齒輪加工工藝介紹

跟著近幾年齒輪加工技能的開展，齒輪資料、齒輪刀具制作和磨齒砂輪的工藝的改進、齒輪機床在精加工齒輪的精度及加工功率方面都有了很大的進步，速度之快出乎幻想。

跟著近幾年齒輪加工技能的開展，齒輪資料、齒輪刀具制作和磨齒砂輪的工藝的改進、齒輪機床在精加工齒輪的精度及加工功率方面都有了很大的進步，速度之快出乎幻想。而且齒輪制作的開展方向不僅涉及成熟的歐美市場，還包括以我國為代表的快速開展市場。

傳統(tǒng)高速鋼滾刀及濕切技能還能走多遠？

硬質(zhì)合金滾刀和干切加工的推進作用眾所周知。關(guān)于齒輪流水線大批量出產(chǎn)，高速鋼滾刀能否被硬質(zhì)合金滾刀取替?干切是否已成為滾齒加工的必由之路，仍是依然會走濕切之路?

硬質(zhì)合金滾刀盡管特別適用于滾削轎車用齒輪。但是，硬質(zhì)合金滾刀在歐洲的運用程度依然不高,這是因為跟著新式的高速鋼資料及刀具涂層技能的開展，硬質(zhì)合金滾刀與高速鋼滾刀在滾齒時刻上的距離可被控制在15%左右；硬質(zhì)合金滾刀價格較高，若齒輪工件數(shù)量缺乏夠多，運用硬質(zhì)合金滾刀的本錢會很高；再者，運用硬質(zhì)合金滾刀時要特別當(dāng)心，而且滾切參數(shù)和相應(yīng)滾齒程序要編制得很詳盡，只要現(xiàn)代滾齒機才干運用硬質(zhì)合金滾刀正確滾齒，而若要更新滾齒設(shè)備,則需求巨大的投資。就 Samputensili而言，每年約出產(chǎn)25000把滾刀，其中硬質(zhì)合金類只占3%左右。這就是說，硬質(zhì)合金滾刀每年的出產(chǎn)量多為750把。

齒輪干切加工則是另外一回事。因為環(huán)保要求及處理冷卻廢液的費用很高，歐洲、美國和日本的用戶在挑選時一般會考慮干切滾齒；而在我國、印度等開展我國家，控制污染盡管也是一個火急的要求，但需求時刻。一旦社會對污染問題的控制日益嚴厲后，齒輪干切加工也將會敏捷開展起來。

哪一種齒輪精加工更流行

關(guān)于齒輪精加工，剃齒和磨齒之間，哪一種齒輪精加工更流行呢?

這首先要把一種職業(yè)與另一種職業(yè)區(qū)分開來。比方說，轎車工業(yè)運用的齒輪絕大多數(shù)還依托剃齒進行加工。有些企業(yè)也會對后端傳動裝置齒輪進行磨削加工，這只是是為了消除環(huán)形圓柱齒輪上發(fā)生的任何變形。

上述提到的齒輪加工時刻削減，首要歸功于新式齒輪刀具、現(xiàn)代齒輪機床的開展及由此帶來的精加工余量大幅削減和磨前齒輪質(zhì)量的進步。另外，與磨齒機比較，現(xiàn)代數(shù)控剃齒機常是價半功倍，可獲得熱處理前的齒輪等級(高達DIN5-6等級)；而且與齒輪螺紋磨床磨削比較，加工周期也較短。

關(guān)于轎車工業(yè)的齒輪，尤其是那些用在主動變速器的小齒輪，咱們可以將剃齒加工后熱處理形成的變形控制在幾個微米；另外，經(jīng)過齒形和齒向的批改有助于補償變形。因為現(xiàn)代剃刀刃磨機的出現(xiàn)，如Samputensili公司所產(chǎn)生的S400GS，齒形、齒向兩個參數(shù)可快速簡略修形；批量出產(chǎn)的時分，剃齒加工比磨削的優(yōu)點多許多，比較較而言，剃齒既能保證質(zhì)量，價格又合理。

Samputensili 是齒輪機械職業(yè)名列前茅的公司之一，近年來其制作的剃刀還沒顯示出緩慢增產(chǎn)的征兆。與此同時，齒輪磨削機床出產(chǎn)數(shù)量也在不斷上升。齒輪加工工藝的飛速開展，齒輪機床所的操作快速，齒輪磨輪也有了敏捷開展。這首要表現(xiàn)在陶瓷磨具、CBN砂輪、電鍍磨輪等方面。用上述磨具來進行齒輪磨削加工，使加工周期縮短。

