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硬質合金條怎麼磨斷

發布時間:2024-09-15 12:08:14

⑴ 車床幹活,刀具怎樣磨才能耐用

首先磨刀的平面最好磨平可以刀刃略高於刃槽後的平面高度,不要太高不然影響排屑效果,這樣的刀也比較快,開排屑槽時砂輪應用金剛筆把砂輪角打尖。磨刀最基本的一點,是要保證切削刃工作正常。

槽的形狀應該磨成斜槽,所謂斜槽就好比在紙上畫的勾,只不過這個勾是反著的也就是說靠刀刃到槽底的距離較長,槽底到槽背的距離較短,通俗點v形槽,左邊那一畫較斜長,右邊那畫較短。

從刀平面看槽應該是前窄後寬,有點像小這個形狀,刀尖的地方窄,後面寬,這樣有利於排屑,排屑排的好不好主要靠刀尖那點槽。槽並不是越寬越好,一般的數控車床粗車的較大的切削量直徑10mm差不多也就是單邊5mm,切削不要過大不然容易崩刀。

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刀具磨床的類型

由於刀具材料很硬,所以一般只能採用磨削來改變其外形。在刀具的製造、修磨中常見的刀具磨床有以下幾種:

(1)磨槽機:磨鑽頭、立銑刀等刀具的槽或背。

(2)磨頂角機:磨鑽頭的錐形頂角或稱偏心後角。

(3)修橫刃機:修正鑽頭的橫刃。

(4)手動萬能刀具磨床:磨外圓、槽、背、頂角、橫刃、平面、前刀面等。常用於數量少、形狀復雜的刀具。

(5)CNC磨床:一般是五軸聯動,功能由軟體確定。一般用於修磨數量大、精度要求高、但不復雜的刀具,如鑽頭、立銑刀、鉸刀等。

⑵ 磨削硬質合金時為什麼易產生裂紋

整體硬質合金刀具表面的磨削裂紋主要是由於磨削過程中磨削接觸區的局部瞬時溫度過高形成磨削表面層較淺的壓應力分布和近表面層過高的拉應力值超過材料的破斷強度造成,因此,在磨削加工過程中應盡量減小和避免瞬時高溫的產生,也就減小和避免了殘余拉應力的產生。磨削過程中的瞬時高溫往往會引起磨削表面層的機械性能的變化,這種瞬時高溫可達1000℃以上,對刀具表面層造成磨削燒傷。磨削燒傷會破壞刀具表面層組織,使工件表面的質量惡化,嚴重影響刀具的強度、耐磨性和使用壽命;嚴重時還會產生裂紋。因此,不僅要防止產生磨削裂紋,還必須避免磨削燒傷。在金剛石加工時,刀具表面局部瞬時溫度的高低將取決於加工方法、金剛石工具特性和磨削制度。
實踐證明:金剛石砂輪的線速度和徑向進給量越大、砂輪硬度越高、砂輪粒度越細、刀具材料導熱系數越低和砂輪磨損得越厲害,都使磨削溫度升高得越厲害,則越容易產生磨削裂紋及磨削燒傷。要控制和避免磨削裂紋及磨削燒傷,必須採取兩方面的措施:一是減少磨削熱的產生,二是加速磨削熱的傳出。減少磨削熱的辦法是:適當降低金剛石砂輪的線速度,減小徑向進給量(粗磨/精磨/拋光分工序進行),選取較軟的金剛石砂輪,減少工件和砂輪的接觸面積,根據磨削要求合理選擇砂輪的粒度,經常保持砂輪在鋒利的條件下磨削以及選擇適宜的磨削冷卻液以減小磨粒與工件間摩擦等。加速磨削熱傳出的措施是除了適當提高工件速度和軸向進給量外,主要是採用有效的冷卻方法;為了提高冷卻效果,可採用噴霧冷卻、高壓冷卻、內冷卻以及運動粘度較低的冷卻油等。另外,在精磨時,減少進給量和適當的光磨,可有效減少表層內殘余應力。
為了提高生產率和磨削效率,同時又要獲得較好的磨削表面質量,我們的方法是一開始採用較低的砂輪線速度和較大的徑向進給量,最後幾次進給量減小而砂輪線速度提高,並進行光磨,這樣可提高磨削表面質量。為了進一步提高磨削表面質量,還可採用噴霧冷卻和高壓冷卻,選擇適宜的切削液,同時根據加工對象合理選擇砂輪和精細地修整砂輪。磨削參數的選擇原則是:磨削參數是在保證磨削溫度較低、磨削表面粗糙度較高的條件下,盡量選取較低的砂輪線速度,較大的徑向進給量、軸向進給量和工件速度。由於砂輪的線速度和徑向進給量對磨削表面層的質量影響最大,因此,磨削參數的選擇步驟是:先選較大的工件速度,再選軸向進給量,最後才選砂輪線速度和徑向進給量。

