料力学>放一放,看看其它的。
第二种方法,翻书<金属切削原理与刀具>,不过这儿,咱们先来了解一下新车刀装置好后,刀片各个独立的视点。---眼就看出来,刀尖圆弧半径太大了,形成背向力很大,所以引起轰动。再仔细看看,刀具主偏角差点快一百度了,切削时,刀尖先触摸工件,所以简单崩了。再看看,如同仍是个正直刃倾角,前角也太小了,副偏角也很小啊!哎呀!不看了不看了,刀具视点问题---的有了。
第三种方法,咱们接着翻书<机械制造基础>。这儿咱们就能够减小切削用量嘛!不过这种方法不可行,由于在厂里,功率是很重要的。当然了,还能够改动工艺道路了,详细说来就是把粗车孔这个工步,改成一道工序,用钻床钻了,只要余量够,也不怕粗基准运用两次(三爪卡盘夹持外圆了,定位基准面为毛丕外圆),但是这也不行了,由于这儿是标准化企业,没通用机床。说了这个多,咱们仍是来看看技术员又是哪个处理这个问题的呢?
哈哈!换了块三角形刀片,刀片的视点变了。详细说来前角和副偏角变大了,主偏角和刀尖圆弧半径都变小了,刃倾角也变成了零度。车刀刀杆也换了,换了把重的,比原来哪把车刀重多了,我想弹性模量必定大了不少吧!试切了十来个工件,轰动小了许多,刀片也没崩。哪还等什么啊!持续操机!
在德国刀具制作商horn公司每两年举办一次的“技术开放日”上,---获邀参观了该公司坐落德国图宾根市的硬质合金刀片毛坯生产线,亲眼见证了用包含多种不同成分的混合粉料生产可转位刀片的全进程。
horn公司生产的各种刀具产品(如铣刀、车刀、拉刀、铰刀等)广泛采用了可转位刀片。图1中的旋转展台展示了该公司蕞新开发的一些立异产品,包含圆柄和削柄25a端面切槽体系、用于s100内冷却车削刀片的新式刀夹等。
图1
horn公司在各地的刀具生产厂都能够对烧结而成的刀片进行刃磨成形加工,但一切的刀片毛坯都来自坐落图宾根的horn
hartstoffe硬质合金生产厂。制坯工艺的地一步是将不同配比的碳化物、结合剂资料(如钴和钽)以及后续加工所需的添加剂经精密称量后制成混合粉料(图2)。在冶金实验室对质料进行的检验检测后,对其进行搅拌混合,直至达到所要求的浓度,然后送至下一道工序,用三种成型办法(轴向压制成型、挤出成型或---成型)之一进行毛坯成型加工。
图2
如果刀片的形状比较简单,一般可采用如图3所示的电动轴向压坯机压制成型。这种常用的刀片压制办法是将粉料放入模具之中,经过单向或双向加压,压制出终究形状。虽然该办法比其他成型办法更简洁(如在烧结前无需参加添加剂),但却不适合压制较杂乱的刀片形状,因为刀片脱模或许比较困难(或许完全无法脱模)。horn公司这台压坯机采用了机器人自动装料/卸件设备(见压坯机左侧)。
图3
形状较杂乱的刀片一般是在如图4所示的活塞式挤出成型机上成型。该机推挤原资料经过一个模具而取得所需的形状。值得注意的是,利用浮动芯轴销,能够在刀片毛坯内部构成内冷却通道。在挤出成型机下部能够看到,构成的生坯呈长条状,还需要将其切成所需长度,经过清洁后再送去进行预烧结和烧结。
图4
用于挤出成型的粉料中含有各种蜡和其他添加剂,这些添加剂可使加工出的刀片生坯具有延展性并呈橡胶状(见图5),这些长条形生坯还要切成所需尺度,并在后续工序中成型。随后,这些添加剂将在预烧结工序中予以去除。
图5
horn公司还开发了一种用于大批量生产杂乱形状刀片毛坯的金属---成型工艺(图6所示为两个装在流道上的刀片的3d设计图)。该工艺所用的---成型机能够设置超过5000种不同的工艺参数和变量。注入资料的体积范围为0.2-20 cm3,---速度为6m/sec,---压力蕞大可达2,200bar,模具重量范围为150-200kg。
图6
与---成型机、压坯机和挤出成型机相邻的工区(见图7)专门担任为硬质合金刀片生产线制作东西和夹具。为此,horn公司装备了电火花加工机床、车床、三轴和五轴铣床、平面磨床和坐标磨床等机床,---合金立铣刀,以及微喷砂体系、激光测量仪和三坐标测量机等设备。
图7
