容易加工材料加工時有什麼特點
一、玻璃纖維復合材料
玻璃鋼是玻璃纖維增強熱固性樹脂基復合材料的俗稱,屬難切削材料。玻璃鋼有酚醛樹脂基、環氧樹脂基、不飽和聚酯樹脂基等。玻璃纖維填料的主要成分是SiO2,堅硬耐磨,強度高,耐熱,比木粉作填料的塑料可切性差。
樹脂基體不同,可切削性也不相同。環氧樹脂基比酚醛樹脂基難切削。試驗證明,切削玻璃鋼的刀具材料以高速鋼磨損最嚴重,P類及M類硬質合金磨損也大,以K類磨損最小。K類中又以含鈷量最少的K10最耐磨損,而用金剛石或立方氮化硼刀具切削加工玻璃鋼,可大大提高生產效率。選擇刀具幾何參數時,對玻璃纖維含量高的玻璃鋼板材、模壓材料和纏繞材料,使r0=20~25°;對纖維纏繞材料,使r0=20~30°。
由於玻璃鋼回彈性較大,後角要選大值,使a0=8~14°;副偏角小些,可降低表面粗糙度,精車時為6~8°。加工易脫層、起毛的卷管和纖維纏繞玻璃鋼,應採用6~15°刃傾角。切削時v=40~100m/min,f=0.1~0.5mm/r,aP=0.5~3.5mm,精車時aP=0.05~0.2mm。
二、熱塑性樹脂基復合材料
熱塑性樹脂基復合材料機械加工的基本加工特點是:
1)加工時加冷卻劑,以避免過熱,過熱會使工件熔化;
2)採用高速切削;
3)切削刀具要有足夠容量的排屑槽;
4)採用小的背吃刀量和小的進給量;
5)車刀應磨成一定的傾角,以盡量減少刀具切削力和推力;
6)熱塑性復合材料鑽孔應用麻花鑽;
7)應採用碳化鎢或金剛砂刀具,或用特殊的塑料用高速鋼刀具;
8)工件必須適當支承(背部墊實),以避免切削壓力造成的分層;
9)精密機械加工時,要考慮塑性記憶和加工車間的室溫;
10)刀頭和刀具要鋒利,鈍刀具會增加工件上的切削力。
三、金屬基復合材料
金屬基復合材料(MMC)的最大特點是成型性能好,一次成型後已基本能滿足使用要求。但是隨著復合材料應用領域的擴大,特別是MMC在工業及宇航領域中的應用,對這種材料的加工和精加工日趨重要。例如美國製造的大型SiC/Al板材,需採用噴水切割並用標准鋼連接件固定在金屬基復合材料樑上,戰術導彈上用的體積百分比為25%SiC顆粒增強2124鋁基復合材料的擠壓毛坯必須採用金剛石刀具加工後才能應用,這樣就相應產生了水切割、鑽孔、車削等二次加工工藝。
傳統的切割、車削、銑削、磨削等工藝一般都可用於MMC,但是刀具磨損較嚴重,往往隨著增強材料體積分數和尺寸的增大而加劇。且大顆粒或纖維抵抗脫落的能力較強,因而刀具所受應力較強。因此,對於一些單纖維增強的MMC,往往必須用有金剛石尖或鑲嵌有金剛石的刀具。對於短纖維或粒子復合材料,有時也採用碳化鎢或高速鋼工具。增強體的強度對刀具的磨損也有影響。一般增強體的強度越高,切削加工就越困難。研究發現,碳化硅晶須增強的鋁基復合材料要比其它鋁基復合材料難加工。對於多數MMC,使用銳利的刀具,合適的切削速度,大量的冷卻/潤滑劑和較大的進刀量,可以得到很好的效果。一般來說,金剛石刀具要比硬質合金及陶瓷刀具好,可更適用於高速車削。反過來,如果使用碳化物刀具,若車削速度低,則刀具壽命長。線鋸也可用來割MMC,但一般速度較慢,只能切直線。
由於復合材料與傳統材料有著不同的特點,所以復合材料的切削加工與金屬材料有著本質的區別,因此不能將從加工傳統材料中獲得的經驗和知識直接應用於復合材料的加工,必須通過新途徑對其加工性能進行研究。
B. 材料的模具成型加工方法有什麼特點
有很大的處別,很簡單的例子,加硬料和普通料的壽命就差別很遠,加硬料的成本也高!
