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        淺析提高數(shù)控機(jī)床刀具耐磨性的方法

        2017-05-30 21:06:58楊薪玉
        工業(yè)設(shè)計(jì) 2017年2期
        關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床提高方法

        楊薪玉

        摘要:隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展,促進(jìn)了現(xiàn)代化數(shù)控機(jī)床的發(fā)展,提高了數(shù)控機(jī)床的實(shí)際應(yīng)用率,增加了數(shù)控機(jī)床的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。為了增加數(shù)控機(jī)床刀具的實(shí)際應(yīng)用性,降低其磨損率,保證其具有較好的耐磨性,需要增加對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具耐磨度的研究,保證數(shù)控機(jī)床刀具具備較好的性能。本文主要就提高數(shù)控機(jī)床刀具耐磨性的方法進(jìn)行分析和闡述。

        關(guān)鍵詞:提高;數(shù)控機(jī)床;刀具耐磨性;方法;析和闡述

        前言

        隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,數(shù)控機(jī)床刀具功能不斷完善,提高了數(shù)控機(jī)床刀具的實(shí)際應(yīng)用率。數(shù)控機(jī)床刀具的耐磨性,是當(dāng)下人們較為關(guān)注的話題。其影響著數(shù)控機(jī)床刀具的實(shí)際應(yīng)用性,引起了人們的不斷重視。下文將對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具的耐磨性和數(shù)控機(jī)床刀具的產(chǎn)生和發(fā)展進(jìn)行細(xì)化分析。

        1數(shù)控機(jī)床刀具耐磨度的研究前景

        我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,促進(jìn)了不同產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,包括制造業(yè)領(lǐng)域、模具領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域、航空領(lǐng)域、汽車交通領(lǐng)域等。不同產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,增加了其對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具的應(yīng)用需求,對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具提出了更高的要求。站在數(shù)控機(jī)床刀具的角度來(lái)說(shuō),社會(huì)的不斷發(fā)展必然會(huì)增加數(shù)控機(jī)床刀具自身的功能和質(zhì)量,但是在對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具進(jìn)行調(diào)查和研究后,發(fā)現(xiàn)其在不同社會(huì)領(lǐng)域應(yīng)用過(guò)程中存在一個(gè)較大問(wèn)題,那就是數(shù)控機(jī)床刀具的耐磨度問(wèn)題,極大地影響了數(shù)控機(jī)床刀具的發(fā)展,降低了不同領(lǐng)域?qū)?shù)控機(jī)床刀具的需求,在降低了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床刀具無(wú)法實(shí)現(xiàn)其自身價(jià)值。面對(duì)這一發(fā)展背景,首要任務(wù)就是要對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具的耐磨度進(jìn)行分析和調(diào)查,來(lái)完善數(shù)控機(jī)床刀具的弊端,保證其具備良好的耐磨度,確保其實(shí)際應(yīng)用性。

        2數(shù)控機(jī)床刀具的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,增加其耐磨度

        2.1數(shù)控機(jī)床刀具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)改進(jìn)環(huán)節(jié)

        數(shù)控機(jī)床刀具的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)優(yōu)化改進(jìn)環(huán)節(jié),主要包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容。其一,增加數(shù)控機(jī)床刀具的螺旋角度,降低數(shù)控機(jī)床刀具的切削能力。對(duì)于當(dāng)下的數(shù)控機(jī)床作業(yè)來(lái)說(shuō),數(shù)控機(jī)床力銑刀具和剛麻花鉆的螺旋角度,可以增加到60度。其二,利用不具有相等性的齒距,來(lái)運(yùn)用數(shù)控機(jī)床刀具,保證其具備良好的耐磨度。經(jīng)過(guò)實(shí)踐研究表明,對(duì)于數(shù)控機(jī)床刀具來(lái)說(shuō),其在刀齒位置可以進(jìn)行不同距離的等齒劃分,可以降低數(shù)控機(jī)床刀具在進(jìn)行切削作業(yè)時(shí)的振動(dòng)頻率,增加其耐磨性。其三,利用錐度芯部的方法,來(lái)增加數(shù)控機(jī)床刀具的芯部的厚度和強(qiáng)度,來(lái)增加數(shù)控機(jī)床刀具的硬度和鋼性。

        2.2數(shù)控機(jī)床刀具結(jié)構(gòu)的其他改進(jìn)環(huán)節(jié)