⑶ 求硬質合金材料基礎知識,在線等

硬質合金是以高硬度難熔金屬的碳化物(WC、TiC)微米級粉末為主要成分,以鈷(Co)或鎳(Ni)、鉬(Mo)為粘結劑,在真空爐或氫氣還原爐中燒結而成的粉末冶金製品。
ⅣB、ⅤB、ⅥB族金屬的碳化物、氮化物、硼化物等,由於硬度和熔點特別高,統稱為硬質合金。下面以碳化物為重點來說明硬質含金的結構、特徵和應用。
ⅣA、ⅤA、ⅥA族金屬與碳形成的金屬型碳化物中,由於碳原子半徑小,能填充於金屬品格的空隙中並保留金屬原有的晶格形式,形成間充固溶體。在適當條件下,這類固溶體還能繼續溶解它的組成元素,直到達到飽和為止。因此,它們的組成可以在一定范圍內變動(例如碳化鈦的組成就在TiC0.5~TiC之間變動),化學式不符合化合價規則。當溶解的碳含量超過某個極限時(例如碳化鈦中Ti∶C=1∶1),晶格型式將發生變化,使原金屬晶格轉變成另一種形式的金屬晶格,這時的間充固溶體叫做間充化合物。
金屬型碳化物,尤其是ⅣB、ⅤB、ⅥB族金屬碳化物的熔點都在3273K以上,其中碳化鉿、碳化鉭分別為4160K和4150K,是當前所知道的物質中熔點最高的。大多數碳化物的硬度很大,它們的顯微硬度大於1800kg•mm2(顯微硬度是硬度表示方法之一,多用於硬質合金和硬質化合物,顯微硬度1800kg•mm2相當於莫氏一金剛石一硬度9)。許多碳化物高溫下不易分解,抗氧化能力比其組分金屬強。碳化鈦在所有碳化物中熱穩定性最好,是一種非常重要的金屬型碳化物。然而,在氧化氣氛中,所有碳化物高溫下都容易被氧化,可以說這是碳化物的一大弱點。
除碳原子外,氮原子、硼原子也能進入金屬晶格的空隙中,形成間充固溶體。它們與間充型碳化物的性質相似,能導電、導熱、熔點高、硬度大,同時脆性也大。
硬質合金的基體由兩部分組成:一部分是硬化相;另一部分是粘結金屬。
硬化相是元素周期表中過渡金屬的碳化物,如碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭,它們的硬度很高,熔點都在2000℃以上,有的甚至超過4000℃。另外,過渡金屬的氮化物、硼化物、硅化物也有類似的特性,也可以充當硬質合金中的硬化相。硬化相的存在決定了合金具有極高硬度和耐磨性。
粘結金屬一般是鐵族金屬,常用的是鈷和鎳。
製造硬質合金時,選用的原料粉末粒度在1~2微米之間,且純度很高。原料按規定組成比例進行配料,加進酒精或其他介質在濕式球磨機中濕磨,使它們充分混合、粉碎,經乾燥、過篩後加入蠟或膠等一類的成型劑,再經過乾燥、過篩製得混合料。然後,把混合料制粒、壓型,加熱到接近粘結金屬熔點(1300~1500℃)的時候,硬化相與粘結金屬便形成共晶合金。經過冷卻,硬化相分布在粘結金屬組成的網格里,彼此緊密地聯系在一起,形成一個牢固的整體。硬質合金的硬度取決於硬化相含量和晶粒粒度,即硬化相含量越高、晶粒越細,則硬度也越大。硬質合金的韌性由粘結金屬決定,粘結金屬含量越高,抗彎強度越大。
1923年,德國的施勒特爾往碳化鎢粉末中加進10%~20%的鈷做粘結劑,發明了碳化鎢和鈷的新合金,硬度僅次於金剛石,這是世界上人工製成的第一種硬質合金。用這種合金製成的刀具切削鋼材時,刀刃會很快磨損,甚至刃口崩裂。1929年美國的施瓦茨科夫在原有成分中加進了一定量的碳化鎢和碳化鈦的復式碳化物,改善了刀具切削鋼材的性能。這是硬質合金發展史上的又一成就。
硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。硬質合金廣泛用作刀具材料,如車刀、銑刀、刨刀、鑽頭、鏜刀等,用於切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材,也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。現在新型硬質合金刀具的切削速度等於碳素鋼的數百倍。
硬質合金還可用來製作鑿岩工具、採掘工具、鑽探工具、測量量具、耐磨零件、金屬磨具、汽缸襯里、精密軸承、噴嘴等。
常用的硬質合金以 WC為主要成分,根據是否加入其它碳化物而分為以下幾類:
( 1)鎢鈷類( WC+Co)硬質合金( YG)
它由 WC和 Co組成,具有較高的抗彎強度的韌性,導熱性好,但耐熱性和耐磨性較差,主要用於加工鑄鐵和有色金屬。細晶粒的 YG類硬質合金(如 YG3X、 YG6X),在含鈷量相同時,其硬度耐磨性比 YG3、 YG6高,強度和韌性稍差,適用於加工硬鑄鐵、奧氏體不銹鋼、耐熱合金、硬青銅等。
( 2)鎢鈦鈷類( WC+TiC+Co)硬質合金( YT)
由於 TiC的硬度和熔點均比 WC高,所以和 YG相比,其硬度、耐磨性、紅硬性增大,粘結溫度高,抗氧化能力強,而且在高溫下會生成 TiO 2,可減少粘結。但導熱性能較差,抗彎強度低,所以它適用於加工鋼材等韌性材料。
(3) 鎢鉭鈷類( WC+TaC+Co)硬質合金( YA)
在 YG類硬質合金的基礎上添加 TaC(NbC),提高了常溫、高溫硬度與強度、抗熱沖擊性和耐磨性,可用於加工鑄鐵和不銹鋼。