C. 磨削加工的特點是什麼
主要特點:
磨削過程中,磨粒的稜角磨鈍後,因切削力的作用,往往自行破碎或脫落內而露出新的鋒利的容磨礪,這種現象稱為砂輪的自銳性。磨料磨削過程中產生大量熱量,因此需要用大量流動的冷卻水降溫。
由於砂輪的多刃性、自銳性等特點,而且磨削是切削速度很高,以及磨床本身精度較高等原因,工件磨削後的精度和表面光潔度都很高,一般磨削精度達1-2級,光潔度達▽7-▽10;朝精磨削時,精度可達1級以上,光潔度可達14級別。
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應用領域:
磨削加工廣泛的應用,並且幾乎所有表面都可以通過研磨加工,例如內外圓柱表面,內外圓錐表面,各種平面,以及螺紋,齒輪,花鍵,模塑表面等。
此外,研磨可以加工硬質材料,例如難以用普通工具加工的硬化鋼和硬質合金。 研磨通常用作零件表面的精加工工藝,但也可用於粗加工,例如坯料的預加工和清潔。
D. 什麼是來料加工,有哪些特點
來料加工是指進口料件由外商提供,進口時不付匯,製成品由外商銷售,經營企業收取加工費的加工貿易,進口原材料的所有權和收益權屬於外商。來料加工又稱「兩頭在外」的加工生產形式。指國際貿易中,由國外廠商提供原材料,按照指定的產品規格標准和質量要求加工生產,成品運交對方銷售的一種生產貿易形式。
來料加工特點,來料加工貿易可以看作是以商品為載體的國際間勞務貿易,與進料加工相比有如下特點:
(1)來料加工進料時不用付匯,料件進口是外商提供而不是我方購買,而進料加工是經營單位動用外匯購買進口料件。
(2)來料加工由外商提供的料件以及由料件加工而成的成品,其所有權屬於外商經營企業通過自己或通過「加工企業」按外商要求加工,對貨物無處置權。而進料加工業務由經營單位購買進口料件,擁有貨物所有權。
(3)來料加工的進口與出口有密切的內在聯系,外商往往既是料件的提供者又是成品的接受者,連在一起的交易,其合同不是以貨物所有權轉移為內容的買賣合同。而進料加工則由經營單位以買方身份與外商簽訂進口合同,又以賣方身份簽訂出口合同,進口和出口體現為兩筆交易,且都是以貨物所有權轉移為特徵的買賣合同。
(4)來料加工的雙方是委託加工關系,其交易的經濟效果由外商承擔盈虧責任,經營企業只按合同要求進行加工,收取工繳費,不負責盈虧。進料加工則是自購料件、自己生產產品、自負盈虧,經營單位要承擔價格風險和銷售風險。
E. 難加工材料的切削加工材料及方法有哪些
切削加工,通常出現刀具磨損包括如下兩種形態:(1)由於機械作用而出現磨損,如崩刃或磨粒磨損等;(2)由於熱及化學作用而出現磨損,如粘結、擴散、腐蝕等磨損,以及由切削刃軟化、溶融而產生破斷、熱疲勞、熱龜裂等。
切削難加工材料時,很短時間內即出現上述刀具磨損,這由於被加工材料存較多促使刀具磨損因素。例如,多數難加工材料均具有熱傳導率較低特點,切削時產生熱量很難擴散,致使刀具刃尖溫度很高,切削刃受熱影響極為明顯。這種影響結果會使刀具材料粘結劑高溫下粘結強度下降,WC(碳化鎢)等粒子易於分離出去,從而加速了刀具磨損。另外,難加工材料成分刀具材料某些成分切削高溫條件下產生反應,出現成分析出、脫落,或生成其他化合物,這將加速形成崩刃等刀具磨損現象。
切削高硬度、高韌性被加工材料時,切削刃溫度很高,也會出現與切削難加工材料時類似刀具磨損。如切削高硬度鋼時,與切削一般鋼材相比,切削力更大,刀具剛性不足將會引起崩刃等現象,使刀具壽命不穩定,而且會縮短刀具壽命,尤其加工生成短切屑工件材料時,會切削刃附近產生月牙窪磨損,往往短時間內即出現刀具破損。
切削超耐熱合金時,由於材料高溫硬度很高,切削時應力大量集刃尖處,這將導致切削刃產生塑性變形;同時,由於加工硬化而引起邊界磨損也比較嚴重。