正因為加工周期逐步縮小，齒輪磨削加工的本錢也隨之大幅降低。需求指出的是，有些工業(yè)對齒輪質(zhì)量的要求很高，有的工業(yè)需求實現(xiàn)特別的齒形，所以必須經(jīng)過磨削來完成。例如，重貨車工業(yè)、航空工程以及用于發(fā)電、變電的減速器工業(yè)，都依托磨削去做齒輪精加工。在這些大功率工業(yè)中，齒輪磨削已處于決對優(yōu)勢。

齒輪批量出產(chǎn)的新技能

齒輪的質(zhì)量要求越來越高，變速噪音要求越來越低。要到達質(zhì)量、噪音的兩層目標，這就要求進行精度更高的齒輪加工，實現(xiàn)極為復(fù)雜的齒輪齒向和齒形，意圖是把變速傳動的誤差降到蕞小。這意味著，在今后一個時期內(nèi)，磨削依然是齒輪成批出產(chǎn)的首要辦法，齒輪磨削這項加工工藝或許會愈加廣泛運用。但要特別注意齒輪加工的單位本錢。至今，本錢低、收效大的剃齒帶來的優(yōu)點是很明顯的。磨削在齒輪精加工中取得圓滿成功時，剃齒才或許大規(guī)模地被它替代?？倸w，不管挑選哪一種齒輪加工辦法，都要多注意實際運用情況。

鑒于滾齒加工現(xiàn)在取得了相當(dāng)大的開展，很有或許滾齒后所獲的也不再需求進行剃齒。齒輪燒結(jié)技能的進一步開展對齒輪制作也做出較大的貢獻，但是此辦法現(xiàn)在正在處于萌芽狀況，很難經(jīng)確預(yù)測未來開展趨勢。

正如上面所說，盡管齒輪加工技能開展變化很大，但是齒輪的單位加工本錢肯定不會改動。在大批量流水出產(chǎn)線上，齒輪加工結(jié)構(gòu)調(diào)整應(yīng)該以這個參數(shù)為導(dǎo)向。新工藝的開展關(guān)于質(zhì)量、精度的進步大有裨益。跟著齒輪產(chǎn)品技能的精細化，對這兩個關(guān)鍵要素的要求越來越嚴厲。盡管滿意這么高的要求非常難，咱們也必須要追求高規(guī)范。但是，光著眼于高指標還不夠，咱們更要重視的是到達價廉物美的規(guī)范，不然再好的齒輪新工藝、新功能也不會遭到市場的歡迎，齒輪技能開展水平也不會進而改進。在技能含量高的職業(yè)上，應(yīng)該同時并存工藝精密和價格合理的趨勢。

齒輪是工業(yè)出產(chǎn)中的重要根底零件，其加工技師和加工能力反映一個國家的工業(yè)水平。實現(xiàn)齒輪加工數(shù)控傾和主動化、加工和檢測的一體化是現(xiàn)在齒輪加工的開展趨勢。而且，齒輪被廣泛地運用于機械設(shè)備的傳動體系中，滾齒是運用廣的切齒辦法，傳統(tǒng)的機械滾齒機床機械結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，一臺主電機不僅要驅(qū)動展成分度傳動鏈，還要驅(qū)動差動和進給傳動鏈，各傳動鏈中的每一個傳動元件自身的加工誤差都會影響被加工齒輪的加工精度，同時為加工不同齒輪，還需求更換各種掛輪調(diào)整起來復(fù)雜費時，大大降低了勞動出產(chǎn)率。

以國外數(shù)控體系為干流的數(shù)控滾齒機的出現(xiàn)，大大進步了齒輪加工能力和加工功率。我國現(xiàn)在真正能夠出產(chǎn)數(shù)控滾齒機的廠家較少，且運用的多是德國西門子數(shù)控體系，加工中模數(shù)齒輪，沒有自主產(chǎn)權(quán)的核心技能，缺少國際競爭力。在這樣的布景下，海德盟數(shù)控專心于滾齒機體系的研發(fā)，為齒輪加工職業(yè)規(guī)劃出專業(yè)的解決方案，真正的做到了讓我國人用上自己高擋數(shù)控體系!

