2007年4月29日 星期日

积屑瘤www.tool-tool.com


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积屑瘤——指在加工中碳钢时,在刀尖处出现的小块且硬度较高的金属粘附物。

1、积屑瘤的形成

在加工过程中,由于工件材料是被挤裂的,因此切屑对刀具的前面产生有很大的压力,并摩擦生成大量的切削热。在这种高温高压下,与刀具前面接触的那一部分切屑由于摩擦力的影响,流动速度相对减慢,形成“滞留层”。当摩擦力一旦大于材料内部晶格之间的结合力时,“滞流层”中的一些材料就会粘附在刀具*近刀尖的前面上,形成积屑瘤。

2、积屑瘤的作用

优点:积屑瘤的硬度比原材料的硬度要高,可代替刀刃进行切削,提高了刀刃的耐磨性;同时积屑瘤的存在使得刀具的实际前角变大,刀具变得较锋利。

缺点:积屑瘤的存在,在实际上是一个形成、脱落、再形成、再脱落的过程,(1)部分脱落的积屑瘤会粘附在工件表面上,(2)而刀具刀尖的实际位置也会随着积屑瘤的变化而改变,(3)同时,由于积屑瘤很难形成较锋利的刀刃,在加工中会产生一定的振动。所以这样加工后所得到的工件表面质量和尺寸精度都会受到影响。

鉴于积屑瘤的优缺点,我们在粗加工时应设法形成积屑瘤,而在精加工时则要避免积屑瘤的产生。

3、积屑瘤的控制

(1)材料的性质 材料的塑性越好,产生积屑瘤的可能性越大。因此对于中、低碳钢以及一些有色金属在精加工前应对于它们进行相应的热处理,如正火或调质等,以提高材料的硬度、降低材料的塑性。

(2)切削速度 当加工中出现不想要的积屑瘤时,可提高或降低切削速度,亦可以消除积屑瘤。但要与刀具的材料、角度以及工件的形状相适应。

(3)冷却润滑 冷却液的加入一般可消除积屑瘤的出现,而在冷却液中加入润滑成分则效果更好
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镁合金加工防火安全www.tool-tool.com

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镁及其合金对氧具有很高的化学亲和力,特别是在熔化和碎屑、粉尘状态下,更增加了与氧接触表面,当加热温度达到400℃~430℃以上就有产生燃烧爆炸的危险。所以:

(1)镁及镁合金机械加工主要防火安全要求:加工时最好与黑色金属加工分开,设在单独的隔离内:为了避免摩擦发热,避免碎硝粉尘,应尽量选用大前、后角、大排屑槽的锋利刀具,选用大走刀量和大切削深度,切削进给结束要立即退刀;不得使用含水份的冷却液,切屑时应及时清除并存放在指定地点,不得与其它切屑混在一起;切屑起火可用干砂扑灭,切不可用水。

(2)镁合金熔化防火安全要求:镁合金熔化不仅容易引起燃烧,而且使用氟化物作熔剂腐蚀相当严重。因此镁合金的熔化,浇铸应在一、二级耐火等级具有特殊抗腐蚀措施的单独厂房,熔化和浇铸地方不准敷设蒸气和水管,用水浸润坩锅应在有防火隔墙的单独房间;熔化镁合金是在溶剂层下进行的。熔剂形成熔融状隔膜,使熔融的镁合金与空气隔离,防止氧化燃烧;在砌炉衬或修炉时,不要使用水玻璃或其它硅酸盐和硅砖,因为万一发生坩锅烧穿时,熔融的镁合金与其作用可能发生爆炸,应保证坩锅制造质量,定期检查和清除氧化皮,如底部厚度减薄超过原有50%应予报废,发现坩锅外壁有干枯熔剂,即表明已有渗漏,应报废;坩锅开始有渗漏现象,即发现炉膛内产生白烟,应立即停止加温查明原因,如烟雾急剧增加、应立即将镁合金熔液掏出或将坩锅吊起,注入干燥并经过予热的槽子或镁模内;在扑灭熔融或坩锅烧穿流入炉膛内的镁合金必须用镁合金专用灭火剂,如发生小型燃烧,也可用镁合金型砂扑灭。注意切不可用砂子,因为砂中的二氧化硅与燃烧的镁起反应,会放出大量的热,反而促使镁的燃烧。

(3) 镁合金焊接、热处理的防火安全要求:镁合金焊接、热处理在预热和加热前应除去零件上的毛边和镁合金碎硝,零件不得和加热炉的电阻丝直接接触,在盐炉内进行热处理时严格控制温度,一般不应超过430℃。

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重量换算(二)www.tool-tool.com

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公制 英美制常衡 英美制金衡或药衡 中国市制
公斤 克 磅 磅 两
1 1000 2.2046 35.2736 2.679 31.1507 20
0.001 1 0.0022 0.03527 0.00268 0.0321 0.02
0.4536 453.59 1 16 1.2135 14.5833 9.072
0.02835 28.35 0.0625 1 0.07595 0.9114 0.567
0.3732 373.24 0.82286 13.1657 1 12 7.465
0.0311 31.10 0.06857 1.0971 0.08333 1 0.622
0.05 50 0.1102 1.76368 0.13396 1.6075 1

宝石:1克拉=0.2克 1金衡=155.5克拉

容(体)积换算(一)
公制 中国市制 英制 美制
升 升 英加仑 美加仑
1 1 0.22 0.264
4.546 4.546 1 1.201
3.785 3.785 0.833 1

1000升=1立方米 1升=1000毫升=1000立方厘米(C.C.)
英制1加仑=277.42立方英寸 英制1加仑=231立方英寸

容(体)积换算(一)
公制 英美制 中国市制
立方米 立方厘米 立方码 立方英尺 立方英寸 立方尺
1 1000000 1.303 35.3147 61024 27
0.000001 1 0.0000013 0.00004 0.06102 0.000027
0.7636 764555 1 27 46656 20.643
0.02832 28317 0.037 1 1728 0.7646
0.000016 16.317 0.00002 0.00058 1 0.00044
0.037 37037 0.0484 1.308 2260 1

木材体积单位换算
板(BOARD FOOT MEASURE,BFM):指厚一英寸面积一平方英尺的木材
板材的换算:100板=2.36立方米
原木的换算:100板=5立方米(近似值)

功率换算表
1千瓦(KW)=1034英制马力(HP)1.36公制马力(HP)
1英制马力=0.746千瓦(KW)
1公制马力=0.735千瓦(KW)
1千伏安(K.V.A)=千瓦(K.W.)/0.80

粮谷重量容积换算
品名 1公吨折合蒲式耳 1蒲式耳折合
磅 公斤
小麦,大豆 36.743 60 27.216
玉米 39.368 56 25.402
大麦(英制) 44.092 50 22.68
大麦(美制) 45.931 48 21.773

