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影响工具质量稳定性的主要因素

关键词 工具质量 , 稳定性|2005-06-15 00:00:00|技术信息|来源 《金刚石工具制造理论与实践》
摘要 一、被加工对象的千变万化1.被加工对象的种类繁多2.被加工对象相同,但矿物组成含量不同3.同种石材的结晶粒度不同4.加工对象的组织结构不同5.加工对象的不均匀性影响工具的使用效果二...

  一、被加工对象的千变万化
  1.被加工对象的种类繁多
  2.被加工对象相同,但矿物组成含量不同
  3.同种石材的结晶粒度不同
  4.加工对象的组织结构不同
  5.加工对象的不均匀性影响工具的使用效果
  二、加工工艺(钻进工艺,切割工艺)对工具性能的影响
  1.冷却(减阻)剂的影响
  2.加工进给量(吃入量和走刀速度)的影响
  三、使用单位设备状况的影响
  1.因设备老化或精度不够引起的主轴偏摆,机身振动,致使工具和被加工物崩边,掉角,快速耗损。
  2.动力电的电压,频率不稳定(自发电),设备不能正常工作,使工具效果也会受到影响。
  3.设备结构对工具的使用寿命也有影响,例如龙门式锯机锯片工作时比较稳定,能反映出锯片的本来质量;悬臂式锯机则不然,设计和选材合理对锯片使用性能影响不大,但设计和选材有问题的,因悬臂刚度不够,就会产生偏斜或振动,加速锯片的破损。
  4.工艺参数选择不当,也会引起设备运行不正常,如扭矩过大引起电机“憋电流”,常发生掉头或撕裂基体。转速过高,过低都会影响工具的使用效果等。
  四、工具制作过程中的某些质量影响因素
  1.烧结时流失金属量的影响
  2.模具使用次数过多使尺寸变化后对质量的影响
  3.原材料的影响
  4.胎体中含氧量的影响
  5.烧结过程中各阶段温度压力的影响
  6.对化学成分敏感性合金对工具质量的影响
  7.模具设计不合理对工具质量的影响
  8.银焊片,银焊剂质量和焊片厚度的影响
  9.基体处理和磨弧对焊接强度的影响
  10开刃不合理造成的工具质量低下
  11焊接工艺与基体选材不合理造成的影响
  五、冷压烧结工具质量稳定性的某些影响因素
  冷压烧结是利用液相的毛细管力使压坯收缩的液相烧结,所以化学成分的精确设计十分重要,生产现场往往对这一点没引起足够的重视,液相量的多和少都是不利的。在烧结过程中,液相可以发生变化,如后期液相消失,有的合金液相始终存在。由高温液相产生的毛细管力,可以与相当大的外力相比,使烧结体致密化。冷压时,每件都要保持基本一样的孔隙度,烧结时保持一样的液相量,这样才能保证冷压制品的质量。保证孔隙度,首先压力要相同,压粉重量相同,模具尺寸相同,否则是保证不了孔隙度相同的。液相量要保持相同,必须保证成分相同,温度相同。除此之外,以下几项也是影响烧结制品质量的因素。
  1.制粉方法的影响:通常冷压烧结制品多选树枝状结晶的电解粉,容易压制成形,减少坯体塌落。具有不规则形状的还原粉,冷压性能也较好。雾化粉是绝对不能用的。
  2.混料时间和方式的影响:冷压烧结制品的粉末混合以混合均匀为度,建议不采用球磨,混合均匀即可,不必苛求多长时间,否则把树枝状结晶破坏了,易发生塌坯。
  3.基体和胎体合金要有很好的相容性:烧结时基体和粉压层结合强度大,不脱环。
  4.基体端面须加工成纹理或凹槽,可以增大接触面积,使粉末烧结体和基体的咬合力增大,也可以减少或消除锯片脱环。
  5.金刚石表面镀金属,可以弥补金刚石本身的表面缺陷,提高一些静压强度,另外可以延展模具寿命;金刚石表面镀金属,可以减少压制时的阻力,也可以减少模具的损伤,如果镀衣金属发生氧化,反而会降低工具寿命,如果金刚石和镀衣金属有界面反应,镀衣金属和胎体又能充分合金化,可以大大提高工具寿命,用镀衣金刚石做工具也会发生质量波动就是这个原因。
  6.基体选材和生产工艺存在的不合理:冷压烧结小锯片基体一般采用65Mn弹簧钢,在回火温度下具有弹性。超过回火温度弹性和强度就降低了。小锯片的烧结温度一般在700℃左右,所以选用65Mn钢本身是一个错误。有人会问焊接圆锯片不也错了吗?实则不然,圆锯片开隔离槽,并且焊接时有水冷夹具,热影响区很小,不影响芯片的刚性;框锯在使用中不开隔离槽,每个刀头焊后两端基体不是自由端,会产生连续的收缩,所以焊接质量会受到影响。
  小锯片在烧结后,基体点弹性已不存在,用弹簧钢显然是一种浪费,可考虑选用价格便宜一点的碳素工具钢,或再结晶温度较高的冷轧钢板。如普通低合金冷轧钢板烧结后加刚性化处理,也可能使基体有一定的刚性和硬度。

 

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