PCBN刀具在热喷涂件中的应用.PDF

2014-05-06

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 摘 要:介绍了PCBN刀具在热喷涂件中的应用方法。实践证明,这种方法效率是较高的。

1 问题的提出
    热喷涂作为一种新兴的工艺技术,被广泛地应用于金属表面的强化。其表面硬度一般可达50~55HRC最高可达70HRC,其耐磨性比淬火钢高3~5倍,但这却给切削加工带来了困难。
    航天机电集团某工厂为开发产品设计卷筒零件如图1 所示。该零件结构复杂,外形尺寸较大,采用HT400 灰口铸铁制造。为保证零件的耐磨性,在零件外圆及台阶表面(图中虚线部位)进行热喷涂。喷涂材料为G112 或G116,喷涂厚度0.8~1mm,表面硬度50~55HRC,设计要求零件喷涂表面与内孔不同轴度允差0.05,喷涂表面粗糙度Ra0.8~0.4,R 部位应光滑连接,不允许出现台阶、凹凸等缺陷。喷涂表面需作动平衡试验,径向跳动小于0.10mm。由于喷涂表面的设计要求较高,所以零件表面喷涂后必须进行机械加工,以保证设计要求。由于工厂没有大型外圆磨床,无条件对该零件进行磨削加工,故只能采用车削加工,既用以车代磨的加工方法。
2 材料的选择
    对喷涂表面加工,初期我们试用硬质合金刀具车削,刀具磨损十分严重。为此,我们查阅有关资料,选择了立方氮化硼刀具,原因是立方氮化硼与Fe族元素之间有很大的惰性,到1300℃也不会发生显著的化学作用,对酸碱都很稳定。因此,立方氮化硼适用于黑色金属的切削加工。
3 具体应用
    首先,我们在贵阳第六砂轮厂购买了部分聚晶立方氮化硼 PCBN刀片进行试验。因当时喷涂表面工艺由人工进行操作,表面凹凸和不圆现象较为严重,对刀具冲击很大,而PCBN刀具的韧性比硬质合金的韧性还差,打刀现象十分普遍。为此,我们从以下两方面采取措施。