1英制蒲式耳(-1.0321美制蒲式耳)合36.3677升

石(原)油重量,容积换算
国别 1公吨折合
千升 美制桶 英制加仑 美制加仑
美国,印度尼西亚 1.18 7.4 259.1 310.6
伊朗,沙特阿拉伯 1.19 7.49 261.8 314.5
日本 1.11 6.99 244.5 293.3
英国,科威特 1.16 7.31 255.8 306.7
委内瑞拉 1.09 6.84 239.2 287.4

注:世界平均比重的原油通常以1公吨=7.35桶(每桶为42美制加仑)或1174升计

常用度量衡英文名称和简写
名称 英文名称 简写 名称 英文名称 简写
克 gram g. 码 yard yd.
公斤 kilogram kg. 英尺 foot ft.
公担 quintal q. 英寸 inch in.
公吨 metric ton m.t. 平方米 square metre sq.m.
长吨 long ton l.t. 平方英尺 square foot sq.ft
短吨 short ton sh.t. 平方码 square yard sq.yd.
英担 hundredweight cwt. 立方米 cubic metre cu.m.
美担 hundredweight cwt. 立方英尺 cudic metre cu.ft.
磅 pound lb. 升 litre l.
(常衡) ounce oz. 毫升 millilitre ml.
(金衡) ounce oz.t 加仑 gallon gal.
司马担 picul   蒲式耳 bushel bu.
米 metre m. 克拉 carat car.
公里 kilometre km. 马力 horse power h.p.
厘米 centimetre cm. 千瓦 kilowatt kw.
毫米 millimetre mm. 公吨度 metric ton unit m.t.u.

附表八:

计量单位换算表

面(地)积换算
公制 英美制  
平方米 平方厘米 平方码 平方英尺 平方英寸 平方尺
1 10000 1.1960 10.7639 1550 9
0.0001 1 0.00012 0.00108 0.155 0.0009
0.8361 8361 1 9 1296 7.525
0.0929 929 0.1111 1 144 0.836
0.00065 6.45 0.00077 0.00694 1 0.0058
0.111 1111 0.133 1.196 172.2 1

长度换算
公制 中国市制 英美制
米 厘米 尺 码 英尺 英寸
1 100 3 1.094 3.2808 39.37
0.01 1 0.03 0.01094 0.03281 0.3937
0.3333 33.33 1 0.3646 1.094 13.123
0.9144 91.44 2.743 1 3 36
0.3048 30.48 0.9144 0.3334 1 12
0.0254 2.54 0.0762 0.0278 0.833 1

1米=100厘米=1000毫米

重量换算(一)
公制 英制 美制 港制
公吨 长吨 短吨 司马担
1 0.9842 1.1023 16.535
1.016 1 1.12 16.8
0.9072 0.8929 1 15
0.05 0.04921 0.0551 0.8267
0.0508 0.05 0.056 0.8402
0.0605 0.0594 0.0667 1

 
公制 中国市制 英美制
公斤 斤 磅
1000 2000 2204.6
1016 2032 2242
907 1814 2000
50 100 110.23
50.8 101.6 112
60.48 120.96 133.33
1 2 2.2046
0.5 1 1.1023
0.4536 0.9072 1

港制1司马担=100司马斤 公制1公吨=10公担 英制1长吨=20英担(CWT)
1英担=50.8024公斤 美制1短吨=20短担(CWT) 1短吨=100磅=45.36公斤
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现代淬火液的发展www.tool-tool.com

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淬火是将金属零件加热到相变温度以上,保温后在淬火介质中急剧冷却得到马氏体组织;从而达到提高或调整零件硬度和耐磨性的目的。在这个过程中要求淬火介质(淬火液)有良好的低变形性,低烧裂性,耐热性,洗净性,脱脂性,防锈性,冷却性,光亮性,等等一系列性能要求,通常淬火液按组成分为油基型和水基型两大类。

油基淬火液

最早采用的油是 动植物油,其冷却能力较弱,但仍具有足够的冷却能力 ,且油温度升高时对淬火能力影响不大,时较为理想的淬火介质。由于价格及原料来源的限制,工业上多采用矿物油,如0#柴油,15~32#粘度等级的机械油等。矿物油随黏度、闪点不同其冷却能力不同,使用温度也不同。由于其冷却速度较缓慢,对截面较大的碳钢及低合金钢不易淬硬,而且材料表面易玷污,使用油一定的局限性。为改善油的冷却能力,可采用适当提高油温(通常在80℃以下的范围内调节)、强烈搅拌循环及加入添加剂等方法。在油中加入如磺酸钠、磺酸钡、磺酸钙、环烷酸钙等添加剂,在淬火冷却时,添加剂粘在工件表面成为次女国货曾蒸汽泡的质点,使稳定蒸汽膜不易形成,提高了高温区的冷却能力,这种油称为“快速淬火油”。此外,在轻油及用溶剂精炼法提取的淬火油中加入热稳定剂、无灰分的表面活性剂国务常用1%的米唑啉油酸钠和0.3%的T501,可以使工件淬火后表面迅速被油膜包覆浸润而不致在表面沉积炭黑,从而使工件淬火后表面光亮洁净,这种油称为“光亮淬火油”。另外,矿物油中加入表面活性剂可使金属淬火均匀,并有利于淬火后矿物油的清洗。例如,在淬火用矿物油中添加2%~5%非离子乳化剂如壬基酚聚氧乙烯(6)醚,金属制品淬火后用水冲洗即可除掉矿物油。

水基淬火液

水是最经济的淬火介质。其化学稳定性很高,热容量较大。但纯水在高温区的冷却能力并不强,而在300℃附近冷却能力却很大,因此,纯水的冷却特性恰恰与我们要求的理想淬火介质的特性相反,这正是纯水极少使用的原因。常用的水基淬火液有盐水、碱水、饱和氯化钙、三硝水溶液(NaNO3、NaNO2、KNO3)、有机高分子水溶液等。

20世纪50年代末期美国提出了无毒、无臭、不燃和冷却性能在水油之间、可调的聚乙烯醇(PVA)、水溶液淬火介质,以后又发展为聚亚烷基乙二醇(PAG)、聚氧乙烯二醇(GLY)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等有机高分子聚合物水基淬火液。70年代末期又研制出适用于贝氏体淬火的非马氏体淬火液—碱性聚丙烯酸酯(ACR),其特点氏黏度较高,适用于等温淬火、锻件热锻淬火、高速钢及马氏体不锈钢的淬火。此外,还有聚丙烯酰胺(PAM)、甲基纤维素(CMC)及高相对分子质量聚皂水溶液等新的淬火液品种。