近二十年來,塗層硬質合金也問世了。1969年瑞典研製成功了碳化鈦塗層刀具,刀具的基體是鎢鈦鈷硬質合金或鎢鈷硬質合金,表面碳化鈦塗層的厚度不過幾微米,但是與同牌號的合金刀具相比,使用壽命延長了3倍,切削速度提高25%~50%。20世紀70年代已出現第四代塗層工具,可用來切削很難加工的材料。
硬質合金是怎樣燒結而成的?
答硬質合金是將這種或多種難熔金屬的碳化物和粘接劑金屬,用粉末冶金方法製成的金屬材料。
主要生產國家
世界上有50多個國家生產硬質合金,總產量可達27000~28000t-,主要生產國有美國、俄羅斯、瑞典、中國、德國、日本、英國、法國等,世界硬質合金市場基本處於飽和狀態,市場競爭十分激烈。中國硬質合金工業是50年代末期開始形成的,60~70年代中國硬質合金工業得到了迅速發展,90年代初中國硬質合金總生產能力達6000t,硬質合金總產量達5000t,僅次於俄羅斯和美國,居世界第3位。
[編輯本段]硬質合金燒結成型
硬質合金燒結成型就是將粉末壓製成坯料,再進燒結爐加熱到一定溫度(燒結溫度),並保持一定的時間(保溫時間),然後冷卻下來,從而得到所需性能的硬質合金材料。
硬質合金燒結過程可以分為四個基本階段:
1:脫除成形劑及預燒階段,在這個階段燒結體發生如下變化:
成型劑的脫除,燒結初期隨著溫度的升高,成型劑逐漸分解或汽化,排除出燒結體,與此同時,成型劑或多或少給燒結體增碳,增碳量將隨成型劑的種類、數量以及燒結工藝的不同而改變。
粉末表面氧化物被還原,在燒結溫度下,氫可以還原鈷和鎢的氧化物,若在真空脫除成型劑和燒結時,碳氧反應還不強烈。粉末顆粒間的接觸應力逐漸消除,粘結金屬粉末開始產生回復和再結晶,表面擴散開始發生,壓塊強度有所提高。
2:固相燒結階段(800℃--共晶溫度)
在出現液相以前的溫度下,除了繼續進行上一階段所發生的過程外,固相反應和擴散加劇,塑性流動增強,燒結體出現明顯的收縮。
3:液相燒結階段(共晶溫度--燒結溫度)
當燒結體出現液相以後,收縮很快完成,接著產生結晶轉變,形成合金的基本組織和結構。
4:冷卻階段(燒結溫度--室溫)
在這一階段,合金的組織和相成分隨冷卻條件的不同而產生某些變化,可以利用這一特點,對硬質合金進行熱處理以提高其物理機械性能。
硬質合金常用牌號及用途介紹
牌號/相當標准ISO/ 物理機械性能(min):抗彎強度N/mm2;硬度HRA/用途。
1、 YG3x/ K01/ 1420;92.5/適於鑄鐵、有色金屬及合金、淬火鋼合金鋼小切削斷面高速精加工。
2、 YG6/ K20 /1900;90.5/適於鑄鐵、有色金屬及合金、非金屬材料中等到切削速度下半精加工和精加工。
3、 YG6x /K15/ 1800;92.0/ 適於冷硬鑄鐵、球墨鑄鐵、灰鑄鐵、耐熱合金鋼的中小切 削斷面高速精加工、半精加工。
4、 YG6A/ K10/ 1800;92.0 /適於冷硬鑄鐵、球墨鑄鐵、灰鑄鐵、耐熱合金的中小切削斷面高速精加工。
5、 YG8/ K30/ 2200;90.0/ 適於鑄鐵、有色金屬及合金、非金屬材料低速粗加工。
6、 YG8N/ K30/ 2100;90.5/適於鑄鐵、白口鑄鐵、球墨鑄鐵以及鉻 鎳不銹鋼等合金材料的高速切削。
7、 YG15/ K40/ 2500;87.0 /適於鑲制油井、煤炭開采鑽頭、地質勘探鑽頭。
8、 YG4C/ 1600;89.5/ 適於鑲制油井、煤炭開采鑽頭、地質勘 探鑽頭。
9、 YG8C/ 1800;88.5/適於鑲制油井、礦山開采鑽頭一字、十 字鑽頭、牙輪鑽齒、潛孔鑽齒。
10、 YG11C/ 2200;87.0 /適於鑲制油井、礦山開采鑽頭一字、十字鑽頭、牙輪鑽齒、潛孔鑽齒。
11、 YW1/ M10/ 1400;92.0 /適於鋼、耐熱鋼、高錳鋼和鑄鐵的中速 半精加工。
12、 YW2/ M20/ 1600;91.0 /適於耐熱鋼、高錳鋼、不銹鋼等難加工 鋼材中、低速粗加工和半精加工。
13、 GE1/ M30/ 2000;91.0 /適於非金屬材料的低速粗加工和鍾表 齒輪耐磨損零件。
14、 GE2 /2500;90.0 /硬質合金頂錘專用牌號。
15、 GE3/ M40/ 2600;90.0 /適於製造細徑微鑽、立銑刀、旋轉挫刀等。
16、 GE4/ 2600;88.0/ 適於列印針、壓缸及特殊用途的管、 棒、帶等。
17、 GE5 /2800;85.0 /適於軋輥、冷沖模等耐沖擊材料。
18、 YT30 P01 92.5 適合碳鋼、合金鋼的精加工,小斷面的精車,精鏜,精擴等