刀具涂層技術(shù)

刀具涂層技術(shù)，為你的運用技術(shù)加冕

切削刀具表面涂層技術(shù)是近幾十年應(yīng)市場需求展開起來的材料表面改性技術(shù)。選用涂層技術(shù)可有用前進切削刀具運用壽數(shù)，使刀具獲得尤秀的歸納機械功用，然后大幅度前進機械加工功率。

涂層的效果

1、前進硬質(zhì)合金的耐磨性功用；

2、前進抗癢化功用；

3、減小抵觸；

4、前進抗金屬疲勞功用；

5、添加抗熱沖擊性。

涂層的特色

1、力學(xué)和切削功用好。

涂層刀具將基體材料和涂層材料的尤秀功用結(jié)合起來，既堅持了基體出色的耐性和較高的強度，又具有涂層的高硬度、高耐磨性和低抵觸系數(shù)。因而，涂層刀具的切削速度與未涂層的比較，切削速度可前進2~5倍，運用涂層刀具可以獲得明顯的經(jīng)濟效益。

2、通用性強。

涂層刀具通用性廣，加工規(guī)模明顯擴展，一種涂層刀具可以代替數(shù)種非涂層刀具運用，因而可以大大減少刀具的種類和庫存量，簡化刀具處理，下降刀具和設(shè)備本錢。

涂層的分類

依據(jù)涂層方法不同，涂層刀具可分為化學(xué)氣相堆積,涂層刀具、物理氣相堆積,涂層刀具及混合工藝及組合技術(shù)。CVD涂層原理如圖a所示，PVD涂層原理如圖b所示?；旌瞎に囀堑入x子輔助CVD技術(shù)與傳統(tǒng)的PVD技術(shù)進行有用的結(jié)合。比方先堆積傳統(tǒng)的CrN硬質(zhì)涂層，再在上面堆積一層用于減少抵觸的DLC涂層。組合技術(shù)是涂層前對東西或零部件的表面層進行氮化，可以前進涂層的成效。

CVD涂層，堆積溫度在1 000℃左右，可以涂覆耐磨損性優(yōu)異的TiCN、耐熱性非常優(yōu)異的Al2O3厚膜，因而在發(fā)生高溫的高速、高功率切削加工中能顯示出長壽數(shù)，CVD涂層如圖a所示。

PVD涂層，堆積溫度在500℃左右，一般用在與無涂層硬質(zhì)合金、高速鋼相同或較高速的切削速度條件下，以延伸刀具壽數(shù)為政策。對基體限制少、損害小，因而特別合適用于要求耐磨損性、耐崩刃性的刀具，也適用于要求尖銳刃口的低進給加工與精加工或螺紋加工東西等，PVD涂層如圖b所示。

金剛石涂層選用CVD（化學(xué)蒸鍍法）在硬質(zhì)合金基體上組成。組成的涂層具有與天然金剛石相匹敵的硬度與導(dǎo)熱系數(shù)，在非鐵材料的加工中發(fā)揮著優(yōu)異的功用。金剛石涂層刀具因為其出色的切削功用，在切削加工范疇具有寬廣的運用前景，是加工石墨、金屬基復(fù)合材料、高硅呂合金及許多其他耐磨蝕材料的志向刀具，目前其主要運用范疇是轎車和航空航天工業(yè)。金剛石涂層刀具的安排如下圖所示。

金剛石涂層刀具安排

依據(jù)涂層材料的性質(zhì)，涂層刀具又可分為兩大類，即“硬”涂層刀具和“軟”涂層刀具。“硬”涂層刀具尋求的主要政策是高的硬度和耐磨性，其主要長處是硬度高、耐磨性好，典型的是TiC和TiN涂層。“軟”涂層刀具是選用固體潤滑劑如MoS2、WS2等制備的刀具，“軟”涂層尋求的政策是低抵觸系數(shù)，也稱為自潤滑刀具，它與工件材料的抵觸系數(shù)很低，只要0.1左右，可減小粘、減輕抵觸、下降切削力和切削溫度。

涂層的結(jié)構(gòu)

經(jīng)過多年的展開，涂層的結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了許多改動，有了很大的改進。在涂層技術(shù)中，通常有以下五種不同的結(jié)構(gòu)：

1、單層結(jié)構(gòu)

望文生義，這種結(jié)構(gòu)只要一層涂層。當(dāng)我們在顯微鏡下觀察這種結(jié)構(gòu)時，可以看見一些長柱形涂層結(jié)構(gòu)。這種涂層很簡單涂覆，但也很簡單發(fā)生裂紋和破損。想象一下，當(dāng)一個球擊中一束柱體時，這些柱體就會開始倒下，而裂紋簡單就能貫穿涂層，抵達基體。

2、多層結(jié)構(gòu)

多層結(jié)構(gòu)是由許多不同的單層結(jié)構(gòu)互相堆疊在一起構(gòu)成的。表面花紋鋼就是歷使上此類結(jié)構(gòu)的一個比如。多層結(jié)構(gòu)涂層可將幾種涂層材料的特性結(jié)合在一起，形成耐性與硬度俱佳的表面。

3、納米多層結(jié)構(gòu)

納米多層結(jié)構(gòu)與多層結(jié)構(gòu)本質(zhì)上相同，但其層厚卻要薄得多：涂層厚度僅為原子級水平。

4、納米復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)

納米復(fù)合涂層選用了與硬質(zhì)合金刀具相似的技術(shù)。這種納米結(jié)構(gòu)將粘結(jié)相（例如硬質(zhì)合金中的鈷）的耐性與納米復(fù)合涂層的硬度結(jié)合在一起。

5、梯度結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)的涂層功用具有漸變性：涂層中心部分較軟而賦有彈性，而在接近表層時則變得堅固而耐磨。

涂層的選用

為了更好地挑選和展開刀具及零部件的蕞佳成效，需求區(qū)分其主要及特定的磨損性和失效機理。磨損、粘附、腐蝕和疲勞都視為磨損機理，而且都取決于實踐的運用。經(jīng)歷指出，材料的抵觸和磨損都不是材料的原因，而是整個體系的原因。因而，在挑選涂層前就必須剖析整個抵觸體系，包含零部件的技術(shù)功用、抗壓力規(guī)模以及磨損機理的類型。

硬質(zhì)合金涂層的運用舉例

1、切削東西：鉆頭、刀片等。

2、耐磨東西，包含各種金屬模具、沖頭、軋輥、切開刀具等

涂層展開前景

其時切削工業(yè)依然面臨著各種問題，其間用戶要求越來越高以及要切削的材料特性這兩方面問題尤為杰出。

來歷：《硬質(zhì)合金刀具涂層的現(xiàn)狀及展開方向》

涂層是處理這些新難題的有用手段，涂層對硬質(zhì)合金壽數(shù)的影響程度遠超過基體本身對壽數(shù)的影響程度，涂層技術(shù)的展開方向?qū)⑹牵?

1、下降涂層工藝溫度

2、增強?；Y(jié)合力

3、研發(fā)更強韌的涂層材料

4、更加簡單易控的涂層工藝裝備

一、法蘭銜接：

這是閥門中用得多的銜接方法。按結(jié)合面形狀又可分為以下幾種：

1、光滑式：用于壓力不高的閥門。加工比較方便

2、凹凸式：作業(yè)壓力較高，可運用中硬墊圈

3、榫槽式：可用塑性變形較大的墊圈，在腐蝕性介質(zhì)中運用較廣泛，密封作用較好。

4、梯形槽式：用橢圓形金屬環(huán)作墊圈，運用于作業(yè)壓力≥64公斤/平方厘米的閥門，或高溫閥門。

5、透鏡式：墊圈是透鏡形狀，用金屬制作。用于作業(yè)壓力≥100公斤/平方厘米的高壓閥門，或高溫閥門。

6、O形圈式：這是一種較新的法蘭銜接方法，它是跟著各種橡膠O形圈的呈現(xiàn)，而開展起來的，它在密封效銜接方法。

二、對夾銜接：

用螺栓直接將閥門及兩頭管道穿夾在一同的銜接方法。

三、對焊銜接：

直接與管道焊接的

裝置

1、閥門裝置之前，應(yīng)細心核對所用閥門的類型、標準是否與規(guī)劃相符；

2、依據(jù)閥門的類型和出廠說明書查看對照該閥門可否在要求的條件下運用；

3、閥門吊裝時，繩子應(yīng)綁在閥體與閥蓋的法蘭銜接處，且勿拴在手輪或閥桿上，防止損壞閥桿與手輪；

4、在水平管道上裝置閥門時，閥桿應(yīng)筆直向上，不允許閥桿向下裝置；

5、裝置閥門時，不得選用生拉硬拽的強行對口銜接方法，防止因受力不均，引起損壞；

6、明桿閘閥不宜裝在地下潮濕處，防止閥桿銹蝕。

配套電動執(zhí)行器

電動執(zhí)行器多與閥門配套，運用于自動化操控系統(tǒng)。電動執(zhí)行器的品種許多，在動作方法上各有不同，如角行程電動執(zhí)行器是輸出轉(zhuǎn)角力矩，而直行程電動執(zhí)行器是輸出位移推力。電動執(zhí)行器在系統(tǒng)運用時的品種，應(yīng)依據(jù)閥門的作業(yè)需求進行挑選。

四、螺紋銜接：

這是一種簡便的銜接方法，常用于小閥門。又分兩種狀況：

1、直接密封：內(nèi)外螺紋直接起密封作用。為了確保銜接處不漏，往往用鉛油、線麻和聚四氟乙烯生料帶填充；其間聚四氟乙烯生料帶，運用日見廣泛；這種資料耐腐蝕功能很好，密封作用及佳，運用和保存方便，拆開時，能夠完整地將其取下，由于它是一層無粘性的薄膜，比鉛油、線麻優(yōu)勝得多。

