畢業(yè)設計論文：高速切削用銑刀的熱處理工藝的設計(編輯修改稿)
2025-01-06 15:59 本頁面
【文章內容簡介】 ，同時盡量減少所用材料的品種規(guī)格，以便簡化采購、保管及生產管理等工作。 d) 在選用高分子材料是，除了考慮上述三項原則外，還應著重考慮在使用條件下，周圍環(huán)境（溫度、光、氧、水、油等）對其性能的影響。 選材時應注意的幾個問題 零件選材原則的實質是所選材料要耐用，易加工且費用低 。同時，應注意以下幾點： a. 在大多數(shù)情況下優(yōu)先考慮使用性能，工藝性能和經(jīng)濟性原則 次之 。 b. 有些力學性能指標（如 σ b、 σ 、 σ K1c）可直接用于設 計計算 。 δ 、 Ψ 、 Ak等不能直接用于計算，而是用于提高零件的抗過載能力，以保證零件工作安全性 。 13 c. 在對零件的力學性能要求轉化為材料力學性能指標時，要注 意手冊上給出的組織狀態(tài)。如果零件的最終狀態(tài)與手冊上給出的相同，可直接使用，否則，還得查閱其它手冊、文獻資料或進行針對性的力學性能試驗； d. 手冊或標準給出的力學性能數(shù)據(jù)是在試驗室條件下對小 試樣 的試驗結果，引用這些數(shù)據(jù)時要注意尺寸效應； e. 由于材料成分是一個范圍，試樣毛坯的供應狀態(tài)可以有多種， 因此，即使是同一牌號的材料，性能也不完全相同。國際標準或原冶金部標準給出的熱軋或退火狀態(tài)的力學性能范圍或最低值，其數(shù)據(jù)可靠；而技術資料、論文中給出的數(shù)據(jù)一般是特定條件下的平均值，使用時要加以注意； f. 同一材料的不同供應狀態(tài)（如鑄造、鍛造、冷變形等）對數(shù) 據(jù)影響很大； g. 選材時要注意同時考慮所選材料的成型加工方法。 我國目前應用最多的刀具材料是高速鋼和硬質合金，其次是超硬材料和陶瓷刀具材料。 隨著 材料技術研究的不斷深入，我國各大企業(yè)和大專院所新開發(fā)的各類刀具材料也不斷增加，但大多是在高速鋼、硬質合金和陶瓷刀具材料基礎上的改進。我得銑刀設計選用的是普通高速鋼材料 表一 ： 幾種類型的切削用工具鋼的相對性能指標 材料類型 耐磨性 韌性 熱硬性 淬硬層深度 成本 碳素工具鋼 24 37 1 淺 1 14 油淬工具鋼 4 3 3 中 1 高碳高鉻鋼 8 12 6 深 3 高速鋼 79 13 89 深 35 材料分析 . W6Mo5Cr4V2 是普通高速鋼 鉬 系類鋼的典型牌號，簡稱 M2，其主要成分含量為 W6%、 Mo5%、 Cr4%和 V2%.其力學性能較好，抗彎強度比W18 鋼高 10%—— 15%，韌性高 50%—— 60%，因而適合與制作較大截面的刀具和應用于刀具承受沖擊力較大的切削。其熱塑性和磨削加工性也十分良好，因而目前廣泛應用于軋制或扭制的鉆頭等熱成型刀具制作中。 M2 剛的缺點是熱硬性和高溫硬度略低于 W18 鋼。 元素的作用 在熔煉與熱處理過程中，部分合金元素如 W、 Cr、 V 等與 C 化合物形成高硬度的碳化物，如 WC、 VC 等。 5 加工 工藝路線 銑刀的加工路線為： 毛坯 —— 鑄造 —— 退 火 —— 機械加工 —— 熱處理 —— 檢驗。 鍛、鑄造：可以獲得銑刀的毛坯，給機械加工做準備。 