⑷ 模具鋼的銑削(材質很硬),用哪個型號的硬質合金刀

經銷株洲鑽石、各類硬質合金產品,生產硬質合金機夾刀片、數控刀片、焊接刀片、精磨銑刀片、地質礦山、合金板、合金條、合金圓棒、鑄造碳化鎢焊條和各種非標產品。QQ470731399 13730704320YT15(P10)硬度≥91適於碳素鋼與合金鋼連續切削的半精車及精車.斷續切時的精車.旋風車絲,連續面的半精銑和精銑,孔的粗擴與精擴。YT14(P20)硬度≥90.5適於對碳素鋼與合金鋼不平整面進行連續切削時的粗車,間斷切削是的半精車與精車,連續面的粗銑,鑄孔的擴鑽等。YT5(P30)硬度≥89.5適於碳素鋼與合金鋼【包括鍛件。沖壓件及鑄件的表皮】不平整面切削時的粗車。粗刨,半精刨,粗銑等。YG8(K30)硬度≥89.0適於鑄鐵,有色金屬及其合金,非金屬材料不平整表面和間斷切削時的粗車,粗刨,粗銑,一般孔和深孔的鑽擴,擴孔。YW1(M10)硬度≥91.5材質適於耐熱鋼,剛猛鋼,不銹鋼及合金鋼等難加工鋼材的加工,也適於普通鋼材,鑄鐵的加工.YS25(P25)硬度≥90.5適於碳素鋼,鑄鋼,高錳鋼,高強度鋼的及合金鋼的粗車,銑削和刨削。YG6X(K10)硬度≥91.0適於合金鑄鐵.普通鑄鐵的精加工及半精加工。YS8(M05)硬度≥92.5S適用於鐵基、鎳基高溫合金,高強度鋼的精加工,冷硬鑄鐵、耐熱不銹鋼、高錳鋼、淬火鋼的精加工。YG8N(K20K30)硬度≥90適於鑄鐵及有色金屬的粗加工,亦適用於不銹鋼的粗加工的精加工。YT30,YS30,YG6A,YG3,YG3X,YW2,YD777及各種非標產品。4 部分國內硬質合金牌號: YD15 YG3X YT14 YG6A YG8N YS8 YC45 YT30 YW3 YG6X YC201 YT05 YT5 YW1 YG8 YW2 YG6 YG3 YM201 YS2T YS25 YT5R YD201 YC35 YS30 YT15 YS10 YC40 YT726 YT798 YT715YT767 YT758 YG813 YG640 YD05 A1型焊接刀頭型號(刀片):A110、A112、A114、A116、A118、A118A、A120、A122、A125、A130、A136、A140、A150、A160、A170A2型焊接刀頭型號(刀片):A208、A210、A216、A216Z、A220、A220Z、A225、A225Z A3型焊接刀頭型號(刀片):A310、A312、A315、A320、A320Z、A325、A325Z、A330、A340、A330Z、A340ZA4型焊接刀頭型號(刀片):A406、A408、A410、A410Z、A412、A412Z、A416、A416Z、A420、A420Z、A425、A425Z、A430、A430Z、A430A、A430AZ、A440、A440Z、A440A、A440AZ、A450、A450Z、A450A、
A450AZ B2型焊接刀頭型號(刀片):B212、B214、B216、B218、B220、B225、B228C1型焊接刀頭型號(刀片):C110、C116、C120、C122、C125C3型焊接刀頭型號(刀片):C303、C304、C305、C306、C308、C310、C312、C316C4型焊接刀頭型號(刀片):C420、C425、C430、C435、C442、C450D1型焊接刀頭型號(刀片):D110、D110Z、D112、D112Z、D115、D115Z、D120、D120Z、D125、D125Z、D130、D130Z

D2型焊接刀頭型號(刀片):D206、D208、D210、D210A、D212、D212A、D214、D214A、D216、D216A、D218、D218A、D220、D222、D222A、D224、D226、D226A、D228、D228A、D230、D232、D232A、D236、D238、D240、D246
3型機夾銑刀片型號:(精磨、毛坯) 310050、310058、313050、313058、313100、313108、316058、316100、3070511、3100511、3130511、3131011、3160511 4型機夾銑刀片型號:(精磨、毛坯)410050、410058、413050、413058、413100、413108、413300、416050、416058、416100、416108、416158、416208、419100、419108、419200、419208、851035、4100511、4130511、4160511、4161011、4161511、4190511、4191011 3型硬質合金機夾刀片型號:(精磨、毛坯)31003C、31003CZ、31003D、31003DZ、31005A、31005AZ、31005F、31005FZ、31005H、31005N、31005V、31005W、31303C、31303C5、31303CZ、31303D、31303D5、31303DZ、3130511A、3130511A5.1、3130511-R5、31305A、31305AZ、31305F、31305FZ、31305H、31305N、31305V、31305W、31310V、31310W、31320V、31320W、31603C、31603CZ、31603D、31603DZ、31605A、31605AZ、31605F、31605FZ、31605H、31605N、31605V、31605W、31610V、31610W、31620V、31905A、31905AZ、31905C、31905CZ、31905D、31905DZ、31905F、31905FZ、31910A、31910AZ、31910V、31920VV 4型硬質合金機夾刀片型號:(精磨、毛坯)41005A、41005AZ、41005F、41005FZ、41005H、41005N、41005V、413050-5.1、4130511A、4130511-B、4130511T、413058T、41305A、41305AZ、41305F、41305FZ、 41305H、41305L、41305N、41305V、413108T、41310V、41310W、4160511-4.9、4160511-5.2、4160511A-B、4160511-B、4160511-B65(D)、4160511-BL、4160515-B45(D)、4160516A-B、4160520-B45、41605A、41605AZ、41605F、41605FZ、41605H、41605L、41605N、41605V、41605W、41610A、41610D6、41610D6Z、41610N、41610V、41610W、41620N、41620V、41620Y、41620YZ、4190511A、41905A、41905AZ、41905F、41905FZ、41905H、41905L、41905N、41905V、41910A、41910AZ、41910D7、41910H、41910H7、41910N、41910V、41910W、41920A、41920AZ、41920D7、41920D7Z、41920H、41920N、41920V、41920W、41930Y、41930YZ、42210H8、42510A、42510AZ、42510H10、42510H7、42510H8 其他硬質合金機夾刀片型號:(精磨、毛坯)51610V、51620V、51910V、51920V、851035-5.1、C1305H4、C1610H6、C1610H6Z、C1910H、C1910H6、C1910H6Z、C1910H7、C1910H7Z、CPGN160412L、CPGN160412R、HBP013503A3.3、HBP013521、HBP023501A3、JCL15-120、JCL20-120、JCL20-120A、JCL25-120、JCL25-120A、JCL28-120、JCL32-120、JCQ3、JCQ4、JCQ4.5、JCQ5、JCQ6 T3型硬質合金機夾刀片型號:(精磨、毛坯)T31005A、T31005AZ、T31005F、T31005FZ、T31005V、T31005W、T31305A、T31305AZ、T31305F、T31305FZ、T31305V、T31305W、T31310V、T31605A、T31605AZ、T31605F、T31605FZ、T31605N、T31605V、T31605W、T31610V、T31610Y5、T31620V、T31620W、T31905A、T31905AZ、T31905F、T31905FZ、T31905N、T31905V、T31910A、T31910V、T31910V1、T31910W、