由环氧乙烷、环氧丙烷开环聚合制得的聚醚具有逆溶性,这乙性质使它在水基金属加工液(如切削液、磨制液、淬火液)中发挥了优良的润滑作用。当聚醚溶液被带入切削区域,遇到热的金属表面时,液体温度很快升到高于聚醚的浊点。这时,聚醚即从水中析出,形成油一样的微小液滴,这些液滴在金属表面形成薄的润滑油膜,起到流体润滑作用。试验证明,当温度高于浊点时,5%的聚醚溶液的浓缩液具有相同的润滑性能。在常温下,聚醚易溶于水,其水溶液具有许多淬火液所要求的优良性能,故在淬火液中得到广泛应用。制备“传统聚醚”所用单体必须包括环氧乙烷,其质量分数在整个分子中的含量最好在70%~90%,至少占10%。也可以只用环氧乙烷一种单体。其他单体时含C3~4的低级环氧化物,如环氧丙烷、四氧呋喃及磺氧丁烷的2种异构体等。“传统聚醚”的相对分子质量多为2万左右,属于中高相对分子质量范畴。它的制备多采用“分步合成法”即先按一般方法用环氧丙烷、环氧乙烷合成相对分子质量为几百至几千的聚醚,然后用这种聚合物作起始剂与单体继续聚合制得较高相对分子质量的聚醚。重复上述步骤几次就可以得到所需相对分子质量的产物。环氧乙烷与另一种单体的杂聚共聚物和镶嵌共聚物都可以称作“传统聚醚”。制备“传统聚醚”的起始剂时常用的醇类、胺类。国外已经报道了大量关于水基淬火液用聚醚的合成及其应用的专利,而且已进入工业化生产和应用阶段。我国在这方面的研究起步较晚,许多产品仍需以来进口。近年来,研究较多的时改性聚醚。

PAG淬火液是工业上应用较多的一种水及淬火液,是以特定的聚醚类非离子型高分子聚合物(PAG)加上能获得其他辅助性能的复合添加剂和矢量的水配置而成的。特别对于寻求水-油之间冷速的中低淬透性钢,PAG是较理想的淬火液。使用PAG淬火剂的目的就是调节水的冷却特性。在淬火过程中,PAG成膜迅速,冷却能力可随浓度的调整而变化,淬火硬度均匀,淬火后无需清洗即可直接回火。淬火液的冷却特性决定于其中PAG组分的特性和数量。其他提供辅助性能的添加剂对淬火液的冷却性能几乎没有影响。但在淬火生产中,工件带出及受高温氧化分解都会使PAG聚合物的量减少。淬火过程中,工件周围液温升高,PAG聚合物从溶液中脱溶出来并靠其润湿性以富水的包膜形式黏在工件表面上,从而调整工件的冷却速度。工件冷却下来后,黏附在工件表面的聚合物又会溶到淬火液中。回溶需要一定时间,而生产中往往等步到聚合物回溶干净就将工件从淬火液中取走。因为工件带出的液体中PAG含量往往高于所有淬火液中PAG的 平均浓度。长期、大量淬火后,淬火液中PAG的相对浓度必然逐渐降低。另外,PAG具有很高的化学稳定性,在室温下与一般的酸碱不发生反应,只有在250℃的高温且又有氧存在的条件下才被氧化分解。淬火过程中,黏附在工件表面的PAG聚合物膜大部分可以因为其中及其周围的水肥被气化而保持在不高于水沸点的温度。但紧接工件表面的部分仍然可能升到更高的温度而发生氧化分解,导致PAG含量降低。这样淬火液中其他添加剂组分的相对含量将随之升高,最终影响淬火效率。

PAG淬火液用于铝合金淬火有显著的优越性,对于铝板的淬火效率比热水淬火的效率减少60%。然而PAG淬火液在多数钢件马氏体转变区的冷速比油快,因此对高合金钢的调质有一定的局限性。

PVP、ACR淬火液是为弥补PAG的上述不足而开发的,但这两种聚合物无逆溶性,淬火后粘在工件表面的聚合物需清洗,加上其工艺性和稳定性步及PAG,应用也有限。PEO(聚乙烯基噁唑啉)淬火液AQ3610氏好富顿国际公司的专利产品,具有逆溶性,黏度大大低于PAG淬火液,从而减少了工件淬火后带出聚合物的量。而且具有独特的冷却性能,在300℃的冷速与油基淬火液一样慢,而在高温区冷速又比油快。5%~25%的 AQ3610淬火液可以满足从感应淬火到大锻件、铸件调质处理的冷速要求,淬火后无需清洗即可直接回火。

近年来,随着石油资源的日益紧缺以及人类共同对环保强调,大量的水基淬火液被广泛地用于热处理加工过程中,由上述聚乙烯醇(PVA)、聚亚烷基乙二醇(PAG)、聚氧乙烯乙二醇(GLY)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、碱性聚丙烯酸酯(ACR)、聚丙烯酰胺(PAM)、甲基纤维素(CMC)等含强极性基团的高分子聚合物为基础增稠剂组成的水基淬火液已成为今后的发展方向。
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Cr12Mo1V1材料www.tool-tool.com

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材料简介
Cr12Mo1V1是国际上较广泛应用的高碳高铬冷作模具钢,属莱氏体钢,具有高的淬透性、淬硬性和高的耐磨性;高温抗氧化性能好,淬火和抛光后抗锈蚀能力好,热处理变形小。Cr12Mo1V1宜制造各种高精度、长寿命的冷作模具、刃具和量具,例如:形状复杂的冲孔凹模、冷挤压模、滚丝轮、搓丝轮、冷剪切刀和精密量具等。
化学成分
Cr12Mo1V1钢的化学成分见表2-2-1。
表2-2-1 Cr12Mo1V1钢的化学成分(GB/T 1299—2000)ω/%
C

Si

Mn

P

S

Cr

Mo

V

其他
1.40~
1.60

≤0.60

≤0.60

≤0.030

≤0.030

11.00~
13.00

0.70~
1.20

≤1.10

Co≤1.00
物理性能
Cr12Mo1V1钢的物理性能如表2-2-1和表2-2-2所示,弹性模量为207000MPa,质量定压热容Cp为461J/(kg·K)。
表2-2-1Cr12Mo1V1 钢的临界温度
临界点

Ac1

Acm

Ar1

Arcm

Ms
温度(近似值)/℃

810

875

750

695

190
表2-2-2 Cr12Mo1V1钢的线(膨)胀系数
温度/℃

20~100

20~200

20~300

20~400
线(膨)胀系数/℃-1

10.5×10-6

11.5×10-6

11.9×10-6

12.2×10-6


热加工
Cr12Mo1V1钢的热加工工艺列于表2-2-4。
表2-2-4 Cr12Mo1V1钢的热加工工艺
 
项 目

加热温度/℃

开锻温度/℃

终锻温度/℃

冷却方式
钢 锭
钢 坯

1120~1160
1120~1140

1050~1090
1050~1070

≥850℃
≥850℃

红送退火
红送退火或坑冷或砂冷

预备热处理
Cr12Mo1V1钢的钢锭、钢坯退火工艺示于图2-2-1,等温退火工艺示于图2-2-2。
图2-2-1 钢锭、钢坯退火工艺
图2-2-2 钢材等温退火工艺