由於這些特點,所以要求用戶切削難加工材料時,必須慎重選擇刀具品種切削條件,以獲得理想加工效果。
難加工材料切削加工應注意問題
切削加工大致分為車削、銑削及以心齒為主切削(鑽頭、立銑刀端面切削等),這些切削加工切削熱對刃尖影響也各不相同。車削一種連續切削,刃尖承受切削力無明顯變化,切削熱連續作用於切削刃上;銑削則一種間斷切削,切削力斷續作用於刃尖,切削時將發生振動,刃尖所受熱影響,切削時加熱非切削時冷卻交替進行,總受熱量比車削時少。
銑削時切削熱一種斷續加熱現象,刀齒非切削時即被冷卻,這將有利於刀具壽命延。日本理化研究所對車削銑削刀具壽命作了對比試驗,銑削所用刀具為球頭立銑刀,車削為一般車刀,兩者相同被加工材料切削條件(由於切削方式不同,切削深度、進給量、切削速度等只能做到大體一致)及同一環境條件下進行切削對比試驗,結果表明,銑削加工對延長刀具壽命更為有利。
利用帶有心刃(即切削速度=0M/MIN部位)鑽頭、球頭立銑刀等刀具進行切削時,經常出現靠近心刃處工具壽命低下情況,但仍比車削加工時強。
切削難加工材料時,切削刃受熱影響較大,常常會降低刀具壽命,切削方式如為銑削,則刀具壽命會相對長一些。但難加工材料不能自始至終全部採用銑削加工,間總會有需要進行車削或鑽削加工時候,因此,應針對不同切削方式,採取相應技術措施,提高加工效率。
切削難加工材料用刀具材料
CBN高溫硬度現有刀具材料最高,最適合用於難加工材料切削加工。新型塗層硬質合金以超細晶粒合金作基體,選用高溫硬度良好塗層材料加以塗層處理,這種材料具有優異耐磨性,也可用於難加工材料切削優良刀具材料之一。
難加工材料鈦、鈦合金由於化學活性高,熱傳導率低,可選用金剛石刀具進行切削加工。CBN燒結體刀具適用於高硬度鋼及鑄鐵等材料切削加工,CBN成分含量越高,刀具壽命也越長,切削用量也可相應提高。據報道,目前已開發出不使用粘結劑CBN燒結體。
金剛石燒結體刀具適用於鋁合金、純銅等材料切削加工。金剛石刀具刃口鋒利,熱傳導率高,刃尖滯留熱量較少,可將積屑瘤等粘附物發生控制最低限度之內。切削純鈦鈦合金時,選用單晶金剛石刀具切削比較穩定,可延長刀具壽命。?
塗層硬質合金刀具幾乎適用於各種難加工材料切削加工,但塗層性能(單一塗層復合塗層)差異很大,因此,應根據不同加工對象,選用適宜塗層刀具材料。據報道,最近已開發出金剛石塗層硬質合金DLC(DIAMONDLIKECARBON)塗層硬質合金,使塗層刀具應用范圍進一步擴大,並已可用於高速切削加工領域。
切削難加工材料刀具形狀
切削難加工材料時,刀具形狀最佳化可充分發揮刀具材料性能。選擇與難加工材料特點相適應前角、後角、切入角等刀具幾何形狀對刃尖進行適當處理,對提高切削精度延長刀具壽命有很大影響,因此,刀具形狀方面決不能掉以輕心。但,隨著高速銑削技術推廣應用,近來已逐漸採用小切深以減輕刀齒負荷,採用逆銑並提高進給速度,因此,對切削刃形狀設計思路也有所改變。
對難加工材料進行鑽削加工時,增大鑽尖角,進行十字形修磨,降低扭矩切削熱有效途徑,它可將切削與切削麵接觸面積控制最小范圍之內,這對延長刀具壽命提高切削條件十分有利。鑽頭鑽孔加工時,切削熱極易滯留切削刃附近,而且排屑也很困難,切削難加工材料時,這些問題更為突出,必須給以足夠關注。
為了便於排屑,通常鑽頭切削刃後側設有冷卻液噴出口,可供給充足水溶性冷卻液或霧狀冷卻劑等,使排屑變得更為順暢,這種方式對切削刃冷卻效果也很理想。近年來,已開發出一些潤滑性能良好塗層物質,這些物質塗鍍鑽頭表面後,用其加工3~5D淺孔時,可採用乾式鑽削方式。
孔精加工歷來採用鏜削方式,不過近來已逐漸由傳統連續切削方式改變為採用等高線切削這類間斷切削方式,這種方式對提高排屑性能延長工具壽命均更為有利。因此,這種間斷切削用鏜削刀具設計出來後,立即被應用於汽車零件CNC切削加工。螺紋孔加工方面,目前也採用螺旋切削插補方式,切螺紋用立銑刀已大量投放市場。