⑸ 車刀怎樣磨耐用

個人感覺這個問題不僅僅是你刃磨的問題,應該與你使用的車刀刀頭的材質關系最重要。一般外圓刀要求是YW2材質,但目前市場上面的車刀刀頭焊接的YW2的不一定是真正的YW2。如果你用了YT5假冒YW2刀頭(當然人家是不會告訴你是假冒滴。)焊接好的車刀耐磨性會打很大的折扣。當然如果用小廠生產的YW2刀頭有可能會崩斷。。。
因為我自己也是焊接硬質合金車刀的,對於這方面隱藏的東西很是知道一些。
呵呵,至於刃磨,我不是用戶,沒有仔細問。但是還沒有反映我們焊接好的車刀出現過任何問題。
希望我的回答對你有用處。呵呵。
答案補充:由於硬質合金刀片脆性較大,對裂紋形成敏感性強,所以刀具在刃磨的過程中應該避免過熱或急冷,同時還要選擇合適粒度和硬度的砂輪及合理的磨削工藝,避免產生刃磨裂紋,影響刀具使用壽命。
在安裝刀具時,刀頭伸出刀架的長度應盡量小,否則容易引起刀具震動,從而毀壞合金片。
刀具使用達到正常磨鈍時,必須進行重磨,重磨後的刀具一定要用油石對刃口及刀尖圓角進行研磨,這樣會提高其壽命及安全可靠性。
另外樓下的建議是不是太武斷了?換數控刀片的話車床豈不是也要換成數控車床???
碼了半天字,呵呵,希望這下是真的對你有用處了!

⑹ 硬質合金鑽進

硬質合金的製成、分類及其應用已在本工種基礎知識分冊第二章第七節中做了介紹。這里主要針對硬質合金鑽進特點、鑽頭結構組成、鑽進基本原理、鑽進規程參數選用及其注意事項進行歸納闡述。

(一)硬質合金鑽進含義及特點

硬質合金鑽進是指將硬質合金鑲焊在鑽頭體上作為破碎岩石工具的一種鑽進方法。

硬質合金鑽進的特點是:操作簡便,鑽進技術參數容易掌握控制,孔內事故較少;在中硬以下岩層中鑽進效率高,鑽孔質量好,岩心光滑,採取率較高,孔斜較小,材料消耗少,鑽頭鑲焊工藝簡單,修磨方便,成本較低。但硬質合金硬度有限,強度和耐磨性尚嫌不足,在硬岩層中鑽進效率不高,鑽頭壽命不長。

(二)硬質合金鑽頭

硬質合金鑽頭分取心鑽頭和不取心鑽頭兩大類。鑽探用硬質合金鑽頭結構對鑽進效率、鑽頭壽命、鑽進規程和操作技術都有一定的影響。所以,一般選用硬質合金鑽進時,必須根據不同地層,選用不同結構形式的鑽頭。

1.硬質合金鑽頭結構

合金鑽頭的結構要素有:鑽頭體、合金數目及排列方式、合金出刃、合金的鑲焊角、鑽頭水口、水槽等。

(1)鑽頭體

鑽頭體是由D35號或D45號無縫鋼管車制而成,鑽頭體是鑲嵌切削具的基體,上端內壁有一內圓錐度,便於卡取岩心和保證沖洗液的暢通。加工時要求鑽頭體軸線垂直於端面,鑽頭體與絲扣同心度要高,否則會直接影響鑽進效果。

(2)切削具數目

在確定切削具數目時,要考慮岩石性質、鑽頭直徑、設備能力、岩粉的排除及合金的冷卻等條件。

1)硬質合金之間的距離應有一定值,以保證岩石破碎時,能產生大剪切體進行體積破碎。

2)對硬度大、研磨性大的岩石,為了延長鑽頭的使用壽命,要適當增多合金數目,以保證每個合金的體積磨損量不致過大。

3)鑽頭直徑大,破碎岩石面積大,在保證每個合金所需壓力情況下,應鑲焊較多的切削具。

4)在設備功率大、鑽具強度大的情況下,相同鑽頭直徑,增加切削具數目就等於增加同時工作的切削量,可以提高鑽進速度。

5)確定合金數目時,還應考慮鑽頭體上所允許的水口數目,以保證每個合金的完整沖洗與冷卻。

(3)切削具出刃

鑽進時為了使切削具能順利地切入岩石,並保持沖洗液暢通以減少鑽頭的磨損,切削具必須突出鑽頭體一定的高度,這高度部分則稱為出刃。切削具的出刃有內出刃、外出刃和底出刃。

內、外出刃主要是造成鑽頭體與岩心、鑽頭體與孔壁之間的環狀間隙。加大內、外出刃,會使破碎岩石面積增大,鑽頭回轉阻力增大,切削具容易崩刃折斷,功能的消耗增多。但較大的內、外出刃,會使沖洗液流通阻力減少,有利於岩粉排除和減少岩心堵塞機會。底出刃擔負切入和破碎岩石的任務。底出刃大,切入岩石深度大,也有利於沖洗液暢通,但過大了,會造成崩刃折斷,影響鑽進。底出刃有兩種形式:一種是平底式,另一種是階梯式。

2.自磨式針狀硬質合金鑽頭

所謂自磨式硬質合金鑽頭,就是將較小斷面的硬質合金包鑲在胎體內,鑽進時,隨胎體的磨耗合金自磨出刃,合金與岩石的接觸面積不變,始終保持一定的克取能力,直到底出刃完全磨完為止。

自磨式針狀硬質合金鑽頭有如下特點:

1)針狀合金作為硬質點均勻地分布在胎體中,多刃且斷面積小,容易克取岩石,故有較高鑽進速度。

2)針狀合金自磨出刃,而且胎體唇面積始終保持不變,直到包鑲的針狀合金磨完為止,故鑽速穩定,鑽頭壽命長。

3)針狀合金被胎體支撐著,鑽進中始終微露,不易崩落,保證了合金有效地克取岩石。實踐證明,這種鑽頭適用於鑽進Ⅵ~Ⅶ級及部分Ⅷ級地層,機械鑽速高,回次進尺和鑽頭壽命長,操作方便,成本較低。

