伴随着工业产业和科学技术的发展,加工制造业对加工工件刀具材料的需求日益增加,因此新型刀具产品不断涌现。超硬质材料作为一种高精度、绿色环保的刀具产品,被广泛地应用于高硬度难加工材料行业,解决了传统刀具所面临的难题。特殊刀具主要用于高硬度工件的硬车削,并且广泛应用于轧辊行业,在泵及汽车工业中有更多的超硬刀。以下就针对上述三个行业进行说明,为何这三个行业都是超硬材料专用刀具应用广泛的行业。
在轧辊工业、泵业、汽车工业等行业中,超硬刀具被广泛应用。
(1)辊子和泵大部分都是铸件,铸件不可避免地会产生夹砂、气孔等铸造缺陷,给加工增加难度;(2)汽车工业的大多数零部件都采用热处理工艺来提高工件的性能,在整个机械工业中,这三种工件都是硬度高的,并且可能存在变形等因素;(3)这三种工件在机械工业中属于消耗品,占很大比例,大量的生产需求。
二、滚筒行业采用超硬质工具加工效果。
辊子是钢铁厂的消耗设备,所以国内很多大型轧辊企业都将冷铁或高铬铸铁等材料作为轧辊的主要材料。目前,许多企业都采用超硬刀具对轧辊进行粗磨、精磨,但硬度高且不易避免的问题。与传统刀具相比,超硬刀不仅效率提高了2-6倍。加工成本(包括加工时间、电费、工具费用等)也较低。
例如一家轧辊企业用超硬刀BN-K1牌号加工硬度HS60~80的冷、硬铸铁轧辊,其切削速度提高3倍,使用1个轧辊,节省电力,工时费四百多元,节省了近一百元,取得了巨大的经济效益。
三、泵业采用超硬质工具加工效应。
泵体部件广泛用于矿山机械、重工业、电力等行业,由于泵体部件的工作环境恶劣,经常选用性能较好的铸铁件,能有效地保证其使用寿命。但对这类高硬度泵体部件,如板面硬度HRC63-67,加工难度较大。
在最初使用传统的泵体加工工具时,通常采用退火软化工件的粗加工硬度,然后进行粗加工后淬火的加工工艺。用超硬刀加工泵件,特别是立方氮化硼刀片,可以顺利地实现一次硬化加工,不需在淬火两道工序,节省大量的时间和电力,降低了加工成本。当前我国泵业70%~80%都是用超硬刀加工。
四、汽车工业采用超硬质刀具的加工效应。
汽车业中大部分零件属于淬火件,在加工及设备维护过程中,常遇到淬硬件这一加工难题。例如我国某机车厂,在设备维修时都需要对轴承内圈进行加工,轴承内圈主要材料是GCr15钢,硬度在HRC60,内圆直径285mm,刚开始使用研磨的方法,但是研磨余量不均匀,需要2h才能研磨;之后使用超硬刀,仅用45分钟即可加工成内环。
五,总结
虽然在上述三个行业中,超硬质合金切削普遍采用,但许多生产企业及操作工对超硬车削方面认识不足,一般企业都认为硬材料只能磨削,提出了超硬刀具的价格过高,但如果具体分析,超硬刀具的成本远高于磨削,并且与传统硬质合金刀具相比,其成本大大提高。
上面是有关超硬材料专用刀具的相关内容,事实上,随着各行业对超硬质立方氮化硼刀片的要求逐渐提高,例如矿山岩层、采油、矿床的复杂性,在钻探深度达数千米的情况下,硬质合金刀具、钻具完全不适合使用,只能使用超硬材料的刀具、钻具。但愿上面能对读者有所帮助。