淬火
Cr12Mo1V1的淬火曲线示于图2-2-3~图2-2-10,显微组织组成与奥氏体温度的关系示于表2-2-5,推荐的淬火规范示于表2-2-6。
图2-2-3 Cr12Mo1V1空淬高碳高铬钢奥氏体等温转变曲线
(实验钢化学成分(%)1.58C,12.04Cr,1.08Mo,1.06V,0.40Mn,0.56Si,
0.007P,0.009S,0.007A1;原始状态:退火,奥氏体温度:1000℃)
图2-2-4 Cr12Mo1V1钢的奥氏体连续冷却转变曲线

图2-2-5 淬火温度与材料硬度关系曲线

图2-2-6 淬火介质、渗碳介质中装箱淬火和奥氏体化温度对含1.50% C的Cr12Mo1V1高碳高铬钢硬度的影响

图2-2-7 Cr12Mo1V1钢奥氏体晶粒度
与淬火温度的关系

(从982℃及其以下温度预先淬火将导致以后淬火时晶粒的显著细化)
图2-2-8 Cr12Mo1V1钢从图示温度预先淬火后
再次奥氏体化的温度对晶粒度的影响

图2-2-9 Cr12Mo1V1钢残余奥氏体量与
淬火温度的关系

(钢的成分(%):1.60C,0.33Mn,0.32Si,11.95Cr,0.25V,0.79Mo,
0.010S和0.018P;冷却方式见图示)
图2-2-10 Cr12Mo1V1高碳高铬钢的奥氏体化温度与残余奥氏体量的关系
表 2-2-5 Cr12Mo1V1钢的显微组成与奥氏体化温度的关系
奥氏体化温度/℃

体积百分比/%
马 氏 体

奥 氏 体

碳 化 物
1038
1066
1093
1121
1135
1149

79
65
33
5
2
2

7
22
55
85
88
88

14
13
12
10
10
10
注:实验钢成分为(%):1.60C,11.95Cr,0.33Si,0.79Mo,0.25V,0.018P,0.010S;试样在奥氏体
化温度保温分,然后淬火。
表2-2-6 Cr12Mo1V1钢推荐的淬火规范示
方案

加热温度/℃

冷却

硬度(HRC)
一次预热

二次预热

最后加热



500~600
500~600

820~860
820~860

980~1040
1060~1110

空冷或油冷
空冷或油冷

60~65
60~65


回火 回火温度对Cr12Mo1V钢性能和尺寸变化的影响示于图2-2-11图2-2-15,推荐的回火规范列于表2-2-7。


图2-2-11 回火温度对油淬和空冷的
Cr12Mo1V1钢硬度的影响

图2-2-12 Cr12Mo1V1钢抗弯强度
与回火温度的关系

图2-2-13 Cr12Mo1V1钢冲击韧性
与回火温度的关系

图2-2-14 回火温度对Cr12Mo1V1钢
扭转冲击功的影响
(试样尺寸为25.4㎜×50.8㎜×152.4㎜,图中尺寸变化是指三个方向尺寸变化的平均值)
图2-2-15 回火温度对Cr12Mo1V1钢尺寸变化的影响
表2-2-7 Cr12Mo1V1钢推荐的回火规范
方 案

回火温度/℃

回火次数

硬度(HRC)



180~230
510~540

1
2

60~64
60~64

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如何最有效的提高聚烯烃的熔体流动速度,表面光洁度,减少熔体破裂以及能耗和口模积料? www.tool-tool.com

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聚合物加工性能的助剂PPA
由氟聚合物构成的塑料加工助剂PPA,是一种可适用于多种树脂挤出工艺的助剂。PPA可以用于吹塑薄膜、挤出丝、膜、板、管、型材、电线电缆,也适用于BOPP和CPP薄膜生产工艺,适用于聚乙烯(包括LLDPE、HDPE、HMW-HDPE、 LDPE、VLDPE)、乙烯一醋酸乙烯酯(EVA)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、尼龙、聚酯(PET)等树脂作原料的挤出加工。PPA通常用量在400-1000PPm(wt),一般用含有PPA 2-3%的母料形式加入。其当初开发的主要应用点是LLDPE,后来才发现由于有机氟的特殊性能,在很多塑料上面都有一定的应用。其在LLDPE的应用主要效能如下:
1、 提高产量、降低能耗、降低加工温度、加速颜料转换

2、 减少表面缺陷,如常见的熔体破裂现象

3、 减少或消除模口积料现象

4、 允许挤出温度敏感型树脂或需低温挤出的树脂
5、 减少挤出过程中凝胶现象

6、 延长连续加工时间

7、 提高LLDPE的混合树脂中LLDPE的比例,甚至全部采用LLDPE,以及充分发挥LLDPE优异的物理机械性能

PPA作用的原理:
聚合物的物理性能对挤出加工影响较大。氟聚合物的表面张力比常用聚烯烃的表面张力要低。塑料聚四氟乙烯PTFE的表面张力低,PTFE制品表面象蜡一样的光滑,耐热性好,不容易粘连熔融态的聚烯烃,曾经有报道用PIFE做口模以提高挤出产品质量。

今天,工业上广泛采用的是添加含氟聚合物的聚合物加工助剂。当氟聚合物加工助剂在挤出机中混入熔体后,在表面张力的作用下,氟聚合物有向熔体表面移动并附着在挤出机金属表面上的趋势,在塑料熔体流动时,提供一个润滑层,这里必须指出:金属表面的含氟润滑层是动态的:PPA不断被带走同时又不断地补充。最低的添加量要保证在挤出机头的金属表面上形成连续的润滑层。当过程达到动态平衡以后,挤出机的背压、扭矩和熔体的表观粘度将下降。此时如果提高挤出机的转速,使背压达到原始值时,挤出机的产量将提高。(当然,产量还与其他因素有关)。
)
简介:

PPA加工助剂在聚烯烃及其它聚合物加工设备的金属表面形成一个薄膜,起着润滑作用,降低主体树脂的表观粘度。表观粘度的降低有利于降低背压及扭矩、减少凝胶、减少口模积料、减少模头磨损、提高产量。

通过试用可以了解PPA加工助剂对聚合物加工的特殊贡献。这里介绍一些原则,帮助您准确评估微量(50~1000ppm,0.005~0.1%) PPA加工助剂的作用。

设备准备:

PPA加工助剂在聚合物加工中的作用,常用挤出设备来评估:可以用实验室的毛细管流变仪、或工业挤出设备。这些设备无需改造。

5fwll[HJc
试用的设备必须先清洗干净。金属表面上的碳化聚合物积料会损害添加剂的性能,使评价结果不可靠。可以先用PPA加工助剂通过设备,洗掉挤出机中的黑点、凝胶及残余颜料,约清洗1小时,或直至系统清洗干净为止。具有清洗作用,是PPA加工助剂的优点。


为了获得准确的结果,再从试验设备中除去PPA加工助剂也是重要的。如果不清洗,PPA加工助剂会粘在金属表面,使对照树脂的加工性能变好。


可以用含有5~10%的SiO2无机磨擦填料的低MI树脂除去PPA加工助剂。如果试用设备容易拆卸,也可以用少量磨擦料、或粉擦磨。某些表面可以用浸有甲基乙基酮、或丙酮的布擦洗(请注意:这两种溶剂是可燃的,要注意它们的使用安全及工业卫生)。