(三)硬質合金鑽進的適用范圍

硬質合金鑽進是硬質合金鑽頭在軸向壓力和鑽具回轉力作用下,破碎孔底岩石,同時用沖洗液來冷卻鑽頭並將破碎的岩石顆粒排除孔外(或懸浮起來),為切削具繼續破碎岩石創造條件。合金在破碎岩石的同時,本身也在不斷磨鈍和磨損,鑽進速度下降。當回次鑽速下降時,則采心提鑽,更換鑽頭。硬質合金鑽進適用於岩石可鑽性Ⅰ~Ⅵ級及部分Ⅶ~Ⅷ級研磨性弱的岩層鑽進。

1.松軟至較軟岩石

即可鑽性Ⅰ~Ⅳ級岩石或土層,如黃土、黏土等第四紀地層及泥炭、砂藻土、泥岩、泥質岩、頁岩、大理岩、白雲岩等。

該類地層鑽進特點是:破碎岩石容易,岩石研磨性小,鑽進效率高;相應地是孔內岩粉多,岩粉顆粒大,有時孔壁易坍塌。此類地層大都是塑性岩層,都有黏性,鑽進時易產生糊鑽、蹩水、縮徑等現象。如鑽進砂岩,岩石有一定的研磨性。

鑽進時,要解決的關鍵問題是蹩水、糊鑽、保持孔內清潔和保護孔壁等。為此,最好選用內、外出刃大,底出刃大的,排水通暢的螺旋肋骨鑽頭,內外肋骨或薄片式合金鑽頭、階梯肋骨鑽頭和普通式硬質合金鑽頭等。應選用的鑽進技術參數是高轉速、大泵量、較小鑽壓。鑽進砂岩石時鑽進技術參數較前為大。鑽進中應選用失水量小的優質泥漿護壁。采岩心提鑽動作要快。如孔壁坍塌,則應創造條件,力爭快速通過,以縮短孔壁暴露的時間。鑽進中發現蹩水,應加強活動鑽具,以使沖洗液循環暢通,當處理失效時,則需立即提鑽,絕不能用改小水量的辦法勉強鑽進,以免孔底岩粉越聚越多,造成埋鑽或燒鑽事故。

2.中硬岩石

即可鑽性Ⅴ~Ⅵ級岩石,如鈣質砂岩、石灰岩、橄欖岩、細大理岩等。

這類地層鑽進特點是:鑽進效率不高,岩石有一定的研磨性,護壁問題不大,鑽進時要解決的關鍵問題是如何提高鑽進效率。應盡量選用高效鑽頭,充分發揮分別破碎及掏槽破碎岩石作用。所以應選用各種階梯式破碎鑽頭和各種小切削具鑽頭,如品字形鑽頭、三八式鑽頭等。鑽進時應採用「兩大一快」(鑽壓大、泵量大、轉速快)的鑽進技術參數。

3.硬岩

即可鑽性Ⅶ級及部分Ⅷ級岩石,如輝長岩、玄武岩、結晶灰岩、千枚岩、板岩、角閃岩等。

該類地層的鑽進特點是:岩石硬,有研磨性,合金磨損較嚴重,鑽進效率低。鑽進時要解決關鍵問題是在延長鑽頭壽命的情況下提高效率。鑽進時應選用大八角、負前角、針狀硬質合金鑽頭等。鑽進技術參數為:大鑽壓、中速、中泵量。

4.裂隙及研磨性岩石

該類地層鑽進特點是合金崩刃和合金磨損嚴重的問題。解決關鍵問題是防止合金崩刃,減少合金磨損,延長鑽頭壽命。應選用抗崩刃和抗折斷能力強的鑽頭。如大八角、負前角、雙品字、針狀硬質合金鑽頭。在裂隙發育地層,應選用較低鑽壓、中等轉速和中等泵量。在研磨性大的地層應選用大鑽壓、較大泵量和適當小的轉速。

(四)硬質合金鑽進基本原理

鑽進中,鑲焊在鑽頭體上硬質合金切削具受兩個力作用,即軸向壓力(給進力)Py和回轉力Px的作用(圖4-11)。當軸向壓力Py達到一定值後,硬質合金切削具對岩石單位面積的壓力超過了岩石抗壓入阻力,其刃部便切入岩石,並達到一定深度h0,與此同時在回轉力Px的作用下,共同向前切削岩石,如果岩石較脆,受力體被剪切推出;若岩石較軟呈塑性體,利用合金切削具前部岩石便被削去一層,孔底工作面呈螺旋形式不斷加深。

圖4-11 合金切入岩石

Py—軸向壓力;Px—回轉力;h0—合金切入深度

圖4-12 合金切入脆性岩石

Py—軸向壓力;Px—回轉力;KOK'—崩落岩屑

鑽進脆性岩石時,如圖4-12所示。合金(切削具)在軸向壓力作用下切入岩石,當合金與接觸面壓力大於岩石抗壓強度時,則岩石發生脆性剪切,剪切體沿滑剪切面向自由面崩出,切削具同時壓入破碎後的KOK』坑穴中。由於切削具是單斜面的,崩出後的岩體不對稱。當合金切入h0深度後,在回轉力Px作用下則發生水平剪切的過程。首先是將岩石KOK』塊剪切掉,此時稱為大剪切;當切削具繼續前進時,在切削具的刃尖端不斷發生小體積剪切,崩落出小體積岩屑;經過不斷地小體積剪切後,切削具刃前與岩石全部接觸,又發生大體積剪切。因此,在脆性岩石中回轉切削過程是由數個小剪切和一個大剪切所組成的不斷循環過程。同時,由數個小剪切到大剪切,切削槽也由窄變寬,切削槽底面不平,底槽深度也在高低不平變化著,回轉阻力也由小變大。

鑽進塑性岩石時,如圖4-13所示。只有當合金(切削具)上軸向壓力大於與岩石接觸面上的抗壓強度時,才能切入岩石。岩石產生塑性變形,擠向兩邊,破碎岩石體積等於合金(切削具)切入體積。與此同時,在回轉力Px作用下,壓迫並切削前面岩石,使之發生塑性變形,並不斷向自由面之前滑移切削。鑽進時切削過程是平穩的、連續的,並且切削槽寬與刃寬基本上是相等的。