2、間接密封：螺紋旋緊的力量，傳遞給兩平面間的墊圈，讓墊圈起密封作用。

五、卡套銜接：

卡套銜接，它的銜接和密封原理是，當(dāng)旋緊螺母時，卡套遭到壓力，使其刃部咬入管子外壁，卡套外錐面又在壓力下與接頭體內(nèi)錐面密合，因而能夠牢靠地防止走漏。

這種銜接方法的長處是：

1、體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡略，拆裝簡略；

2、銜接力強，運用規(guī)模廣，可耐高壓（1000公斤/平方厘米）、高溫（650℃）和沖擊振動

3、能夠選用多種資料，適合防腐蝕；

4、加工精度要求不高；便于高空裝置。

卡套銜接方法，已在我國某些小口徑閥門產(chǎn)品中選用。

六、卡箍銜接：

這是一種快速銜接方法，它只需兩個螺栓，適用于經(jīng)常拆開的低壓閥門。

七、內(nèi)自緊銜接：

以上各種銜接方法，都是利用外力來抵消介質(zhì)壓力，實現(xiàn)密封的。下面介紹利用介質(zhì)壓力進行自緊的銜接方法。它的密封圈裝在內(nèi)錐體處，跟介質(zhì)相向的一面成必定視點，介質(zhì)壓力傳給內(nèi)錐體，又傳遞給密封圈，在必定視點的錐面上，發(fā)生兩個分力，一個與閥體中心線平行向外，另一個壓向閥體內(nèi)壁。后邊這個分力就是自緊力。介質(zhì)壓力愈大，自緊力也愈大。所以這種銜接方法，適合于高壓閥門。它比法蘭銜接，要節(jié)省許多資料和人力，但也需求必定的預(yù)緊力，以便在閥內(nèi)壓力不高時，運用牢靠。利用自緊密封原理做成的閥門，一般是高壓閥門。

閥門銜接的方法還許多，例如有的不必拆除的小閥門，跟管子焊接在一同；有的非金屬閥門，選用承插式銜接，等等。閥門運用者要依據(jù)具休狀況詳細對待。

相關(guān)配件

有閥門和管件，它們都是用在管道的銜接或操控系統(tǒng).閥門和管件都不能獨立存在，相得益彰的。閥門管件有碳鋼的和不銹鋼的，還有PVC，或許其他資料的，常用的就是前兩種，近幾年來跟著人們生活水平的進步，對副食品要求也隨之而來的需求量大了起來。所以帶動了食品機械的快速開展，于是不銹鋼衛(wèi)生級閥門管件出工業(yè)便紅火起來，人們一般說閥門管件，多用的還是不銹鋼衛(wèi)生級的。

注脂保護保養(yǎng)

在焊接前投產(chǎn)前以及投產(chǎn)后的閥門專業(yè)養(yǎng)護作業(yè)，為閥門服務(wù)于出產(chǎn)運營中起著至關(guān)重要的作用，正確和有序有用的保護保養(yǎng)會保護閥門，使閥門正常發(fā)揮功用而且延伸閥門運用壽數(shù)。閥門養(yǎng)護作業(yè)看似簡略，其實不然。作業(yè)中常有被忽視的方面。

榜首、閥門注脂時，常常忽視注脂量的問題。注脂槍加油后，操作人員選擇閥門和注脂聯(lián)合方法后，進行注脂作業(yè)。存在著二種狀況：一方面注脂量少注脂不足，密封面因短少光滑劑而加快磨損。另一方面注脂過量，形成糟蹋。在于沒有依據(jù)閥門類型類別，對不同的閥門密封容量進行準確的計算。能夠以閥門尺度和類別算出密封容量，再合理的注入適量的光滑脂。

第二、閥門注脂時，常疏忽壓力問題。在注脂操作時，注脂壓力有規(guī)律地呈峰谷變化。壓力過低，密封漏或失效，壓力過高，注脂口阻塞、密封內(nèi)脂類硬化或密封圈與閥球、閥板抱死。一般注脂壓力過低時，注入的光滑脂多流入閥腔底部，一般發(fā)生在小型閘閥。而注脂壓力過高，一方面查看注脂嘴，如是脂孔阻塞判明狀況進行替換；另一方面是脂類硬化，要運用清洗液，反復(fù)軟化失效的密封脂，并注入新的光滑脂置換。此外，密封類型和密封原料，也影響注脂壓力，不同的密封方法有不同的注脂壓力，一般狀況硬密封注脂壓力要高于軟密封。