用没有PPA加工助剂的试用设备,挤出对照树脂,控制操作参数达到给定数值。


添加PPA 加工助剂:
可以用母料或直接加入一定量的PPA加工助剂进行熔融混合。应当充分分散PPA加工助剂。通常用单螺杆挤出机充分混合做含有2~3%的PPA加工助剂母料。PPA直接加入树脂需要更精密的熔融混合机,如Banbury密炼机或双螺杆挤出机。

加工中如果使用PPA母料,排除母料载体树脂对加工的影响是重要的。应当用同样数量的载体树脂(不含PPA加工助剂)做对照。
如果PPA加工助剂直接加入树脂熔融混合,重要的是与有同样加热历史的树脂体系做对照。建议对照试验要用同样的混合操作过程。
基准:

为了便于比较PPA加工助剂对加工的贡献,要确定对照树脂体系的加工极限,如:开始发生熔体破裂时。通常,生产能力取决于挤出压力、对产品质量要求。

对照树脂运行时加工系统的操作条件,作为评估初始条件。设备在评估中真正清理干净,试验结果比较可靠。

PPA加工助剂比较:

当PPA加工助剂涂复到设备的金属表面之后,其作用就表现出来了。这个比较必须在稍高于对照试验加工极限的条件下进行,看到该产率下产品不完美表面。运行15~60分钟,完成涂复PPA过程,看到表面缺陷减少、电流降低、挤出压力降低。这个滞后时间与设备及加工条件有关。

这时,要通过提高产率至产品表面性能允许的程度,或提高其它速率,检测含有PPA加工助剂树脂与对照树脂之间的操作性能差异。检查PPA加工助剂贡献的效果,要用不同量的PPA加工助剂进行评估,以便确定使用PPA加工助剂贡献的确切数值。
通常高剪切速率缩短滞后时间、而低剪切速率延长滞后时间。用2%的母料预处理设备,在低剪切速率下,可以迅速看出PPA加工助剂的作用。然而,这只是组略的,并会产生螺杆打滑和口模积料。另外,这样挤出得产品可能超出允许接触食品规定的PPA加工助剂量。不推荐用此方法比较PPA加工助剂或将其定为适用量。
确定添加量:

在决定加工参数以后,接着要确定“适用量”,即:PPA加工助剂对给定树脂的适用添加量,以保证加工设备部件的涂层达到动态平衡,能提供良好的加工性能,达到既定目标。一旦PPA加工助剂的适用量确定,在系统中将不用高含量。


用同样的或类似的工业生产设备加工指定的树脂,为了确定“适用量”,开始要用十分清洁的设备,以得到可靠的结果。在小设备(如毛细管流变仪)上确定的适用量,没有必要完全照搬到大设备上。


PPA加工助剂用量由低(200~400ppm)开始,然后,每过30~60分钟增加100~200ppm,或者直至加工指标稳定并达到,这将是“适用量”。
用这个程序,在不同对比试验之间,必须将设备清理干净。
其它添加剂:
评估的树脂必须含有足够的抗氧剂,这样,在评估期间的热分解,将不引起流变学变化。树脂的大多数其它添加剂,如:抗氧剂、滑爽剂、除酸剂等,与PPA加工助剂相容,一般不影响其性能。
然而,有些添加剂会稍稍干扰PPA加工助剂的作用。当这些添加剂含量高时,会影响PPA加工助剂的预期性能。这些添加剂有:硬酯酸盐、抗粘剂、无机颜料和受阻胺类光稳定剂。
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如何降低阻燃ABS的成本,同时提高ABS的冲击强度?www.tool-tool.com

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目前市场上面的无卤阻燃ABS还没有工业化,大部分的企业阻燃是采用四溴或者十溴来阻燃的.然而这些阻燃剂的添加量太大,同时锑的添加量也不低,大大的影响了阻燃ABS的物理性能,那怎么样才能提高这些材料的物理性能呢?

我们在测试过程中发现,添加适量的抗滴落剂,可以降低四溴(十溴)的添加比例,同时降低锑的添加量,可以最终的提高ABS的冲击强度,拉伸模量,而且还可以降低一部分的成本下来.

查阅文献发现,国外的很多资料上面都提到阻燃体系中,添加一部分的滴落剂.他们是这样解释的:PTFE可以和SB203作用所产生的氟化锑可催化聚合物交联,从而改善了材料的阻燃行为.SbF5也具有与PTFE相似的作用.另外,ABS中PTFE或者SbF3的用量应适当,只有在某一用量范围内,他们对材料的阻燃才有明显的阻燃效果.

目前市场上面常用的四溴和三氧化二锑的比例通常为18:5,如果添加比例适当,可以降低到16:4,或者更低,冲击强度却有明天的提高.
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你知道阻燃PC是怎么做的吗?www.tool-tool.com

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阻燃PC,特别是透明阻燃PC这一块,在很多人的眼中是属于高科技的行业,一般来说加了阻燃的要求之后,阻燃料的物理性能,透明度,色变等参数都会变的比较差,可是阻燃PC呢?是不是也是这样子的呢?其实PC我觉得是阻燃料之中非常好做的一个材料,只是需求量比较少,很少有人有机会去做而已.还有就是拿到的原料怎么样,能不能拿到性价比高的阻燃剂也是一个关键.

PC的物理性能中对水气的要求比较高,一定要保证挤出之前PC的干燥性.然后选择合适的阻燃剂,目前最常用的是无卤阻燃剂,添加比例一般也只有 0.3~0.4%(仅仅是纯PC,如果添加了钛白粉和碳黑或者增韧剂的话另当别论),然后加上一部分1010和168,选择合适的双螺杆,在保证可以让阻燃剂分散均匀的情况下直接挤出造粒就OK了.

这个样子可以做到3.2mmV0,透明度可以达到87左右的PC,而且冲击强度基本上不影响.

如果你要求1.6mmV0,透明度料,目前只要选择好合适的阻燃剂,也不是一件难事.