用挤出成型机或---成型机成型的刀片生坯经过清洁后,还必须进行预烧结。这道工序耗时2-4天,生坯要在氢气氛炉中逐步加热到850℃左右,使其中的各种添加剂受热挥发,并使生坯预固化。刀片毛坯经过预烧结后,即可进入烧结阶段(用轴向压坯机成型的毛坯无需预烧结,可直接进行烧结)。经过在1,350℃-1,550℃的高温文可达100bar的气体压力下进行烧结,刀片资料即可取得其终究的物理性能。在烧结进程中,资料部分呈液相状况,碳化物以相同的方法重新排列,构成无孔隙的同质结构。此外,烧结后刀片的体积大---比烧结前缩小20%-22%(见图8)。整个烧结进程大约需要持续20小时才干完结。
图8
经过一系列计量室测试和控制程序(包含扫描电镜检测、维氏硬度检测、密度检测、磁饱和度检测等)之后,各批制品刀片毛坯将从硬质合金工厂运送到同样坐落horn工业园区的刀具生产厂,并在那里的---磨床(见图9)上刃磨出刀片的终究形状。dmg/森精机公司专门为horn公司提供的铣床渠道也能够满意其刀具刃磨的特定需求。horn刀具生产厂的加工机床总数超过200台,这些机床均按所加工的刀片类型分组。
图9
图10所示为horn公司员工将刃磨好的刀片置于夹具上,准备对其进行清洁和喷砂处理。处理完毕后,再将这些夹具移至涂层炉中(horn公司共有8台涂层炉)进行pvd或cvd涂层。完结涂层工序后,制品刀片就能够包装发货了。
图10
图11所示为horn公司生产夹持刀片的刀体和刀夹的加工车间。
图11
horn公司从事各种刀片生产任务的许多员工都曾参加过企业自己的学徒训练计划。图12中正在操作五轴加工中心的学徒已处于训练的高及阶段。在参与手动和数控加工之前,学徒们先要学习一些基本技能(如整理文档)。
车刀材料的选择
刀杆两部分组成,刀杆一般是用碳素结构钢制成。由于刀头担任切削作业,因此刀头资料有---具有下列---功能:
1)冷硬性。车刀在常温时具有较高的硬度,即车刀的耐磨性。
2)红硬性。车刀在高温下保持切削所需的硬度,该温度的蕞高值称为红热硬度。
3)耐性。车刀切削部分接受轰动和冲击负荷所具有的强度和硬度。
车刀资料的以上三种功能是彼此联络、彼此制约的,在具体选用时,要根据工件资料的功能和切削要求分析选用,同时还要结合车刀资料在价格、工艺功能方面加以考虑,以便于以较低的本钱加工、刃磨和焊接制作车刀。
目前用来作车刀切削部分的资料主要有高速钢、硬质合金和非金属资料,碳素东西钢、合金东西钢多用作钻头、丝锥等东西,用作车刀的较少。现别离介绍作车刀刀头的两种主要资料:高速钢及硬质合金。
一、高速钢
高速钢是一种含钨、铬、钒较多的合金钢,又叫锋钢、风钢或白钢。常用的有wl8cr4v及w9cr4v2两种牌号。其间用得多的是wl8cr4v高速钢。它们的化学成分如表4-2所示。
高速钢资料分为带黑皮的高速钢和表面磨光的高速钢两种。前者是未经热处理的高速钢,后者是经热处理的高速钢。高速钢硬度较高,具有必定的红热硬性,耐性和加工功能均较好。高速钢车刀制作简略,刃磨方便,容易磨得锋利。由于高速钢耐性好,常用于加工一些冲击性较大、形状不规则的零件,硬质合金端铣刀,它也常用于制作精车刀,合金t型铣刀,但因红硬性不如硬质合金,故不宜用于高速切削。
二、硬质合金
硬质合金是由难熔资料的碳化钨、碳化铁和钴的粉末在高压下成形,经l350~1560(2高温烧结而成的资料,具有---的硬度,仅次于陶瓷和金刚石。硬质合金的红硬性---,在1000℃左右仍能保持杰出切削功能;具有较高的运用强度,其抗弯强度可---1000--1700mpa,但脆性大、耐性差、怕震,以上这些缺点可通过刃磨合理的角度加以克服,因此,硬质合金现已被广泛应用。
硬质合金端铣刀-非标铣刀定做-铣刀由常州昂迈工具有限公司提供。常州昂迈工具有限公司(www.onmy-tools.com)在刀具、夹具这一领域倾注了诸多的热忱和热情,昂迈工具一直以客户为中心、为客户创造价值的理念、以品质、服务来赢得市场,衷心希望能与社会各界合作,共创成功,共创。相关业务欢迎垂询,联系人:黄明政。
联系我们时请一定说明是在100招商网上看到的此信息,谢谢!
本文链接:https://tztz261837a1.zhaoshang100.com/zhaoshang/205392906.html
关键词: