CN102059582A

CN102059582A - 一种钼靶材的加工方法

Info

Publication number: CN102059582A
Application number: CN 201010592928
Authority: CN
Inventors: 姚力军; 潘杰; 王学泽; 鲍伟江
Original assignee: Ningbo Jiangfeng Electronic Material Co Ltd
Current assignee: Ningbo Jiangfeng Electronic Material Co Ltd
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2010-12-16
Publication date: 2011-05-18

Abstract

一种钼靶材的加工方法，包括：提供钼靶材；提供冷却介质，所述冷却介质包括乳化液和水；在切削加工的过程中，将所述冷却介质均匀地喷射于被加工的钼靶材表面和加工刀具表面；所述加工刀具转速为2500～3000转/分钟，进给量为小于等于0.2毫米/次，进给速度为300～350毫米/分钟。本发明提供的钼靶材加工方法，可以改善加工效果，避免了钼靶材在加工过程中出现裂缝或崩裂的问题。

Description

一种钼靶材的加工方法

技术领域

本发明涉及靶材加工领域，特别是一种钼靶材的加工方法。

背景技术

钼是一种具有高沸点及高熔点的难熔金属，主要用于钢铁工业，其中的大部分是以工业氧化钼压块后直接用于炼钢或铸铁，少部分熔炼成钼铁，后再用于炼钢。在不锈钢中加入钼，能改善钢的耐腐蚀性；在铸铁中加入钼，能提高铁的强度和耐磨性能。

目前，低合金钢中的钼含量不大于1％，但这方面的消费却占钼总消费量的50％左右；而含钼18％的镍基超合金由于具有熔点高、密度低和热胀系数小等特性，被广泛用于制造航空和航天的各种高温部件。

但是，现有技术制作的钼靶材硬度高、脆性大，易产生加工硬化，加工时特别容易在工件边缘发生崩裂现象。在2000年4月出版的《中国钼业》第24卷第2期第52～53页中《钼及其合金的切削加工》一文中，作者仅是粗略讨论了钼及其合金的加工特点，并未给出具体的加工方案。目前对于钼靶材的机械加工还没有成熟的方法，在加工过程中常发生钼材料的开裂，甚至崩裂的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种钼靶材的加工方法，避免现有技术加工钼靶材时出现钼靶材裂缝或崩裂的问题。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种钼靶材的加工方法，包括：提供钼靶材；提供冷却介质，所述冷却介质包括乳化液和水；将所述冷却介质均匀地喷射于钼靶材表面和加工刀具表面；用加工刀具对钼靶材表面进行切削，所述加工刀具转速为2500～3000转/分钟，进给量为小于等于0.2毫米/次，进给速度为300～350毫米/分钟。

优选的，所述加工刀具为硬质合金刀具。

优选的，所述硬质合金刀具为面铣刀，直径为45毫米～55毫米。

优选的，所述面铣刀直径为50毫米。

优选的，所述乳化液和水的比例为1∶4～1∶6。

优选的，所述乳化液和水的比例为1∶5。

优选的，切削加工过程中，所述冷却介质的喷射流量为500～600毫升/分钟。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的切削加工方法在钼靶材切削加工过程中，采用转速为2500～3000转/分钟，进给量为小于等于0.2毫米/次，进给速度为300～350毫米/分钟的刀具对靶材进行切销；高转速配合低进给量，减小加工刀具对钼靶材的冲击力，避免产生大的应力；同时在加工过程中喷射冷却介质，所述冷却介质为乳化液和水以1∶4～1∶6的配比混合形成的混合液体，增强了冷却介质的冷却润滑效果，使得钼靶材在加工过程中不出现裂缝或崩裂现象，保证钼靶材的切削加工质量，提供工作效率。

附图说明

图1是本发明钼靶材切削加工方法的具体实施例流程图。

具体实施方式

发明人在加工钼靶材的过程中发现，国内加工钼靶材一般采用普通铣削方法，对加工参数没有特别研究，设定比较随意，一般与加工其他靶材如铬靶材、钛靶材相同；比如加工刀具转速为450～550转/分钟，进给量为0.8～1.0毫米/次，进给速度为50～100毫米/分钟，冷却介质中乳化液与水的比例为1∶10～1∶20。但由于钼靶材在常温下硬度高、脆性大，因此利用现有技术加工钼靶材时，容易产生大的应力，并且冷却介质的冷却润滑效果无法保证，容易造成钼靶材开裂，甚至崩裂，造成生产率下降，成本上升。

针对上述问题，发明人提出了一种钼靶材的加工方法，通过利用高转速、低进给量，同时在加工过程中喷射冷却介质，使得钼靶材在加工过程中不出现开裂或崩裂。

下面将结合附图1，对具体方案进行详细描述。

如步骤S11所述，提供钼靶材；

本实施例中，由于靶材一般是作为溅射之用，纯度要求比较高，因此选用的所述钼靶材纯度大于等于99.999％；所述钼靶材的形状可以根据实际使用需要，设置为圆形，方形或其他对称形状或不对称形状，优选为圆形；所述钼靶材的尺寸为比溅射需要的尺寸大了一个加工余量，通常所述加工余量需要通过切削加工去除。所述加工余量可以是1～5毫米。作为一个实施例，所述加工余量为1毫米，所述钼靶材为1米×1米的矩形板靶材。

如步骤S12所述，提供冷却介质；

通常，将所述冷却介质放置于切削车床的切削液箱或切削液槽中。

由于加工过程中，加工刀具切削靶材，会产生大量热量，而且靶材与加工刀具之间具有粘附性，因此，在加工过程中，需要对加工刀具和靶材进行冷却润滑，避免靶材崩裂、加工刀具损坏。

本实施例中，所述冷却介质是作为切削加工的切削液，为乳化液与水的混合液体。所述冷却介质在切削加工中的作用主要有：一，冷却作用，通过冷却介质和因切削而发热的刀具(或砂轮)、切屑和工件间的对流和汽化作用把切削热从刀具和工件处带走，从而有效地降低切削温度，减少工件和刀具的热变形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度；二，润滑作用，冷却介质在切削过程中的润滑作用，可以减小前刀面与切屑，后刀面与已加工表面间的摩擦，形成部分润滑膜，从而减小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具与工件坯料摩擦部位的表面温度和刀具磨损，改善工件材料的切削加工性能；三，清洗作用，指的是冷却介质在工件切削过程中，除去生成切屑、磨屑以及铁粉、油污和砂粒，防止机床和工件、刀具的沾污，使刀具或砂轮的切削刃口保持锋利，不致影响切削效果。对于油基切削油，粘度越低，清洗能力越强，尤其是含有煤油、柴油等轻组份的切削油，渗透性和清洗性能就越好。含有表面活性剂的水基切削液，清洗效果较好，因为它能在表面上形成吸附膜，阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂轮上，同时它能渗入到粒子和油泥粘附的界面上，把它从界面上分离，随切削液带走，保持切削液清洁。

具体到本发明中，所述冷却介质为乳化液与水按照1∶4～1∶6充分搅拌均匀而形成的；所述乳化液的成分包括润滑油、乳化剂和抗磨剂。

现有技术中冷却介质中乳化液与水是按照1∶20～1∶10的配比调配使用，而本发明的冷却介质中乳化液与水的比例为1∶4～1∶6，优选的乳化液与水的比例为1∶5。其原因在于：钼靶材与刀具有很强的粘附性，加工过程中刀具容易产生粘结磨损，现有技术中的冷却介质中乳化液与水的配比一般是1∶10～1∶20，在钼靶材的切削加工过程中不能得到很好冷却润滑效果。而采用乳化液与水的配比为1∶4～1∶6的冷却介质在钼靶材切削加工过程中能够获得较好的冷却润滑效果。

如步骤S13所述，将所述冷却介质均匀地喷射于钼靶材表面和加工刀具表面。

本实施例中，所述冷却介质通过位于切削车床冷却液箱或者冷却液槽边上的水泵均匀地将所述冷却介质喷射至刀具以及钼靶材被加工的表面。所述冷却介质一方面可以冷却加工刀具与工件加工摩擦产生的热量，另一方面可以润滑加工刀具的刀刃，并将加工产生的钼屑冲走。冷却介质如果喷射流量太大，会造成浪费；如果喷射流量太小，则无法获得比较好的冷却润滑效果；因此根据钼靶材的加工特点，本实施例中所述冷却介质的喷射流量设置为500～600毫升/分钟，优选为550毫升/分钟。

如步骤S14所述，设置车床加工参数。

本实施例中，所述车床加工参数设置为：切削车床铣刀转速为2500～3000转/分钟，进给量为小于等于0.2毫米，进给速度为300～350毫米/分钟。

转速是物体在转动速度上的一种衡量单位，具体指一个物体在一分钟内的旋转圈数，一圈即是指一次的绕周转动，若以数学上的角度单位来衡量即是转动了360度。切削车床的转速过快，切削时温度会上升，大大缩短切削刀具的使用寿命；切削车床转速过慢，容易在钼靶材被加工表面形成凸凹不平，造成钼靶材加工表面粗糙。但，切削车床的转速如果比较高，则可以减小刀具对靶材的冲击力，避免产生大的应力；对于由此引起的温升，可以通过冷却介质解决。所以，根据钼靶材硬度较大、脆性较高的特点，本实施例中设置车床转速为2500～3000转/分钟，优选为3000转/分钟。

进给量是指工件或工具每旋转一周或往复一次，或刀具每转过一齿时，工件与工具在进给运动方向上的相对位移。进给量与工件变形区的变形量有直接关系，进给量小，变形量也小。根据钼靶材脆性大的特点，本发明选用的进给量为小于等于0.2毫米。

进给速度是指切削刀具上的基准点沿着切削刀具轨迹相对于被切削工件移动时的速度。进给速度是决定被加工表面质量的关键因素，同时也会影响切削时切屑形成的范围和切屑的厚度。切削时切屑形成的范围大，不利于切削表面切屑的清洁、润滑，容易造成被切削表面的划伤以及凸凹不平；切削时的切屑厚度大，容易使得被切削表面光滑度变差。对于切削刀具而言，进给速度过高或过低都会加大切削刀具的磨损。因此，根据钼靶材的硬度，结合切削靶材的形状以及切削刀具的特点，本实施例中进给速度设置为300～350毫米/分钟，优选为300毫米/分钟。

如步骤S15所述，放置钼靶材，开始切削加工。

本实施例中，将所述钼靶材放置在切削车床的加工台上，利用上述冷却介质和切削车床，开始切削加工钼靶材。

本实施例中，切削加工刀具选用硬质合金刀具，所述硬质合金刀具为直径为45～55毫米的面铣刀，优选的直径为50毫米。面铣刀的直径若过大，会增强加工过程中的振动，更易引起靶材开裂或崩裂；面铣刀的直径若过小，则加工效率会明显下降；因此，根据钼靶材的特点，本发明选择直径为45～55毫米的硬质合金面铣刀。

本发明提供的切削加工方法，用过设置切削车床的转速、进给量、进给速度等切削加工参数，选用硬质合金面铣刀作为加工刀具，并在切削加工过程中喷射冷却介质，使得钼靶材在加工过程中不出现裂缝或崩裂现象，保证钼靶材的切削加工质量，提供工作效率。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以作出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims

1.一种钼靶材的加工方法，其特征在于，包括：

提供钼靶材；

提供冷却介质，所述冷却介质包括乳化液和水；

将所述冷却介质均匀地喷射于钼靶材表面和加工刀具表面；

用加工刀具对钼靶材表面进行切削，所述加工刀具转速为2500～3000转/分钟，进给量为小于等于0.2毫米/次，进给速度为300～350毫米/分钟。

2.根据权利要求1所述钼靶材的加工方法，其特征在于，所述加工刀具为硬质合金刀具。

3.根据权利要求2所述钼靶材的加工方法，其特征在于，所述硬质合金刀具为面铣刀，直径为45毫米～55毫米。

4.根据权利要求3所述钼靶材的加工方法，其特征在于，所述面铣刀直径为50毫米。

5.根据权利要求1所述钼靶材的加工方法，其特征在于，所述乳化液和水的比例为1∶4～1∶6。

6.根据权利要求5所述钼靶材的加工方法，其特征在于，所述乳化液和水的比例为1∶5。

7.根据权利要求1所述钼靶材的加工方法，其特征在于，切削加工过程中，所述冷却介质的喷射流量为500～600毫升/分钟。