市场上面PC阻燃剂目前是以磺酸盐类和硅类为主.
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你知道隐形眼镜是什么材料的吗?www.tool-tool.com

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隐形眼镜的学名叫角膜接触镜,英文名Contact lens,亦即此意。公元1508年意大利科学家Leonardo Da Vinci用玻璃罐装水,发现视物清晰,这个实验被认为是角膜接触镜研究的开端。以后又经过许多科学家的潜心研究,直到1950年前后才在设计、制造、应用等方面有了显著的成绩,开始配戴的人逐渐多了起来,它的材质是聚甲基丙烯酸甲酯,简称PMMA。
PMMA镜片虽然具有优越的光学特性,又能矫正角膜性散光,然而由于其不透氧往往导致角膜缺氧水肿。配戴不舒适,时间不能持久,目前基本已补淘汰。 1960年捷克学者利用十年的时间发明了软性隐形眼镜的材料,就是一直延用至今的聚甲基丙烯酸羟乙酯,简称HEMA。1971年软式隐形眼镜的正式生产和应用改善了传统硬式隐形眼镜的不透氧及异物感的缺点,又因其装配容易,且无适应期,因此产品一上市即受到广泛的欢迎,迅速占领了PMMA的市场,迄今为止它的配戴者在全世界也是占主流地位。然而它也有一些缺点如:容易吸附沉淀物、矫正角膜散光欠佳、镜片保养较复杂、镜片易破等。针对这些缺点世界上的高分子科学家又开始研究一种新的隐形眼镜材质,1974年,为了改善镜片的透氧性能,以达到使镜片能够安全地配戴过夜的目的,一种透气硬镜材料(硅酮丙烯酸酯, SMA)诞生了,由于硅成份的介入,使镜片的透氧性能进一步提高,其后又在此基础上衍生出多种透气硬镜材料,具有代表性的有氟硅丙烯酸酯(fluorosilicone acrylates,FSA)和氟多聚体(fluoropolymers)等。有机氟成分则使材料有更为良好的透氧性能。

美国德克萨斯大学西南医学中心的研究人员公布的最新研究结果表明,他们利用一种新型硅树脂水凝胶材料制成的隐形眼镜镜片,能够减少眼睛受细菌感染的几率。这是隐形眼镜研制的一个重大突破,美国食品与药品管理局已经批准将这种新材料应用于月抛型隐形眼镜的生产。有人看作是半硬性或半软性隐形眼镜,但它实际是更接近硬性,所以叫做透气性硬镜,简称RGP(Rigid Gas Permeable)。这种隐形眼镜的缺点是开始配戴时适应时间稍长,但由于它透氧性非常好,对角膜的影响也极小,所以可以过夜配戴。这种RGP镜片在少数国家,如日本在隐形眼镜销量中占有主导地位。可以预见这种镜片的发展前景是美好的。

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深孔钻削稳定性研究及应用www.tool-tool.com

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前言

  深孔钻削在机械加工中占有非常重要的地位,但由于有一些技术问题尚未解决,至今仍是金属切削加工的“瓶颈”工序。在深孔加工中,常常发生钻头刀齿突然崩刃或断齿,即钻头破损,其结果是工件孔表面损伤,钻杆扭弯、断裂,甚至机床被损坏。破损是深孔钻最主要的损坏形式,其破损耐用度主要取决于刀刃受冲击的次数和力度,即深孔钻削稳定性,特别是入钻和出钻的稳定性。根据实际应用情况统计,近80%的钻头早期破损都发生在入钻或出钻时。因此,深孔钻削稳定性将直接影响钻头耐用度和钻孔质量。现有的深孔钻有深孔麻花钻、枪钻、单刃内排屑深孔钻和多刃错齿内排屑深孔钻等。其中多刃错齿内排屑深孔钻以其分屑可靠,切削力平衡,刀齿可分别选配材料等优点,成为目前国内外应用最广的一种深孔钻,本文就基于此种钻头进行研究。

图1 深孔钻削过程中的扭矩变化

  1 钻削稳定性的影响因素

  影响钻削稳定性的因素很多,追根究底是由切削力变化而产生的。因此,这里主要分析切削力变化对切削稳定性的影响,并从导向套与钻头间隙、钻尖高度和导向块布置方面加以论证。

  钻削过程中切削力变化的影响

  通过试验测得,用58.4钻头钻削40CrNiMo5材料,切削扭矩变化如图1所示,可分为五个阶段。

  在导向套引导下,各切削刃依次切入工件,切削扭矩迅速增大。这时,切削合力使钻头上导向块紧贴导向套孔壁,起导向作用,见图1中的OA段。
钻头所有刀齿切入工件后,切削扭矩达到最大。由于导向块端部与钻头外刃刀尖之间的轴向位置之差,导向块仍然停留在导向套内,这时扭矩不会发生明显变化,见图1中的AB段,这段距离亦称为导向块滞后量。

  导向块进入工件后,与孔壁发生摩擦、挤压。这时扭矩会突然增大,随着导向块全部进入,钻头定心作用加强,钻削趋于平稳,扭矩逐渐地减小,见图1中的BC段。

  钻头在已加工表面上稳定导向,切削扭矩没有明显的波动,进入稳定钻削阶段,见图1中的CD段。

  工件快被钻透时,中心处发生塑性变形,钻头中心齿及部分中间齿不起切削作用,只有外齿和部分中间齿在切除残余部分,因而形成“切削帽”。此时能量瞬时释放,切削扭矩一下降低趋于零,见图1中的DE段。

  由此可知,钻头的入钻使切削扭矩骤然产生,钻头的出钻使切削扭矩骤然消失,其变化幅度之大,足以影响工件加工质量和钻头耐用度,是钻削稳定性的主要影响因素。

  导向套与钻头间隙的影响

  为了正确引导钻头入钻,通常采用在工件上加工出引导孔或采用导向套的方法,前者用于单件加工,后者用于批量生产。入钻误差由钻头与导向套(引导孔)之间的间隙造成,并随轴向力的增大而加大。导向套与钻头间隙对入钻误差的影响如图2所示。在钻削开始时,径向力将钻头导向块压向导向套孔壁,由于两者之间有间隙,钻头中心相对工件回转中心发生偏移(见图2a),这时钻出的孔径小于钻头直径。当导向块开始进入已加工孔时,在直径略小的孔壁作用下,将外刃向外挤,使钻头中心相对工件回转中心向相反方向偏移(见图2b),使孔径扩大,并且与导向孔壁挤压摩擦,使钻削扭矩迅速增大,这一过程与图1中的BC段相对应。往往此时钻头突然发生抖动,钻头容易发生破损。随着导向块逐渐进入,定心作用加强,加工孔径也趋于稳定(见图2c)。这样在工件入口处产生一个喇叭口,大端尺寸约等于导向套的内径,长度约等于导向块长度。间隙越大,喇叭口也越大,入钻容易钻偏,出钻偏斜更大,钻削过程振动剧烈;间隙过小,容易发生夹钻,造成刀具破损。由此可见,导向套与钻头的间隙也是钻削稳定性的主要影响因素之一。
轴向力将会加大入钻时的误差,影响钻削稳定性。根据材料力学理论,以纵横弯曲简支梁的力学模型对深孔钻削入钻过程进行研究。在建立力学方程后,可推导出轴向力对钻头作用时钻杆挠度转角的放大系数X(u),该系数越大,挠度转角也越大,即