如上所述,這種由原來連續切削向間斷切削轉換,隨著對CNC切削理解加深而進行,這一個漸進過程。採用此種切削方式切削難加工材料時,可保持切削平穩性,且有利於延長工具壽命。
難加工材料切削條件
難加工材料切削條件歷來都設定得比較低,隨著刀具性能提高,高速高精度CNC機床出現,以及高速銑削方式引進等,目前,難加工材料切削已進入高速加工、刀具長壽命化時期。
現採用小切深以減輕刀具切削刃負荷,從而可提高切削速度進給速度加工方式,已成為切削難加工材料最佳方式。當然,選擇適應難加工材料特有性能刀具材料刀具幾何形狀也極為重要,而且應力求刀具切削軌跡最佳化。例如,鑽削不銹鋼等材料時,由於材料熱傳導率很低,因此,必須防止切削熱大量滯留切削刃上,為此應盡可能採用間斷切削,以避免切削刃切削麵摩擦生熱,這將有助於延長工具壽命保證切削穩定。用球頭立銑刀對難加工材料進行粗加工時,工具形狀夾具應很好配合,這樣可提高刀具切削部分振擺精度夾持剛性,以便高速回轉條件下,保證將每齒進給量提高到最大限度,同時也可延長工具壽命。
F. 切削加工的主要特點是什麼
切削加工金屬材料的難易程度稱為切削加工性能。一般由工件切削後的表面粗糙度回及刀具壽命等方答面來衡量。影響切削加工性能的因素主要有工件的化學成分、金相組織、物理性能、力學性能等。鑄鐵比鋼切削加工性能好,一般碳鋼比高合金鋼切削加工性能好。金屬材料的切削加工性比較復雜,很難用一個指標來評定,通常用以下四個指標來綜合評定:切削時的切削抗力、刀具的使用壽命、切削後的表面粗糙度及斷屑情況。如果一種材料在切削時的切削抗力小,刀具壽命長,表面粗糙度值低,斷屑性好,則表明該材料的切削加工性能好。另外,也可以根據材料的硬度和韌性做大致的判斷。硬度在170~230HBW,並有足夠脆性的金屬材料,其切削加工性良好;硬度和韌性過低或過高,切削加工性均不理想。
G. 加工材料的中的什麼特性將導致加工表面質量差
影響機械加工表面質量的關鍵因素
1.1切削力和切削熱
切削加工是機械零件加工中的一道重要工序,是機械零件加工的一種主要的加工方法,而切削熱和切削力則是影響加工表面質量的重要因素。在切削加工中,加工表面的質量在很大程度上受到切削熱和切削力的影響。機械零件在切削加工過程中,會產生殘余應力,表面層硬度也會發生改變,甚至改變金屬材料的金相組織。在切削熱和切削力的作用下,在切削的過程中,機械零件的表面層形態發生變形,進而導致冷卻硬化的現象出現在機加工零件的表面,零件變形的阻力加大,改變零件的物理機械性能。零件和刀具的相對高速運動中,會產生大量的切削熱。零件表面層材料的溫度如果超過特定的界限,金屬零件表層的硬度和強度將會降低,零件表面層材料的金相組織也會受到影響,在表層產生一定的殘余應力,零件的機械加工表面質量也會受到不同程度的影響。
1.2原始誤差
理想化的零件機械加工質量同零件加工精度和表面加工質量的偏差值,就是所說的原始誤差,它是在機械零件的加工過程中產生的。分析其形成的原因可知,機械零件的加工技術手段、加工工藝系統都是造成原始誤差的首要原因。機械加工的表面質量,在很大程度上受到原始誤差的影響。另外,機床設備、待加工零件的材料特性、所採用的刀具和夾具都會對表面質量造成很大的影響,測量儀器也會造成一定影響。原始誤差主要包括兩個方面,即調整誤差和原理誤差。調整誤差其產生原因是在加工過程中調整加工設備、工件、刀具而形成的。而原理誤差則是由於採用了相似輪廓刀具或相似成形運動而造成的。在機械加工的過程中,應採取有效的措施降低原始誤差,提升機械零件加工的表面質量,從而延長機械零件的使用壽命,進一步提高產品的性能。
1.3殘余應力及熱塑性變形