第三、閥門注脂時，留意閥門在開關(guān)位的問題。球閥保護保養(yǎng)時一般都處于開位狀況，特殊狀況下選擇關(guān)閉保養(yǎng)。其他閥門也不能一概以開位論處。閘閥在養(yǎng)護時則必須處于關(guān)閉狀況，確保光滑脂沿密封圈充溢密封槽溝，假如開位，密封脂則直接掉入流道或閥腔，形成糟蹋。

第四、閥門注脂時，常疏忽注脂作用問題。注脂操作中壓力、注脂量、開關(guān)位都正常。但為確保閥門注脂作用，有時需敞開或關(guān)閉閥門，對光滑作用進行查看，承認閥門閥球或閘板表面光滑均勻。

第五、注脂時，要留意閥體排污和絲堵泄壓問題。閥門實驗后，密封腔閥腔內(nèi)氣體和水分因環(huán)境溫度升高而升壓，注脂時要先進行排污泄壓，以利于注脂作業(yè)的順利進行。注脂后密封腔內(nèi)的空氣和水分被充分置換出來。及時泄掉閥腔壓力，也保障了閥門運用安全。注脂完畢后，必定要擰緊排污和泄壓絲堵，以防意外發(fā)生。

第六、注脂時，要留意出脂均勻的問題。正常注脂時，距離注脂口近的出脂孔先出脂，然后到低點，后是高點，逐次出脂。假如不按規(guī)律或不出脂，證明存在阻塞，及時進行清通處理。

第七、注脂時也要調(diào)查閥門通徑與密封圈座平齊問題。例如球閥，假如存在開位過盈，可向里調(diào)整開位限位器，承認通徑平直后鎖定。調(diào)整限位不可只尋求開或關(guān)一方方位，要全體考慮。假如開位平齊，關(guān)不到位，會形成閥門關(guān)不嚴。同理，調(diào)整關(guān)到位，也要考慮開位相應(yīng)的調(diào)整。確保閥門的直角行程。

第八、注脂后，必定封好注脂口。防止雜質(zhì)進入，或注脂口處脂類氧化，封蓋要涂改防銹脂，防止生銹。以便下一次操作時運用。

第九、注脂時，也要考慮在今后油品次序運送中詳細問題詳細對待。鑒于柴油與氣油不同的品質(zhì)，應(yīng)考慮氣油的沖刷和分化才能。在以后閥門操作，遇到氣油段作業(yè)時，及時彌補光滑脂，防止磨損狀況發(fā)生。

第十、注脂時，不要疏忽閥桿部位的注脂。閥軸部位有滑動軸套或填料，也需求堅持光滑狀況，以減小操作時的沖突阻力，如不能確保光滑，則電動操作時扭矩加大磨損部件，手動操作時開關(guān)費力。

第十一、有些球閥閥體上標有箭頭，假如沒有附帶英文FIOW字跡，則為密封座作用方向，不作為介質(zhì)流向參考，閥門自泄方向相反。一般狀況下，雙座密封的球閥具有雙向流向。

刀具經(jīng)過砂輪刃磨后，刃口會存在不同程度的微觀缺陷，在切削過程中，刀具刃口微觀缺口極易擴展，加快刀具的磨損和損壞。刃口鈍化是延常刀具壽命的金屬切削配套技術(shù)，能有效減少或消除刃磨后的刀具刃口微觀缺陷，以達到圓滑平整，提高刀具抗沖擊性能，使刀具刃口鋒利堅固。

刃口鈍化方式可分為傳統(tǒng)刃口鈍化和特種刃口鈍化。傳統(tǒng)刃口鈍化方式主要包括磨削鈍化、毛刷鈍化、拖曳鈍化和噴砂鈍化等；特種刃口鈍化方式主要包括激光鈍化、電火花電蝕鈍化、電化學(xué)鈍化和磨料水射流鈍化等。

噴砂是以壓縮空氣為動力，以形成高速噴射束將噴料高速噴射到需要處理的工件表面，實現(xiàn)對工件表面的加工。由于磨料對工件表面的沖擊和切削作用，工件的表面性能和形狀會發(fā)生改變。而微噴砂技術(shù)是以傳統(tǒng)噴砂技術(shù)為基礎(chǔ)，采用微米級尺寸的磨料顆粒來進行待加工表面處理的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于材料的表面處理，包括表面清潔、表面鈍化和表面形貌處理。微噴砂處理的材料去除機理，包括裂紋擴展導(dǎo)致的脆性去除和磨料微切削產(chǎn)生的塑性去除。微噴砂技術(shù)在刀具領(lǐng)域主要應(yīng)用在表面處理方面，如涂層刀具。通過對刀具基體表面進行相應(yīng)的微噴砂處理，來改變基體的表面形貌，以增加涂層與刀具基體之間的粘結(jié)力，提高刀具的切削壽命。研究表明，對刀具的涂層表面進行微噴砂處理可以增加涂層硬度，提高刀具切削壽命。微噴砂技術(shù)在刀具刃口鈍化領(lǐng)域沒有得到廣泛應(yīng)用，理論研究還不充分。