硬質合金切削具破碎了岩石表層後,便處於岩石的槽溝中,如圖4-14所示。實踐證明,切削具再對槽溝底部岩石進行破碎時,所需的軸向壓力和回轉力比破碎表層岩石大。而且破碎岩石體積小,這主要是槽溝底部只有一個自由面,破碎時受到了周圍岩石限制。因此在鑽進時,如能改變切削槽底面(工作面)的形狀,增加孔底工作面上的自由面,將有利於切削具對孔底岩石破碎。切削具底出刃呈階梯狀列的鑽頭,就能增加孔底工作面上的自由面,降低切削具破碎岩石的阻力。

圖4-13 合金切入塑性岩石

Py—軸向壓力;Px—回轉力;h0—合金切入深度;b—合金切入寬度

圖4-14 合金切削孔底的形狀

Py—軸向壓力;Px—回轉力;a'b'c'—大剪切體;β—合金側刃崩落角;B—切屑具寬度;B1—大剪切岩石槽寬

從上可以看出,鑽頭上合金切削具既要克服岩石的抗壓入阻力,又要克服岩石的抗剪切強度。同一種岩石,其抗壓入強度要比抗剪強度大得多。因此,在鑽進時所需的軸向壓力要比回轉力大,切削具刃部所受到的摩擦力也很大。導致硬質合金切削具在孔底破碎岩石的同時也被磨損,使刃角逐漸變鈍,增大了切削具與岩石的接觸面,降低了切削具單位面積上的壓力,破碎岩石效率逐漸降低,為保證破碎岩石的正常進行,應逐漸增加軸向壓力。因此,必須注重研究鑽進中硬質合金的磨損問題。在實際鑽進中,用泥漿或乳化液沖孔時,對合金切削具有一定的潤滑作用,可減少合金磨損。同時及時用沖洗液冷卻鑽頭合金切削具並使孔底清潔,對減少合金的磨損會起重要作用。

(五)硬質合金鑽進規程參數及其選用

硬質合金鑽進技術參數通常指鑽壓(鑽具的軸向壓力)、轉速(鑽具的回轉速度)及沖洗液量等鑽進過程中可以控制的參數值。它們對鑽進效率、鑽孔質量、材料消耗、施工安全等有直接影響。因此,在操作過程中應根據岩石性質、鑽頭結構、鑽探設備能力和鑽具的適應能力,以及鑽孔質量要求等條件進行合理確定。

1.鑽壓

有兩種表示方法,即鑽頭上總鑽壓P(又稱為鑽頭軸向壓力Py)和單位鑽壓(又稱每顆合金上的鑽壓P)。鑽頭鑽壓和回轉力構成了切削具破碎岩石的切削力。增加鑽頭壓力,是提高鑽速的主要途徑。

鑽壓大小對鑽進效率和鑽頭壽命都有很大影響,在其他條件不變的情況下,在一定范圍內,鑽速和鑽頭的壽命都將隨鑽壓的增大而增加。

採用針狀合金鑽頭時,因鑽頭上針狀合金胎塊的截面面積大於同徑的普通合金鑽頭切削具刃部的截面,又因有一部分鑽壓要消耗於胎體的磨損,因此需要較大鑽壓,一般比同徑普通合金鑽頭所需壓力大20%左右。

鑽頭總鑽壓P可用下式計算:

軸向壓力Py=切削具數目m×每顆切削具所需鑽壓(P)

2.轉速

鑽頭轉速是指鑽頭每分鍾的轉動速度。它是衡量鑽具回轉快慢的參數。

鑽頭轉速通常有如下兩種表示方法:①轉數(n):鑽頭每分鍾的轉數,r/min;②圓周線速度(v):鑽頭回轉時的圓周速度,m/s。

在硬質合金鑽進中,通常採用鑽頭每分鍾轉數表示轉速。對於硬質合金鑽進,鑽頭轉數的選用對其鑽速影響很大。

生產實踐證明,在一定的條件和范圍內,增加鑽頭轉數,即增加了合金切削具的破碎岩石次數;鑽速隨轉數的增加而增高。不同性質的岩石要求的最優轉數也不相同,轉速的增加有最優極限值,超過此值後,鑽速反而會下降,其原因主要是在高轉速的條件下,合金切削具在岩石表面的作用時間太短,而影響切削具的切入深度,以至鑽速下降。另一原因是高轉速使孔底溫度增高,切削具加快磨鈍而使鑽速下降。

為了提高鑽速,在一定的鑽壓下,應根據鑽探設備能力、岩石性質、鑽頭結構以及孔深、孔徑等條件來合理選擇最優轉速值。一般情況下,在鑽進軟岩石或利用小口徑鑽進時,可用高轉速;當鑽進硬的、研磨性大的岩石、非均質和裂隙發育的岩石、深孔及大口徑鑽進時,應適當降低轉速。

3.沖洗液量

硬質合金鑽進時,沖洗液的質量與數量對鑽進速度有很大影響。根據資料證明,鑽速隨沖洗液的密度或黏度的增大而下降。在鑽探生產中條件允許時,應盡量採用清水、低固相和無固相沖洗液鑽進,提高鑽進效率。從理論上講,增大沖洗液量,可以迅速地排除岩粉岩屑,經常保持孔底工作面清潔,提高鑽速;同時也起冷卻、潤滑鑽頭上切削具的作用,減少其磨損,延長鑽頭壽命。但如沖洗液量過大,液流經過鑽頭底部急劇轉向,造成很大水壓,增大通水阻力,對鑽頭產生很大浮力,使鑽頭有效壓力減少,導致鑽速降低,同時岩礦心和孔壁的沖刷破壞作用也隨之增大,在松軟岩層鑽進,岩礦心採取率降低,並加劇了孔壁坍塌,也增加了水泵磨損。送水量過小,造成岩粉岩屑在孔底工作面堆積,造成孔底重復破碎量增大,增加了切削具在孔底的回轉阻力,加速了切削具的磨損,甚至會產生埋鑽、燒鑽及折斷鑽桿事故。合理的沖洗液量應根據岩石性質、鑽頭直徑、單位時間內產生岩粉量等因素確定。如岩石軟,進尺快,產生岩粉多,沖洗液量應大些;岩石顆粒粗,密度大,應適應增加沖洗液量;鑽頭直徑大,孔深、鑽桿和孔壁滲漏多,沖洗液量應大些。在松軟破碎的地層鑽進,為防止沖毀岩礦心,沖垮孔壁,應用較小沖洗液量。