退 火： (1)目的是使經(jīng)過鑄造、鍛軋、焊接或切削加工的材料或工件軟化，改善塑性和韌性，使化學成分均勻化，去 除殘余應力，或得到預期的物理性能。 (2)軟化工件以便進行切削加工。 熱處理：使工件達到生產所需的性能。 6 熱處理工藝 流 程 15 毛坯 —— 鑄造 —— 退火 —— 機械加工 —— 淬火（預熱 — 淬火加熱 — 冷卻） —— 高溫回火 —— 深冷處理 —— 表面強化（蒸汽處理） —— 檢驗 退火 由于高速鋼中有較高的碳含量和大量的合金元素，在冶金廠軋制或鍛造以后，即使空冷的情況下，也會有較高的硬度，因此必須進行退火軟化處理，達到標準規(guī)定的硬度值才能出廠。工具制造者有時要對高速鋼進行鍛造成形或為改善碳化物偏析而進行鍛造，有時用熱軋成型的方法制造工具，有時要對 淬火件進行返修等都需要對高速鋼進行退火。 近年來國內外的實驗都說明，高速鋼退火時，如果保溫時間太長，會顯著地降低工具的使用壽命，因此選擇合理的退火工藝規(guī)程非常重要。 常見高速鋼的退火溫度和退火以后的硬度見表二。退火的保溫時間根據(jù)裝爐量等情 況應有所不同，一般應在 3— 4 h 以上。保溫后可采用 10— 20℃ /h 的速度冷卻至 600℃以下出爐。也可采用冷至740— 760℃，停留 4— 6 h，再冷至 600℃以下出爐的等溫退火方法。 表二高速鋼的熱處理規(guī)范 16 高溫退火是一種新的退火方法，可以大大縮短退火周期，提高退火質量。高溫退火方法的加熱溫度是 Ar1+(10— 20)℃ ,即退火溫度由普通退火的 840860℃，提高到 880920℃ .以前的退火方法在 Ar1點以下保溫，由于溫度較低，雖然保溫時間長，但高速鋼仍然 不能進行充分的再結晶，鋼材不能充分軟化。高溫 退火時溫度在 Ar1 以下，相變可以瞬間完成，相變進行很充分，進行了完全的再結晶，因而鋼材充分軟化。 圖 61 為高溫退火工藝曲線與以前的普通退火工藝曲線的比較。由圖可見，高溫退火工藝的保溫時間大大縮短，冷卻階段的保溫時間幾乎被取消，因而退火周期大大縮短。高溫退火鋼材的硬度更低，切削性能更好，切削效率可以提高 20%，制成工具的切削壽命，比普通退火的高速鋼制造的工具，提高 15%20%。 17 圖 61 高速鋼新舊退火工藝曲線 a)高速鋼原退火工藝曲線 b)新退火工藝曲線 改善可加工性的熱處理 為改善高速鋼的可加 工性，改善 工具表面粗糙度，可按表三推薦的工藝對高速鋼進行預備熱處理。是毛坯的硬度達到 280— 370HBW。 表三改善高速鋼可加工性的預備熱處理 表三中一次處理的方法比調質處理的效果更好。采用此法處理的 18 高速鋼在較大的切削用量的條件下，加工的表面粗糙度 Ra 可以達到. 一次處理的方法加熱溫度較低，在以后淬火加熱時奧氏體晶粒度不均勻長大的傾向小。淬火前進行 720— 760℃的退火，可避免晶粒不均勻長大。 去應力 經(jīng)塑性變形方法加工的毛坯以及冷拉、冷擠的各種工具的原材料或毛坯，為消除鋼的冷卻作硬化現(xiàn) 象，采用 720— 760℃的低溫退火方法。對形狀復雜、切削加工量較大或薄片狀工具，為了減少淬火畸變或產生淬火裂紋，常用 600650℃高溫回火法消除應力。為消除磨削加工的應力可以在 200500℃回火 1— 2h，粗磨后可在 500℃去應力，精磨后可以在 200℃去除應力
公司管理相關推薦
鄂ICP備17016276號-1