        數(shù)控機(jī)床刀具結(jié)構(gòu)的其他改進(jìn)環(huán)節(jié)主要包括以下幾個(gè)內(nèi)容。其一,改變數(shù)控機(jī)床刀具屑槽結(jié)構(gòu),改變刀具的結(jié)構(gòu)的形狀。對(duì)于數(shù)控機(jī)床刀具來(lái)說(shuō),其剛性和強(qiáng)度的大小,對(duì)容屑具有聯(lián)系性。為了保證數(shù)控機(jī)床刀具的強(qiáng)度和剛度,需要減少數(shù)控機(jī)床刀具容屑環(huán)節(jié)的斷面,進(jìn)而可以增加數(shù)控機(jī)床刀具的芯部環(huán)節(jié)的厚度,來(lái)增加數(shù)控機(jī)床刀具的剛性度。對(duì)于數(shù)控機(jī)床刀具容屑環(huán)節(jié)的斷面的改進(jìn)和優(yōu)化,可以利用新型的容屑形狀來(lái)進(jìn)行應(yīng)用,保證數(shù)控機(jī)床刀具具有靈活的容屑活動(dòng)區(qū)域。其二,對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具的齒輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具的齒輪進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,主要是對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具的方向進(jìn)行螺旋形的構(gòu)建,保證數(shù)控機(jī)床刀具螺旋軸的力量,朝向數(shù)控機(jī)床工作平臺(tái)上,保證螺旋軸的力量對(duì)準(zhǔn)元件,增加數(shù)控機(jī)床刀具和元件的聯(lián)系。對(duì)于數(shù)控機(jī)床鋼麻花鉆和立銑刀具來(lái)說(shuō),其可以增加螺旋角度,增加到16-41度即可,便可保證數(shù)控機(jī)床鋼麻花鉆和立銑刀具的應(yīng)用性、對(duì)于鉆芯厚度的增加,可以把數(shù)控機(jī)床鋼麻花鉆和立銑刀具鉆芯厚度增加到0.126-0.16和0.369-0.40D即可,保證數(shù)控機(jī)床鋼麻花鉆和立銑刀具的直徑的合理性。對(duì)于數(shù)控機(jī)床鋼麻花鉆和立銑刀具的屑槽形狀的改進(jìn),其可以結(jié)合數(shù)控機(jī)床鋼麻花鉆和立銑刀具刃磨與修磨的不同方法來(lái)進(jìn)行改進(jìn)。在對(duì)以上不同方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究后,給出數(shù)控機(jī)刀具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn),可以在原有耐磨度之上,增加數(shù)控機(jī)床鋼麻花鉆和立銑刀具的耐磨度一倍之多。

        3數(shù)控機(jī)床刀具材料的優(yōu)化和改進(jìn)

        3.1國(guó)內(nèi)外材料的比較和分析闡述

        在我國(guó),對(duì)于數(shù)控機(jī)床刀具構(gòu)建材料的選擇,主要是利用高速鋼這一材料來(lái)進(jìn)行制造。例如:利用W1 8Cr4V這一高速鋼材料來(lái)進(jìn)行數(shù)控機(jī)床刀具的構(gòu)建。W18Cr4V這一高速鋼材料具有自身的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),其具有較強(qiáng)的綜合能力,在進(jìn)行熱處理和與火接觸時(shí),沒(méi)有增加數(shù)控機(jī)床刀具構(gòu)的耐熱性,具有隔熱能力,脫碳性較低,敏感度較低。W1 8Cr4V這一高速鋼材料在經(jīng)過(guò)高溫作業(yè)時(shí),其數(shù)控機(jī)床刀具的硬度在H RC64-67之間,其在650攝氏度高溫環(huán)境中,數(shù)控機(jī)床刀具的硬度在HRC49.1,利用這一材料構(gòu)建的數(shù)控機(jī)床刀具,具有較好的磨削能力。站在西方國(guó)家的角度來(lái)說(shuō),一些西方國(guó)家主要是利用高碳材料的鋼材來(lái)制造數(shù)控機(jī)床刀具,對(duì)于高碳鋼材料的應(yīng)用,主要是以M42為主,其在當(dāng)下西方國(guó)家應(yīng)用較為廣泛。利用高碳鋼材料制造的數(shù)控機(jī)床刀具,其硬度可以達(dá)到HRC68-70之間。其在650攝氏度高溫環(huán)境中,數(shù)控機(jī)床刀具的硬度在HRC55-56之間。具有較高的硬度,進(jìn)而也被叫做高硬度鋼。