用硬質合金鑽進對不同岩石應當有綜合最優鑽進技術參數。在鑽進塑性松軟岩石,最好採用高轉速、小鑽壓、大泵量;在鑽進Ⅳ~Ⅴ級中等硬度的岩層,可採用較高轉速、中等鑽壓、較前稍小的泵量;鑽進硬而研磨性大的岩層時,應採用大鑽壓、低轉速、中等泵量。總之,鑽進Ⅴ級以下的岩層以採用較高轉速為主;鑽進Ⅵ級以上岩層以採用較大鑽壓為主。

(六)硬質合金鑽進注意事項

為了提高硬質合金鑽進效率和鑽頭壽命,除根據地層特點,合理選用不同類型鑽頭,正確掌握鑽進技術參數和盡量採用小口徑鑽進外,還必須有正確的操作方法。

1)新鑽頭入孔底前,要嚴格檢查鑽頭的鑲焊質量,分組(5~6個鑽頭為一組)排隊輪換修磨使用,以保持孔徑一致。分組排隊的順序是:外徑由大到小,內徑由小到大。

2)下鑽時,對孔內情況要心中有數,如孔內有探頭石、大掉塊和硬的脫落岩心等時,不要下鑽過猛,防止墩壞鑽頭。擰卸鑽頭時,不宜用管子鉗,以免夾扁鑽頭,使用自由鉗也不咬在合金上,以防壓傷壓裂硬質合金。

3)鑽具下入孔內,接上主動鑽桿後,應開泵送水,以使孔底沉積岩粉(屑)處於懸浮狀態。然後邊沖邊下,當鑽具不再繼續下行,表明鑽頭已經接觸孔底或碰到殘留岩心,這時應將鑽具提上0.3m左右,採用輕壓、慢轉的參數掃至孔底。如下鑽過猛,很可能發生蹩水、碰碎合金及岩心堵塞等故障。

4)開始鑽進時,先採用輕壓、慢轉和適量的沖洗液鑽進3~5min,待鑽頭工作適應孔底情況後,再將鑽壓、轉速增加到需要值。正常鑽進或掃孔倒桿,開始時,應使鑽具呈減壓狀態開車,以防鑽桿或鑽具過重壓壞合金。

5)正常鑽進時,給壓要均勻,不得無故提動鑽具,以免碰斷岩心發生堵塞,在卵石層中鑽進,無故提動鑽具,也會使已經進入岩心管內的卵石脫出,影響鑽進速度。鑽進中要隨合金切削具的磨鈍需要增大鑽壓。發現孔內有異狀,如糊鑽、蹩水或岩心堵塞時,應立即處理,處理無效,立即提鑽。

6)鑽進時,要注意保持孔內清潔。孔內殘留岩心在0.5m以上或有脫落岩心時,不得下入新鑽頭。孔底有崩落合金時,或由鋼粒改為合金鑽進時,必須將鋼粒撈盡磨滅後,才能下入合金鑽頭進行鑽進。

7)在松軟、塑性地層使用肋骨鑽頭或刮刀鑽頭鑽進時,為消除孔壁上的螺旋結構或縮徑現象,每鑽進一段後,應及時修正孔壁。

8)合理掌握回次提鑽時間。每次提鑽後,要檢查鑽頭的磨損情況,以改進下回次的鑽進技術參數。

9)採取岩礦心時,嚴禁用鋼粒卡取岩礦心。嚴禁猛墩鑽具,以免損壞合金。取心提鑽要穩,防止岩心脫落。退心時,不要用大錘直接敲打鑽頭。

⑺ 刃磨車刀應注意那些安全問題

刃磨時的注意事項:

1、必須根據刀具材料決定砂輪種類。一般刃磨車刀刀體和高速鋼車刀時,用白色氧化鋁砂輪;刃磨硬質合金車刀時,用綠色碳化硅砂輪。如果條件允許,在精磨硬質合金車刀時,可採用金鋼石砂輪。

2、刃磨硬質合金車時,不可把刀頭部分放入水中冷卻,以防刀片突然冷卻而碎裂。刃磨高速鋼車刀時,應隨時用水冷卻,以防車刀過熱退火,降低硬度。

3、刃磨時,車刀高低必須控制在砂輪水平中心,刃頭略向上翹,否則會出現後角過大或負後角等缺陷。

4、硬質合金刀具,應在綠色碳化硅砂輪上刃磨,高速鋼刀具應在白色氧化鋁砂輪上刃磨。粗磨時應在粒度46-60砂輪上刃磨較好,精磨時,應在粒度60-80的砂輪上刃磨較好。研磨硬質合金刀具,應選用綠色碳化硅油石,高速鋼刀具則應該選用白色氧化鋁油石。

5、鎢鈦鈷類硬質合金車刀,因對冷熱和沖擊的敏感性較強,當環境溫度變化較大時,也會產生裂紋,如在我國北方的冬季,如果把磨得很熱的車刀放在冷空氣中,往往會產生裂紋,最好是進行保溫緩慢冷卻。

6、刃磨斷屑槽時,由於車刀和砂輪接觸時容易打滑,必須注意安全。

(7)硬質合金條怎麼磨斷擴展閱讀:

刀具磨損到限度後,就必須及時刃磨,以恢復刀具的正常切削性能。刀具刃磨後應達到的基本要求有:

1、使刀具符合具有正確的幾個形狀及鋒利的切削刃。

2、對多刃刀具,切削的徑向及軸向振擺應不超過規定的公差;對用於自動線或動機床的單刃刀具,也需控制刀尖位置。

3、刀具的前、後刀面應具有所需的表面光潔度。

4、刀具表面不允許產生燒傷和裂紋。

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