  X(u)=3(tgu-u)/u u=0.5L(Fx/EI)½

  式中:L——钻杆长度

  Fx——轴向力

  E——弹性模量

  I——惯性矩

  式中E、I为常量,X(u)只与钻杆长度L和轴向力Fx有关,L,Fx增大,X(u)相应增大。在入钻时,轴向力Fx从零增加到最大,放大系数 X(u)也不断增加,钻杆挠度转角亦不断地被放大,当切削刃全部切入时,转角达到最大。由于钻头与导向块之间有间隙,钻头相对于工件端面发生倾斜,这就相当于在斜面上钻孔(见图2d),入钻发生偏斜,钻头与钻杆绕着工件回转中心转动,产生周期振动,容易使钻头破损,使工件表面产生螺旋沟槽,并随着钻孔深度的增加而加大。

图2 导向套与钻头间隙的影响

  钻尖高度的影响

  钻尖高度是指钻头的钻尖点到导向块前端的轴向距离,见图3中的h。钻尖高度越大,入钻和出钻的时间就越长,不稳定钻削时间也越长。由于位于钻尖的中心齿切削速度较低,切削力大,挤压摩擦严重,卷屑、断屑困难,定心、导向较差。入钻时“单枪匹马”,摇摇晃晃,容易断齿或崩刃。出钻时不易形成“切削帽”,钻尖首先钻穿工件,失去孔底的反锥尖定心(见图4),钻削力突然失去平衡,钻头晃动突然加剧,非常容易崩刃(特别是外齿)。因此钻尖的高低直接影响钻削稳定性、钻头耐用度和钻孔精度。

1.中心齿(YG8) 2.中间平齿(YT798) 3.外齿(YT798) 4.导向块(YT798) 5.中间尖齿(YT798) 6.减振块(YT798)
图3 尖齿内折线刃深孔钻

1.定心反锥 2.定心环形凸筋
图4 孔底的形状

  导向块位置的影响

  深孔钻利用外齿副刃和两个导向块三点定圆自行导向进行切削。导向块必须始终保持与已加工孔壁接触,并有一定的压力存在,才能保证加工过程的稳定性。目前,常采用静力学中“稳定度”的概念作为合理布置导向块位置的理论依据。稳定度在这里是指以所要考察的那个导向块作为支点,使非考察的那个导向块压向孔壁的力矩与使非考察的那个导向块脱离孔壁的力矩的比值。这样一个钻头就有两个稳定度,对于整个钻头的稳定度,应该把两者中最小的作为该钻头的稳定度S,S值越大,钻削稳定性越好,即

  S>1时,钻头处于稳定状态;

  S=1时,钻头处于临界状态;

  S<1时,钻头处于不稳定状态。

  2 提高钻削稳定性的途径

  消除或减小前述各因素的影响即可提高钻削稳定性。本文仅从深孔钻结构改进方面进行了研究,设计了一种尖齿内折线刃深孔钻头,详见图3。与普通深孔钻相比主要进行了以下改进。

  降低钻尖高度

  降低钻尖高度,可通过加大偏心量、将中心齿的内刃磨成两条折线刃来实现。其特点是:可以有效地降低钻尖高度(见图3 中的钻尖由h′降低到h),缩短入钻和出钻的时间。入钻时,中心齿和中间齿几乎同时切入工件(见图3中的Δh),入钻后很快就可以进入正常切削状态;出钻时,切削帽减薄,各刀齿上刀削力几乎同时消失,有效地提高了入钻和出钻过程的钻削稳定性。另外,内折线刃还增大了中心齿的散热体积和钻尖强度。

  改中间齿为尖齿

  为了提高钻削稳定性,我们将中间齿设计为尖齿(见图3)。切削时,中间齿在孔底形成环形凸筋,与内折线刃在孔底形成的反锥(见图4)同时起到定心、稳定钻削的作用。

  增加减振块

  普通深孔钻大都采用两个导向块,与钻头外齿副刃基本上在180°内布置,稳定度S>1,当切削力波动不大时,可以保证钻削过程稳定性。但是,由于作导向的已加工孔表面有圆度误差,以及工件材质不均,特别是入钻和出钻,难免在钻削过程中引起振动,尤其是扭振,使钻头以某一个导向块为支点转动。这种情况,普通深孔钻无法抑制。因此,我们在钻头体后端增设一减振块,布置在外齿刀刃上方与之成90°的位置,如图3所示。在正常切削时,切削合力指向两导向块之间,使导向块紧贴已加工孔壁,起导向作用,而减振块位于后端,刃磨有倒锥使与已加工孔壁有一定的间隙,不起作用;当钻削力失去平衡发生振动,产生偏离导向块方向的位移时,减振块才起作用,可以减振、消振,保护刀刃和提高加工孔的形状精度。

  3 试验验证

  试验条件

  试验设备:C630改装深孔钻床。

  试验钻头:Ø58.4尖齿内折线刃深孔钻头和Ø58.4普通深孔钻头各10支。

  工件材料:40CrNiMo5 250HB~300HB。

  切削用量:主轴转速n=230 r/min;进给量vf=0.03mm/r~0.15mm/r。

  测量仪器:SD375动态分析仪、Y6D—3 A动态电阻应变仪、LZ3函数记录仪、测力传感器和位移传感器等。

  试验方法

  测量两种钻头切削力值,见表1。

表1 切削力对比试验数据

转速n

r/min


进给量vf

mm/r


新型钻头与普通钻头扭矩之比

%


新型钻头与普通钻头轴向力之比

%

230


0.03


85.9


84.3

230


0.08


83.5


76.7

230


0.15


78.3


78.6

  测量瞬间轴向力变化情况。

  测量两种钻头在钻削过程中钻杆的振幅,对比曲线如图5所示。

1.普通深孔钻 2.尖齿内折线刃深孔钻
图5 钻杆振幅对比曲线

  测量两种钻头的钻削长度。

  测量两种钻头的钻孔精度。

  试验结果分析

  由表1可以看出,随着进给量的增加,两种钻头的轴向力和扭矩相应增大。尖齿内折线刃深孔钻比普通深孔钻轴向力平均降低20.1%,扭矩平均降低17.4%,而且随着进给量增加,新型钻头切削力增加较为缓慢。

  根据函数记录仪所记录下的轴向力瞬间变化情况,当进给量突然增大时,两种钻头的轴向力均呈周期性变化,但新型钻头的波峰值始终小于普通深孔钻,而且波动幅度也小于普通深孔钻,这说明尖齿内折线刃深孔钻的钻削稳定性优于普通深孔钻。产生这种效果的主要原因是中间齿是尖齿和有减振块,加强了定心作用。

  图5是两种钻头钻削过程中钻杆振幅量的对比曲线。图中A、B、C点分别为中心齿、导向块、减振块钻入时钻杆的振幅量。显然,由于尖齿内折线刃深孔钻钻尖高度低、中间齿是尖齿,入钻和整个钻削过程的振动均小于普通深孔钻,而且在C点之后,即减振块进入工件后,钻头还有一个减振稳定过程,使钻削扭矩迅速减弱到正常水平,而普通深孔钻没有这一过程。出钻时,在D、E之间,普通深孔钻振动加剧,振幅增大,而新型钻头由于各刀齿高差小,几乎同时透钻,且又有减振块的保护,可以平稳出钻,钻杆振幅很小。