機械零件在切削力的作用下,發生表層的塑性變形,內部金屬和表層金屬之間在表面出現離層的狀態,導致相對的作用力產生於零件表層內部和外部間。另外,在機械加工過程中會產生大量的切削熱,內外層金屬比容存在很大差異,在金屬密度上也顯著不同,這些都導致殘余應力的出現。零件加工表面質量受到最終工序產生的殘余應力的影響很大,同時還會對零件的使用性能造成一定影響。在機械加工過程中,零件表面層在切削熱的作用下,會出現較大的熱壓縮應力,這是零件基體和表面層之間的溫度差造成的,進而導致熱塑性變形,影響零件的機械加工表面質量。
H. 什麼是切削加工性能,有什麼特點
切削加工金來屬材料的難易程度稱為切自削加工性能。一般由工件切削後的表面粗糙度及刀具壽命等方面來衡量。影響切削加工性能的因素主要有工件的化學成分、金相組織、物理性能、力學性能等。鑄鐵比鋼切削加工性能好,一般碳鋼比高合金鋼切削加工性能好。金屬材料的切削加工性比較復雜,很難用一個指標來評定,通常用以下四個指標來綜合評定:切削時的切削抗力、刀具的使用壽命、切削後的表面粗糙度及斷屑情況。如果一種材料在切削時的切削抗力小,刀具壽命長,表面粗糙度值低,斷屑性好,則表明該材料的切削加工性能好。另外,也可以根據材料的硬度和韌性做大致的判斷。硬度在170~230HBW,並有足夠脆性的金屬材料,其切削加工性良好;硬度和韌性過低或過高,切削加工性均不理想。
I. 軸加工常用的材料都有哪些特點
軸的材料種類很多,選用時主要根據對軸的強度、剛度、耐磨性等要求,以及為實現這些要求而採用的熱處理方式,同時考慮製造工藝問題加以選用,力求經濟合理。
軸的常用材料是優質碳素鋼35、45、50,最常用的是45和40Cr鋼。對於受載較小或不太重要的鋼,也常用Q235或Q275等普通碳素鋼。對於受力較大,軸的尺寸和重量受到限制,以及有某些特殊要求的軸,可採用合金鋼,常用的有40Cr、40MnB、40CrNi等。軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數用軋制圓鋼和鍛件,有的則直接用圓鋼。
由於碳鋼比合金鋼價廉,對應力集中的敏感性較低,同時也可以用熱處理或化學熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強度,故採用碳鋼製造尤為廣泛,其中最常用的是45號鋼。
合金鋼比碳鋼具有更高的力學性能和更好的淬火性能。因此,在傳遞大動力,並要求減小尺寸與質量,提高軸頸的耐磨性,以及處於高溫或低溫條件下工作的軸,常採用合金鋼。
必須指出:在一般工作溫度下(低於200℃),各種碳鋼和合金鋼的彈性模量均相差不多,因此在選擇鋼的種類和決定鋼的熱處理方法時,所根據的是強度與耐磨性,而不是軸的彎曲或扭轉剛度。但也應當注意,在既定條件下,有時也可以選擇強度較低的鋼材,而用適當增大軸的截面面積的辦法來提高軸的剛度。
各種熱處理(如高頻淬火、滲碳、氮化、氰化等)以及表面強化處理(如噴丸、滾壓等),對提高軸的抗疲勞強度都有著顯著的效果。
球墨鑄鐵和一些高強度鑄鐵,由於鑄造性能好,容易鑄成復雜形狀,且具有價廉,良好的吸振性和耐磨性,以及對應力集中的敏感性較低等優點,支點位移的影響小,可用於製造外形復雜的軸。
特別是國研製成功的稀土-鎂球墨鑄鐵,沖擊韌性好,同時具有減摩、吸振和對應力集中敏感性小等優點,已用於製造汽車、拖拉機、機床上的重要軸類零件,如曲軸等。
根據工作條件要求,軸都要整體熱處理,一般是調質,對不重要的軸採用正火處理。對要求高或要求耐磨的軸或軸段要進行表面處理,以及表面強化處理(如噴丸、輻壓等)和化學處理(如滲碳、滲氮、氮化等),以提高其強度(尤其疲勞強度)和耐磨、耐腐蝕等性能。
在一般工作溫度下,合金鋼的彈性模量與碳素鋼相近,所以只為了提高軸的剛度而選用合金鋼是不合適的。