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金刚石车刀怎么磨?

来源:www.dbkyw.com   时间:2023-02-06 19:21   点击:97  编辑:admin   手机版

金刚石车刀怎么磨?

数控金刚石车刀要用砂轮磨刃,需注意以下几点:

一、砂轮的选择

砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂和组织5个因素决定。

1、磨料

常用的磨料有氧化物系、碳化物系和高硬磨料系3种。船上和工厂常用的是氧化铝砂轮和碳化硅砂轮。氧化铝砂轮磨粒硬度低(HV2000-HV2400)、韧性大,适用刃磨高速钢车刀,其中白色的叫做白刚玉,灰褐色的叫做棕刚玉。

碳化硅砂轮的磨粒硬度比氧化铝砂轮的磨粒高(Hv2800以上) 。性脆而锋利,并且具有良好的导热性和导电性,适用刃磨硬质合金。 其中常用的是黑色和绿色的碳化硅砂轮。而绿色的碳化硅砂轮更适合刃磨硬质合金车刀。

2、粒度

粒度表示磨粒大小的程度。以磨粒能通过每英寸长度上多少个孔眼的数字作为表示符号。例如60粒度是指磨粒刚可通过每英寸长度上有60个孔眼的筛网。因此,数字越大则表示磨粒越细。 粗磨车刀应选磨粒号数小的砂轮,精磨车刀应选号数大( 即磨粒细) 的砂轮。船上常用的粒度为46 号—台0 号的中软或中硬的砂轮。

3、硬度

砂轮的硬度是反映磨粒在磨削力作用下,从砂轮表面上脱落的难易程度。 砂轮硬,即表面磨粒难以脱落;砂轮软,表示磨粒容易脱落。 砂轮的软硬和磨粒的软硬是两个不同的概念,必须区分清楚。 刃磨高速钢车刀和硬质合金车刀时应选软或中软的砂轮。

另外,在选择砂轮时还应考虑砂轮的结合剂和组织。 船上和工厂一般选用陶瓷结合剂(代号A)和中等组织的砂轮。

二、车刀刃磨的步骤

1、磨主后刀面,同时磨出主偏角及主后角;

2、磨副后刀面,同时磨出副偏角及副后角;

3、磨前面,同时磨出前角;

4、修磨各刀面及刀尖。

三、刃磨车刀的姿势及方法

1、人站立在砂轮机的侧面,以防砂轮碎裂时,碎片飞出伤人;

2、两手握刀的距离放开,两肘夹紧腰部,以减小磨刀时的抖动;

3、磨刀时,车刀要放在砂轮的水平中心,刀尖略向上翘约3°~8°,车刀接触砂轮后应作左右方向水平移动。当车刀离开砂轮时,车刀需向上抬起,以防磨好的刀刃被砂轮碰伤;

4、磨后刀面时,刀杆尾部向左偏过一个主偏角的角度;磨副后刀面时,刀杆尾部向右偏过一个副偏角的角度;

5、修磨刀尖圆弧时,通常以左手握车刀前端为支点,用右手转动车刀的尾部。

四、磨刀安全知识

1、刃磨刀具前,应首先检查砂轮有无裂纹,砂轮轴螺母是否拧紧,并经试转后使用,以免砂轮碎裂或飞出伤人。

2、刃磨刀具不能用力过大,否则会使手打滑而触及砂轮面,造成工伤事故。

3、磨刀时应戴防护眼镜,以免砂砾和铁屑飞入眼中。

4、磨刀时不要正对砂轮的旋转方向站立,以防意外。

5、磨小刀头时,必须把小刀头装入刀杆上。

6、砂轮支架与砂轮的间隙不得大于3mm,入发现过大,应调整适当。

金刚石结构性能和加工三个因素之间的关系

金刚石结构性能和加工因素之间的关系:

由于金刚石具有密度大、硬度高、强度大、耐磨耐酸碱性好,因此,在国民经济的各个工程领域、特别是在钻探工程施工中得到了广泛应用。

(一)金刚石性能

1.金刚石的力学性质

(1)硬度高

金刚石是世界上已发现矿物中硬度最高的矿物。它的莫氏硬度为10级,其研磨硬度为刚玉(莫氏硬度9级)的150倍,为石英(莫氏硬度7级)的1000倍,是硬合金的6倍,为碳化硅和碳化硼的2~3倍。

金刚石晶面硬度与其结晶体形态有关,八面体的大于十二面体的,十二面体的大于六面的,而且金刚石的晶体硬度还具有各向异性,八面体不同方向上硬度相差不大,十二面体中平行于晶面棱边的硬度最小,六面体中垂直于晶面棱边的硬度最小,而它们对角线方向上硬度最大。因此,在加工表镶钻头时要注意这种方向性。正确利用金刚石各向异性特性,可提高钻头寿命50%~60%。