本文通過微噴砂技術(shù)對硬質(zhì)合金刀片YT15進行刃口鈍化，研究微噴砂工藝參數(shù)對刃口半徑的影響以及微噴砂處理對刃口質(zhì)量的影響，并分析微噴砂處理的材料去除機理。

1試驗步驟

試驗以噴砂壓力P、磨料比重W和噴砂時間T為因素，其中磨料比重W為磨料占水和磨料總質(zhì)量的比重。每個因素設(shè)4個水平，進行64組全因素刃口鈍化試驗，因素水平見表1。

表1  微噴砂全因素試驗因素水平

采用濕式手動噴砂機，噴砂角度45°，噴砂距離8mm。磨料為320目白剛玉，微噴砂加工如圖1所示。選用可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片YT15，其尺寸標準為SNMN120404，相應(yīng)的材料性能見表2。通過激光共聚焦顯微鏡(LSM，Keyence VK-X200K)對微噴砂處理后的刀片刃口進行觀測，試驗觀測指標為刀片刃口半徑r和刃口線粗糙度Ra，終結(jié)果為三次測量后的平均值。同時對其刃口形貌進行掃描電子顯微鏡鏡(SEM)觀察，分析刃口材料去除機理。

圖1  硬質(zhì)合金刀具YT15微噴砂加工示意圖

表2  硬質(zhì)合金刀具YT15物理力學(xué)性能

2試驗結(jié)果與分析

(1)微噴砂工藝參數(shù)對刃口半徑的影響

圖2為硬質(zhì)合金刀具YT15刃口半徑隨微噴砂各工藝參數(shù)的變化趨勢。圖2a、圖2b、圖2c和圖2d分別是在噴砂時間為20s、30s、40s和50s時刃口半徑隨噴砂壓力的變化圖。對比發(fā)現(xiàn)，在相同的噴砂壓力和磨料比重下，隨噴砂時間的增加，刀具刃口半徑增大，這實質(zhì)上是材料去除隨著時間累積的結(jié)果。在相同的噴砂時間和磨料比重下，隨噴砂壓力的增加，刀具刃口半徑增大。這是因為隨著噴砂壓強的增加，磨料流的出口速度增加，單顆粒磨料速度也相應(yīng)增加。

硬質(zhì)合金可看作是硬脆材料，根據(jù)單顆粒磨料沖蝕模型可知，單顆粒磨料的材料去除量與磨料顆粒的速度的指數(shù)成正比，使得單顆粒磨料的材料去除量增加。同時磨料流速度的增加，使單位時間內(nèi)有效沖擊刀具刃口的磨料顆粒數(shù)量增加，刃口材料的去除量變大。因此，增加噴砂壓力相當(dāng)于既增加磨料比重又增加噴砂時間，兩者的共同作用使刃口半徑增大。

由圖2分析磨料比重對刀具刃口半徑的影響可知，在噴砂壓力為0.2MPa和0.25MPa時，隨著磨料比重的增加，刀具的刃口半徑先增大而后減?。欢趪娚皦毫?.3MPa和0.35MPa時，隨著磨料比重的增加，刀具的刃口半徑呈現(xiàn)一直增大的趨勢。同理，根據(jù)單顆粒磨料沖蝕模型分析可知，當(dāng)噴砂壓力較小時，隨著磨料比重的增加，雖然單顆粒磨料速度減小，但是單位體積內(nèi)磨料顆粒的數(shù)量增加，造成單位時間內(nèi)磨料顆粒對刀具刃口的沖擊次數(shù)增加，所以刃口材料的去除量變大。當(dāng)磨料比重過大時，根據(jù)能量守恒可知，磨料流的速度減小很多，其中磨料顆粒的速度大幅降低，不僅減少了單顆粒磨料材料的去除量，也使單位時間內(nèi)磨料對刀具刃口的沖擊次數(shù)減少，進一步減少材料去除量，使得刃口半徑隨著磨料比重的增加先增大后減小。當(dāng)噴砂壓力較大時，隨著磨料比重的增加，在單位時間內(nèi)增加的磨料對刀具刃口的沖擊次數(shù)所增加的材料去除量要多于單顆粒磨料速度降低而減少的材料去除量?？偟膩碚f，單位時間內(nèi)材料去除量增加，因此在較大噴砂壓力下，刀具的刃口半徑隨著磨料比重的增加而增加。