        3.2我國(guó)數(shù)控機(jī)床刀具材料的有效應(yīng)用

        為了保證數(shù)控機(jī)床刀具的實(shí)際應(yīng)用性,增加數(shù)控機(jī)床刀具的強(qiáng)度和耐磨度,在對(duì)其進(jìn)行材料的改進(jìn)時(shí),其可以利用較為先進(jìn)的CW9M03N來(lái)進(jìn)行改進(jìn),利用W9M03CR4V來(lái)進(jìn)行材料的改進(jìn)。這兩種不同的高速鋼材料,是我國(guó)冶金體系和冶金發(fā)展機(jī)構(gòu)研制的新型高速鋼材料,其具有較好的硬度、較高的綜合性及較好的工藝,可以增加數(shù)控機(jī)床刀具的耐磨力。其次,這一高速鋼需要的材料較為豐富,可以滿足當(dāng)下我國(guó)社會(huì)的發(fā)展,滿足數(shù)控機(jī)床刀具發(fā)展,價(jià)格合理。站在數(shù)控機(jī)床刀具制造方法的角度來(lái)說(shuō),在保證高速鋼選擇合理性的基礎(chǔ)上,也要保證數(shù)控機(jī)床刀具制造方法的合理性和科學(xué)性。利用熔煉方法來(lái)進(jìn)行制造,效果顯著。

        4數(shù)控機(jī)床刀具的表面強(qiáng)化

        4.1數(shù)控機(jī)床刀具的基礎(chǔ)表面強(qiáng)化方法

        數(shù)控機(jī)床刀具的表面強(qiáng)化作業(yè),是增加數(shù)控機(jī)床刀具耐磨力的主要手段。數(shù)控機(jī)床刀具的表面強(qiáng)化途徑主要包括:利用氣相作用,來(lái)進(jìn)行氣相的沉積作業(yè),在數(shù)控機(jī)床刀具表面進(jìn)行化合物的涂抹,把具有不融合性的金屬液在數(shù)控機(jī)床刀具進(jìn)行涂刷,來(lái)增加數(shù)控機(jī)床刀具的耐磨度。其次,也可以利用電火花來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具表面進(jìn)行強(qiáng)化。利用激光方法來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具表面進(jìn)行強(qiáng)化。利用草酸鈣進(jìn)行熱處理對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具表面進(jìn)行強(qiáng)化,利用鈣鹽進(jìn)行熱處理,發(fā)揮鈣鹽的化學(xué)作用,對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具進(jìn)行表面強(qiáng)化等等,來(lái)增加數(shù)控機(jī)床刀具的強(qiáng)度和硬度。

        4.2數(shù)控機(jī)床刀具的其他表面強(qiáng)化闡述

        對(duì)當(dāng)下我國(guó)來(lái)說(shuō),其在數(shù)控機(jī)床刀具表面利用活性物質(zhì)來(lái)進(jìn)行強(qiáng)化的效果較好,應(yīng)用較為廣泛。其主要是在數(shù)控機(jī)床刀具上,增加一層具有氟元素的薄膜,來(lái)降低數(shù)控機(jī)床刀具表面的能量,在數(shù)控機(jī)床刀具進(jìn)行振動(dòng)和負(fù)載作業(yè)時(shí),可以降低數(shù)控機(jī)床刀具的裂紋率,阻止數(shù)控機(jī)床刀具裂紋的延伸和擴(kuò)散。利用這一方法來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具進(jìn)行表面強(qiáng)化作業(yè),在進(jìn)行公碳鋼與合金鋼數(shù)控機(jī)床刀具表層強(qiáng)化作業(yè)時(shí),可增加數(shù)控機(jī)床刀具鉆頭的強(qiáng)度,在原有強(qiáng)度基礎(chǔ)上增加0.6-2.3倍,促進(jìn)生產(chǎn)作業(yè)的發(fā)展,提高生產(chǎn)率。降低了不必要的財(cái)務(wù)支出,降低了能源的損耗。

        5結(jié)語(yǔ)

        數(shù)控機(jī)床刀具耐磨度的增加可以利用一下幾個(gè)方法來(lái)進(jìn)行,其一,對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具使用材料進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化;其二,對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn);其三,對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具表面進(jìn)行強(qiáng)化作業(yè)等等,以此來(lái)增加數(shù)控機(jī)床刀具耐磨度,增加數(shù)控機(jī)床刀具的實(shí)際應(yīng)用性。

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