加工粉末冶金零件的刀片(車外圓,車端面,車內(nèi)孔,鏜內(nèi)孔精度高),華菱超硬CBN刀具BN-K10加工粉末冶金案例:
加工對(duì)象:燒結(jié)粉末冶金零部件,帶輪(顆粒硬度HRC62),選用刀片BN-K10 CCGW09T304,切削參數(shù):切削速度Vc=150m/min,進(jìn)給量Fr=0.15mm/r,吃刀深度ap=0.35mm,干切。優(yōu)勢(shì)對(duì)比:華菱BN-K10牌號(hào)刀具壽命高出某品牌CBN刀具50%。
華菱超硬CBN刀具BN-K50加工粉末冶金案例:
加工對(duì)象:粉末冶金零件 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油缸部件(顆粒硬度HRC60),選用刀片:BN-K50 DCGW110304,切削參數(shù):轉(zhuǎn)速N=1600r/min,進(jìn)給量Fr=0.03mm/r,吃刀深度ap=0.05mm,干切,優(yōu)勢(shì)對(duì)比:華菱BN-K50牌號(hào)刀具壽命高出某品牌CBN刀具40%。
粉末冶金是一種使零件可以“接近最終形狀”的成型工藝,廣泛應(yīng)用于汽車、農(nóng)機(jī)生產(chǎn)等行業(yè)。粉末冶金零件雖然只需少量的加工,但是非常難加工,這主要是由于粉末冶金材料的多孔性結(jié)構(gòu)所引起的,在較小的面積內(nèi)其硬度值有一定的波動(dòng),即使測(cè)得的宏觀硬度為HRC20-35,但組成零件后的顆粒硬度會(huì)高達(dá)HRC60,多孔結(jié)構(gòu)降低了刀具的使用壽命。目前加工粉末冶金零件的刀具材料有硬質(zhì)合金,金屬陶瓷,立方氮化硼(CBN)等,華菱超硬針對(duì)粉末冶金研發(fā)的CBN刀具牌號(hào)有BN-K10,BN-K50和BNK30。
粉末冶金刀具牌號(hào)BN-K10,BN-K50的材料性能:
粉末冶金材料的加工特點(diǎn)和鑄鐵類似,都易產(chǎn)生崩碎狀鐵屑,對(duì)刀片的后刀片產(chǎn)生磨損,另外粉末冶金在材料成型的過(guò)程中,內(nèi)部組織有孔隙的存在,所以在加工過(guò)程中,刀片盡量鋒利些,不然可能會(huì)使表面顆粒剝落,引起局部的疏松。根據(jù)各種刀具的試切對(duì)比情況,加工粉末冶金比較好用的刀具是立方氮化硼超硬刀具。
粉末冶金(PM)零件的加工難點(diǎn):
1.多孔結(jié)構(gòu)是粉末冶金零件得到廣泛應(yīng)用的特性之一,但是多孔性結(jié)構(gòu)會(huì)降低刀具的使用壽命。因?yàn)楫?dāng)?shù)毒邚目椎焦腆w顆粒往復(fù)移動(dòng)時(shí),刀尖受到持續(xù)性沖擊,持續(xù)的小沖擊會(huì)導(dǎo)致切削刃上產(chǎn)生小的裂縫,這些疲勞裂紋逐漸增大直至切削刃微崩。這種微崩一般很細(xì)小,通常表現(xiàn)為正常的磨損,此時(shí)應(yīng)選用硬度更高、更耐磨的CBN刀具BN-K50,BN-K10.
2.粉末冶金零件的多孔性還會(huì)降低零件的導(dǎo)熱性,在切削時(shí),切削刃上的溫度很高,并會(huì)引起月牙洼磨損和變形。
3.多孔性導(dǎo)致很多孔隙的存在,在較小的面積內(nèi)其硬度值也有一定的波動(dòng),即使測(cè)得的宏觀硬度為HRC20~35,但組成零件的顆粒硬度會(huì)高達(dá)HRC60 ,這些硬顆粒會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重而急劇的刃口磨損。高硬度粉末冶金材料適宜選用華菱CBN刀具BN-K50。
4.很多粉末冶金零件熱處理后硬度更高,強(qiáng)度更高,燒結(jié)和熱處理技術(shù)以及所使用的氣體,會(huì)使粉末冶金(PM)零件表面含有硬度高且耐磨的氧化物和碳化物。
粉末冶金加工刀具的選擇:
金屬陶瓷和硬質(zhì)合金刀片:當(dāng)粉末冶金(PM)零件的硬度低于HRC35,并且顆粒本身硬度不超出范圍時(shí),金屬陶瓷刀片通常是可選擇的刀具之一。金屬陶瓷很硬,能有效阻止積屑瘤且能承受高速。另外,因?yàn)榻饘偬沾蓺v來(lái)用于鋼件和不銹鋼的高速精加工,它們通常有適合接近成型零件的理想幾何槽形。
CBN刀具因其高硬度和耐磨性而適合于粉末冶金(PM)零件的加工。CBN刀具已經(jīng)在HRC≥45的鋼件和鑄鐵加工中使用多年。但是,由于PM合金的獨(dú)特性能以及顯微硬度和宏觀硬度的重大差別,使CBN刀具能用于加工軟到HRC25的PM零件。關(guān)鍵的參數(shù)是顆粒的硬度,當(dāng)顆粒的硬度超過(guò)HRC50時(shí),不管宏觀硬度值是多少,CBN刀具都是可用的。