(a)T=20s(b)T=30s(c)T=40s(d)T=50s

圖2  刃口半徑隨微噴砂各工藝參數(shù)的變化趨勢

(2)微噴砂處理對刃口線粗糙度的影響

圖3是硬質(zhì)合金刀片YT15經(jīng)過微噴砂刃口鈍化處理前后的切削刃形貌。采用微噴砂工藝參數(shù)：噴砂壓力P=0.2MPa，磨料比重W=0.1，噴砂時間T=30s。通過測量得到切削刃的相關(guān)參數(shù)見表3。

圖3  未處理刀片與微噴砂刃口鈍化刀片的切削刃形貌

可以發(fā)現(xiàn)，硬質(zhì)合金刀片YT15的刃口輪廓由原來的r=6μm銳刃變成r=27μm的圓弧刃口。其切削刃形貌得到改善，刃口線粗糙度Ra由原來的0.79μm下降到0.5μm，Ry則由原來的6μm下降到3μm。這是由于微噴砂處理消除了刀具刃磨時產(chǎn)生的微觀缺陷，改善了刃口質(zhì)量。

表3  未處理刀片與微噴砂刃口鈍化刀片刃口參數(shù)對比(μm)

圖4是微噴砂全因素試驗時硬質(zhì)合金刀片YT15的刃口線粗糙度的分布情況。可以得出，硬質(zhì)合金YT15刀片的刃口線粗糙度為0.3-0.8μm，滿足刀片的刃口粗糙度要求。

圖4  硬質(zhì)合金刀具YT15刃口線粗糙度分布

(3)微噴砂刃口材料去除機理研究

刀片的微噴砂過程實質(zhì)上是高速磨料射流沖擊材料表面，實現(xiàn)材料的去除。其材料去除機理主要歸結(jié)為磨料顆粒對材料的去除方式。對于脆性材料，其去除機理往往不只有脆性去除，還包括磨料顆粒的微剪切引起的塑性去除。

圖5是硬質(zhì)合金刀具YT15在噴砂壓力P=0.25MPa、磨料目數(shù)M=320、噴砂時間T=20s和磨料比重W=0.1時的刃口形貌?？梢钥闯?，經(jīng)過微噴砂處理后，刀具出現(xiàn)了圓弧刃口，對其圓弧刃口的區(qū)域A進行放大，可以觀察刃口材料去除形成的微觀形貌。通過區(qū)域B可以看出，其硬質(zhì)合金中硬質(zhì)相的去除多為由裂紋擴展造成的脆性斷裂，這是由于棱角尖銳的磨料顆粒對于硬質(zhì)相的沖擊作用，使之產(chǎn)生徑向裂紋和側(cè)向裂紋，由于磨料顆粒的高頻率沖擊，進而造成側(cè)向裂紋的擴張形成網(wǎng)狀裂紋，達到材料的去除。對于C區(qū)域的觀察，也可以發(fā)現(xiàn)刃口材料上存在磨料顆粒的刻劃痕跡，這主要是由于具有鋒利刃口的白剛玉磨料顆粒對工件材料的微切削作用導(dǎo)致。由于刀具材料中除硬質(zhì)相成分外，還包括粘結(jié)相，其微切削作用相對于粘結(jié)相更為明顯，粘結(jié)相材料先于硬質(zhì)相去除，使得硬質(zhì)相成分顯露出來。因此微噴砂處理硬質(zhì)合金刀具YT15的材料去除機理，包括由磨料沖擊和水楔作用引起裂紋擴展而導(dǎo)致硬質(zhì)相材料的脆性去除，還包括磨料顆粒的微切削作用引起的材料塑性去除。

圖5  硬質(zhì)合金刀具YT15微噴砂刃口形貌SEM圖

小結(jié)

微噴砂處理可以對硬質(zhì)合金刀具YT15刃口進行有效鈍化，形成一定圓弧半徑的刀具刃口。研究表明，刃口圓弧半徑隨著微噴砂時間和噴砂壓力的增加而增大。對于磨料比重而言，在噴砂壓力為0.2MPa和0.25MPa時，隨著磨料比重的增加，刀具刃口半徑先增大而后減?。辉趪娚皦毫?.3MPa和0.35MPa時，隨著磨料比重的增加，刀具刃口半徑呈現(xiàn)一直增大的趨勢。微噴砂處理可有效改善硬質(zhì)合金刀具YT15的刃口質(zhì)量，消除微觀缺陷，降低刃口線粗糙度，在結(jié)構(gòu)上對刀具刃口進行鈍化。硬質(zhì)合金刀具YT15刃口材料的去除機理，包含由裂紋擴展而導(dǎo)致硬質(zhì)相材料的脆性去除和微切削作用引起的材料塑性去除。