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粉末冶金零件優(yōu)缺點(diǎn)及CBN刀具選擇
發(fā)布單位:鄭州華菱超硬材料有限公司. 所屬類別: 行業(yè)信息 . 發(fā)布時(shí)間:2022/4/6. 點(diǎn)擊查閱: 1251 次.
相關(guān)行業(yè)的人可能都了解粉末冶金是一種讓零件可以接近最終形狀的一種成型工藝，多應(yīng)用于我們常見(jiàn)的汽車(chē)、農(nóng)機(jī)生產(chǎn)等行業(yè)。其零部件雖只需少量的加工，但加工難度較高，原因主要是材料本身的多孔性結(jié)構(gòu)引起的，多孔結(jié)構(gòu)對(duì)刀具的壽命有一定影響。
粉末冶金金屬零件壓制和燒結(jié)后，有時(shí)還采用機(jī)加工作為輔助工序，由于黑色粉末金屬零件的加工性能差，在使用硬質(zhì)合金和陶瓷刀具來(lái)加工時(shí)，刀具壽命短，因?yàn)槭狗勰┙饘俚氖褂梅秶艿较拗疲?/FONT>CBN刀具可以有效地用來(lái)加工粉末金屬零件，其壽命是普通涂層硬質(zhì)合金刀具的以二十倍。
說(shuō)到粉末冶金材質(zhì)難加工，到底是為何，難加工為何要使用它，往下看~
粉末冶金的優(yōu)點(diǎn)：
（1）粉末冶金制造齒輪等工件時(shí)工序較少；
（2）用粉末冶金制造工件，材料利用率很高，最高高達(dá)95%以上；
（3）粉末冶金重復(fù)性好，比如粉末冶金齒輪使用模具壓制成形的，在正常條件下，一副模具可壓制約幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)件壓坯；
（4）粉末冶金可將幾個(gè)零件一體化制造；
（5）粉末冶金工件的密度可控；
（6）在粉末冶金生產(chǎn)中，為便于成形后從壓模中脫出壓坯，壓模工作面的粗糙度都非常好。
粉末冶金的缺點(diǎn)：
（1）要求批量生產(chǎn)，批量數(shù)千件以上的比較適合用粉末冶金工藝生產(chǎn)；
（2）尺寸大小受到壓機(jī)壓制能力的限制。壓機(jī)一般都幾噸到幾百噸壓力，直徑基本是在110MM以內(nèi)都可以制作成粉末冶金；
（3）粉末冶金齒輪受結(jié)構(gòu)限制。由于壓制和模具上的原因，一般不適宜生產(chǎn)蝸輪、人字形齒輪和螺旋角大于35°的斜齒輪。斜齒輪一般建議把斜齒設(shè)計(jì)在15°以內(nèi)；
（4）粉末冶金齒輪的厚度受到限制。模腔深度和壓機(jī)行程必須是齒輪厚度的2～2.5倍，同時(shí)考慮到齒輪高度縱向密度的均勻性，因此粉末冶金齒輪的厚度也是很重要的。
粉末冶金零件難加工的原因：
（1）即使粉末冶金材質(zhì)工件只需少量加工，但加工起來(lái)仍十分困難，還是由我們先前提到的多孔性結(jié)構(gòu)導(dǎo)致，那么多孔性會(huì)導(dǎo)致哪些問(wèn)題：
（2）刀具的切削刃不耐磨；
（3）切削刃溫度較高，易引起刀片磨損與變形；
（4）內(nèi)在的多孔結(jié)構(gòu)會(huì)引起其表面面積增大，在熱處理時(shí)發(fā)生氧化和碳化，且發(fā)生氧化與碳化生成的氧化物和碳化物很硬很耐磨；
（5）由于孔隙的存在，在較小的面積內(nèi)硬度值也會(huì)范圍內(nèi)的波動(dòng)，測(cè)得的宏觀硬度HRC雖然為25~35，但其組成的工件顆粒硬度可能高達(dá)HRC60，這些顆粒嚴(yán)重影響到了切削刀具刃口的壽命；
（6）多數(shù)粉末冶金工件熱處理后十分硬，強(qiáng)度很高；
（7）粉末冶金工件可能摻雜其余雜物。
以上等等都是造成粉末冶金工件材加工的原因。
說(shuō)了這么多粉末冶金本身材質(zhì)的問(wèn)題，可能會(huì)有客戶納悶，這么難加工的材料，刀具的選擇真的很犯難。其實(shí)并不，加工粉末冶金的刀具很好選，市場(chǎng)上現(xiàn)在常見(jiàn)的加工粉末冶金的刀具有硬質(zhì)合金刀具、金屬陶瓷刀具以及我們前面文章提到的CBN立方氮化硼刀具，當(dāng)粉末冶金零件的硬度低于HRC35，材質(zhì)本身顆粒硬度不超過(guò)正常范圍，金屬陶瓷刀具可作為加工粉末冶金的刀具選擇。
使用金屬陶瓷的條件較為少，多數(shù)來(lái)說(shuō)因?yàn)?/FONT>CBN刀具因其較高的硬度和耐磨性十分適合粉末冶金工件的切削加工，當(dāng)材質(zhì)顆粒硬度超過(guò)HRC45時(shí)，無(wú)論其宏觀硬度值多少，CBN刀具都是適用的。
常見(jiàn)的加工粉末冶金工件的刀具型號(hào)有BN-K50和BN-K10材質(zhì)CBN刀具，其中BN-K50材質(zhì)時(shí)粉末冶金工件加工新材料CBN刀具，可為斷續(xù)切削粉末冶金，BN-K10材質(zhì)主要用于連續(xù)切削工況，吃刀深度≤0.05mm，為目前加工粉末冶金理想材質(zhì)刀具的選擇。 |
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