(2)抗压强度大

金刚石具有极大的抗静压强度(简称强度)。强度的大小取决于金刚石晶体的形态、晶体的完好程度、杂质的成分和含量、晶体的组织结构等。一般浑圆状的、结构完好的金刚石强度大。天然金刚石的抗压强度高达8600MPa,为刚玉的3.5倍,硬质合金的1.5倍,钢的9倍。人造金刚石的强度目前还低于天然金刚石:用于钻探的人造金刚石强度一般要求在2500MPa以上,即60#单晶单颗粒抗压强度在85N以上。

硬度高、强度大是金刚石的独特性能之一。但它的脆性也大,受到冲击载荷易产生裂隙甚至破碎,其动压强度不及静压强度的四分之一。因此,在金刚石钻进中要避免冲破击碰撞,采取有效的减震、防震措施。

(3)耐磨性好

金刚石具有极高的耐磨性。在空气中它与金属的摩擦系数小于0.1。金刚石的耐磨性是刚玉的90倍,是硬质合金的40~200倍,是钢的2000~5000倍,这就决定了金刚石钻头耐磨的特性。金刚石的耐磨性和硬度一样,也具有各向异性,使用时要注意不同晶面及同一晶面不同方向上的耐磨性是不同的。

2.金刚石的物理性质

(1)颜色

纯净的金刚石应是无色透明的。天然金刚石由于含有微量杂质元素,使之呈现出各种颜色。常见的有浅黄色、浅棕色、浅绿色、玫瑰色和深棕色等。金刚石一般以色浅,透明度高的质量好。

(2)密度

金刚石的密度在3.27~3.56g/cm3之间,计算值取3.52g/cm3,它取决于金刚石晶体、杂质、包裹体、裂隙等。

(3)电磁性

金刚石一般是电的不良导体,但随温度升高,导电率有所增加。但含有少量硼的金刚石(呈天蓝色)其电阻率较低,是良好的半导体材料。

(4)导热性和热膨胀性

金刚石具有良好的导热性,金刚石的导热率是硬质合金的7倍,钻头胎体的5倍,一般岩石的10倍以上。这在钻孔中有足够冲洗液的冲洗条件下,对冷却钻头十分有利。

金刚石的热膨胀性,随温度变化而不同。低温时,热膨胀系数很低,有利于钻头的镶嵌;随着温度升高,热膨胀系数剧增。

3.金刚石的化学性质

(1)耐酸碱性

金刚石有很强的耐酸性,常温时不与酸起化学反应,与碱起缓慢作用。因此,可利用强酸来腐蚀废旧钻头,回收金刚石。只有在沸腾温度下,某些强酸(如硝酸、氢氟酸)对金刚石才有明显的腐蚀作用。

(2)亲油疏水性

金刚石是碳的结晶体,是非极性矿物,其表面有很强的亲油疏水性,能吸附一层油膜,而完全不吸水。因此,在钻进中用乳化冲洗液,能起到良好的润滑减阻作用。

(二)金刚石的应用

由于金刚石具有密度大、硬度高、强度大、耐磨耐酸碱性好,因此,在国民经济的各个工程领域、特别是在钻探工程施工中得到了广泛应用。

答:

金刚石结构是指每个原子与相邻的4个原子形成正四面体的结构,又称为金刚石立方晶体结构(diamond cubic lattice structure),原型是金刚石。

具有金刚石结构的晶体除了金刚石以外,还有硅、锗、α-锡等。

金刚石结构与闪锌矿结构(zincblende structure)非常相似,不同之处在于,构成闪锌矿结构的两个面心立方点阵上的原子是不同种类的,例如Zn和S, 而构成金刚石结构的原子是同种类的。闪锌矿结构的堆积率随两种原子的相对大小而变。

金刚石与石墨同样由碳原子构成,是同素异形体。由于碳原子的结合方式不同,两种物质的性质迥异。石墨中的碳原子是按sp2杂化的方式形成共价键的,在一个平面上以共价键结合成蜂窝状结构,层与层间靠比较弱的范德华力结合。同一层内碳原子之间的结合比金刚石还强,所以石墨的熔点比金刚石更高。但层间结合较弱,很容易发生滑移,所以硬度很低。石墨中碳原子的4个价电子中的3个形成共价键,另外一个价电子在晶体中形成大键,可以沿石墨层导电。

金刚石与其他的碳同素异型体之间的差别也是有碳原子结合方式的不同而引起的。

拓展:金刚石刀具在机械加工行业中已经广泛应用,做成刀具主要由以下几类:

1、金刚石聚晶:通过高温高压合成的,做拉丝模等应用较多,另外做成磨片,研磨钻石等首饰;

2、pcd复合片焊接刀:通过高频焊或者真空焊,做成机夹或者焊接式刀具,主要用于加工有色金属和非金属;

3、pcd单晶刀具:通过特殊的焊接和修磨工艺做成的,部分行业要替代pcd焊接刀,主要用于精密行业的加工,但是价格比pcd焊接刀要贵很多,技术要求很高!

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