  根据两种钻头钻削路程长度对比试验,由于尖齿内折线刃深孔钻钻削稳定性好,平均钻削路程长度达16.16m,高于普通深孔钻近一倍。

  两种钻头钻孔精度比较,尖齿内折线刃深孔钻钻孔圆度误差比普通深孔钻小3µm左右,孔径误差小0.04mm,尺寸精度可达IT7级~IT8级。新型钻头钻孔表面质量好,加工表面光滑,无螺旋刀痕,表面粗糙度在Ra1.0~Ra3.2之间。

  4 结论

  深孔钻削稳定性直接影响深孔钻头的耐用度和钻孔质量。

  深孔钻削稳定性主要受切削力变化影响,其次还取决于导向套与钻头间隙。

  钻尖高度直接影响深孔钻削入钻和出钻的稳定性。

  按钻削稳定性原则设计的尖齿内折线刃深孔钻,可以有效地提高深孔钻削的稳定性。经对比试验证明,钻削平稳,钻头耐用度和钻孔精度高,其设计思想可作为今后深孔钻合理设计的参考基础。



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如何用好加工中心刀具长度补偿功能www.tool-tool.com

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刀具长度补偿功能,是数控机床的一项重要功能,在准备功能中用G43、G44、G49表示,但是若使用得不好很容易造成撞车和废品事故。下面以加工中心为例,介绍生产实践中常用的几种刀具长度补偿方法。

  1 刀具长度补偿功能的执行过程

  典型的指令格式为G43 Z_H_;或G44 Z_H_。其中G43指令加补偿值,也叫正向补偿,即把编程的Z值加上H代码指定的偏值寄存器中预设的数值后作为CNC实际执行的Z坐标移动值。相应的,G44指令减去预设的补偿值,也叫负向补偿。

  当指令G43时,实际执行的Z坐标值为Z’=Z_+(H_);

  当指令G44时,实际执行的Z坐标值为Z’=Z_-(H_);

  这个运算不受G90绝对值指令或G91增量值指令状态的影响。偏值寄存器中可预设正值或负值,因此有如下等同情况。

  指令G43、H设正值等同于指令G44、H设负值的效果:

  指令G43、H设负值等同于指令G44、H设正值的效果。

  因此一般情况下,为避免指令输入或使用时失误,可根据操作者习惯采用两种方式:

  只用指令G43,H设正值或负值:

  H只设正值,用指令G43或G44。

  以下介绍使用较多的第一种情况。

  指令格式中Z值可以为0,但H0或H00将取消刀具长度补偿,与G49效果等同,因为0号偏值寄存器被NC永远置0。

  一般情况下,为避免失误,通过设定参数使刀具长度补偿只对Z轴有效。例如当前指令为G43X_H_;时,X轴的移动并没有被补偿。

  被补偿的偏置值由H后面的代码指定。例如H1设20.、H2设-30.,当指令“G43 Z100.H1;”时,Z轴将移动至120.处:而当指令“G43 Z100. H2;”时,Z轴将移动至70.处。

  G43(G44)与G00、G01出现在一个程序段时,NC将首先执行G43(G44)。

  可以在固定循环的程序段中指令G43(G44),这时只能指令一个H代码,刀具长度补偿同时对Z值和R值有效。

  在机床回参考点时,除非使用G27、G28、G30等指令,否则必须取消刀具长度补偿。为了安全,在一把刀加工结束或程序段结束时,都应取消刀具长度补偿。

  现代数控机床基本上淘汰了纸带,用芯片存储程序和刀具长度补偿值,可以随时修改,但通过设置和修改补偿量避免和减少改动加工程序,避免和减少因此可能带来的误改、改不全等事故发生也是很有意义的。有些数控机床在出厂时因为参数设定不当,造成存储保护开关只能禁止修改加工程序,这种情况是相当危险的。

  2 利用刀具长度补偿功能简化编程

  利用NC处理刀具长度补偿功能的原理,可以简化编程。在编制加工程序时,忽略不同刀具长度对编程数值的影响,可以只以一把假想长度的标准刀具进行编程,这个假想长度也可以是0,以简化编程中不必要的计算,在正式加工前再把实际刀具长度与标准刀具长度的差值作为该刀具的长度补偿数值设置到其所使用的H代码地址内。

  试切时在零件或夹具上垂直于Z轴(平行于X、Y轴)的平面族内选择一个Z0平面,该平面是刀具长度补偿后编程的Z坐标0点。一般以达到图纸尺寸的零件上的一个平面或台阶作为Z0平面,也叫对刀基准面。如果是切削毛坯,需先用一把铣刀通过试切建立这个平面。如下图所示,钻头T1、镗刀T2、铣刀 T3是Z轴在机床零件点时的位置,标准刀具是前端抵至Z0平面的位置。

1.钻头T1 2.镗刀T2 3.铣刀T3 4.标准刀具 5.工件
对刀基准面示意图

  根据用户购买机床时的实际配置,对刀有两种情况。

  有机外对刀仪

  一般以对刀仪供货时随机的校验棒作为标准刀具,把它装进主轴,.轴回到机床零点,然后以手动方式使标准刀具的前端(一般是钢球)抵至Z0平面,可以用塞尺确认。

  把此时机床坐标系的Z轴值(负值)减去标准刀具的长度(正值),注意是负值时得绝对值相加,把这个值(负值)设置为该工件坐标系的Z值。接着在对刀仪上测出所有加工刀具的长度,即主轴端面至刀尖的距离,然后把这些值(正值)分别作为每把刀的刀具长度补偿值。

  直接把此时机床坐标系的Z轴值(负值)设置为该工件坐标系的Z值。接着在对刀仪上测出所有加工刀具与标准刀具的长度之差,比标准刀具长的记为正值,比标准刀具短的记为负值,然后把这些值分别作为每把刀的刀具长度补偿值。

  没有机外对刀仪

  没有对刀仪的用户,一般采用前述的指令G43、H只设负值的方式。分别把加工刀具装进主轴,Z轴回到机床零点,然后以手动方式使刀具的前端抵至Z0平面。把此时机床坐标系的Z轴值(负值)直接作为每把刀的刀具长度补偿值。同时该工件坐标系的Z值永远置0。这种对刀过程,对大部分数控系统,在刀具偏置页面下就可以显示当时的Z坐标值,可以直接把该值输入到补偿地址。应注意这时显示的Z坐标值一般是相对值,一定要切换到机床坐标系,否则很容易造成事故。

  有的操作者用一个对刀块确认刀具的前端抵至Z0平面,这样在输入补偿值或输入工件坐标系Z值时换算对刀块的厚度,也容易因加减搞错和漏加漏减造成事故。

  不同刀具的对刀点

  根据使用经验,为使程序调整简单,钻头、铣刀、镗刀等刀具以刀尖对刀。但是对倒角刀具,比如锪钻、倒角镗刀、倒角立铣刀等以被倒角的孔口接触刀刃作为对刀点,这样可以简化倒角角度与Z轴进给长度的换算。



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