CN115255834A - 一种快速铣削加工硬质合金盲孔的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速铣削加工硬质合金盲孔的工艺，属于机加工技术领域，解决了现有技术中的硬质合金盲孔加工极易产生硬质合金表面微裂纹的问题，包括：压坯钻预留孔：压坯模具成型后，将成型后的预烧压坯装在卡盘三爪上，根据所钻孔的孔径大小选用成型硬质合金钻头完成加工；烧结成型合金半成品毛坯：将压坯均匀放置于石墨舟皿板上，将装有压坯的舟皿推入真空炉中烧结，实现压坯成型硬质合金半成品毛坯的加工；数控铣磨：预留孔成品毛坯铣磨加工前，用磨床磨削加工基面，使用立式钻床将已有预留孔的毛坯装在配有分度盘的卡盘三爪上，根据所钻孔的孔径大小选用成型电镀金刚石磨头完成加工。本发明用于硬质合金盲孔的快速铣削，效率高，质量好。
Description
技术领域
本发明属于机加工技术领域，具体涉及一种快速铣削加工硬质合金盲孔的工艺。
背景技术
硬质合金材料具有高硬度，高耐磨性及耐腐蚀等特点，被广泛应用于现代工业生产中，但因其自身材料特点，常规的机械加工方法难以加工，尤以硬质合金盲孔的机加工表现更为突出，这种硬质合金盲孔机加工就只能采用电火花加工完成，在电火花加工过程中，加工表面骤热骤冷，材料胀缩不均，可造成很大的热应力，一旦热应力超过强度极限，表面便产生裂纹，从而影响材料使用寿命，一旦断裂更会造成设备损坏和重大经济损失。
传统技术硬质合金盲孔加工若直接采用数控铣磨，去除磨量超大且砂轮磨头中间线速度为零，加工极其困难，只能使用电火花机床，用成型铜电极加工，效率低且极易产生硬质合金表面微裂纹，产品使用过程中微裂纹容易扩展，造成设备事故。因此，提供一种能有效解决传统技术上述问题并能提高生产经济价值、避免产品使用中发生损害和造成危险的硬质合金盲孔铣削工艺显得意义重大。
发明内容
本发明的目的在于：
为解决现有技术中的硬质合金盲孔加工效率低且极易产生硬质合金表面微裂纹的问题，提供一种快速铣削加工硬质合金盲孔的工艺。
本发明采用的技术方案如下：
一种快速铣削加工硬质合金盲孔的工艺，包括如下步骤：
A、压坯钻预留孔：压坯模具成型后，使用立式钻床将成型后的预烧压坯装在配有分度盘的卡盘三爪上，通过扭动卡盘扳手紧固，再根据所钻孔的孔径大小选用成型硬质合金钻头完成加工；
B、烧结成型合金半成品毛坯：压坯完成预留孔钻加工后，将压坯均匀放置于石墨舟皿板上，将装有压坯的舟皿推入真空炉中烧结，实现压坯成型硬质合金半成品毛坯的加工；
C、数控铣磨：预留孔成品毛坯铣磨加工前，用磨床磨削加工基面，加工基面完成后，使用立式钻床将已有预留孔的毛坯装在配有分度盘的卡盘三爪上，通过扭动卡盘扳手紧固，再根据所钻孔的孔径大小选用成型电镀金刚石磨头完成加工。
进一步地，所述步骤A中钻孔刀具选用硬质合金钻头，钻头转速为600转/分，预留孔孔径要求为成品孔φD-1.2mm，孔深为成品孔深+孔端余量。
进一步地，所述步骤B中烧结时，在炉内依次完成成型剂脱除、预烧脱氧、高温烧结、冷却，成型剂脱除温度为300℃-600℃，预烧脱氧温度为900℃-1200℃，高温烧结温度为1200℃-1500℃。
进一步地，所述步骤C中的电镀金刚石磨头粒度120#，浓度200％，基体材料45#钢，磨头直径为成品孔径下极限尺寸取值，根据磨头摆动调整，磨头转速为2000转/分，铣磨冷却液选用硬质合金磨削液。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明通过在硬质合金上进行预钻孔后再使用数控铣磨进行加工，极大地降低了硬质合金盲孔的加工难度，同时提升了加工效率，相比于现有技术中采用电火花机床进行加工，本发明的工艺可以避免硬质合金材料产生表面微裂纹，从而避免产品使用过程中微裂纹扩展造成设备事故，提高了产品所能产生的生产经济价值，克服了硬质合金由于其材料自身特点而只能电火花加工的问题。
附图说明
图1为本发明的真空烧结温度工艺曲线图；
图2为本发明的合金压坯加工示意图；
图3为本发明的合金成品加工示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种快速铣削加工硬质合金盲孔的工艺，包括如下步骤：
A、压坯钻预留孔：压坯模具成型后，使用立式钻床将成型后的预烧压坯装在配有分度盘的卡盘三爪上，通过扭动卡盘扳手紧固，再根据所钻孔的孔径大小选用成型硬质合金钻头完成加工；
B、烧结成型合金半成品毛坯：压坯完成预留孔钻加工后，将压坯均匀放置于石墨舟皿板上，将装有压坯的舟皿推入真空炉中烧结，实现压坯成型硬质合金半成品毛坯的加工；
C、数控铣磨：预留孔成品毛坯铣磨加工前，用磨床磨削加工基面，加工基面完成后，使用立式钻床将已有预留孔的毛坯装在配有分度盘的卡盘三爪上，通过扭动卡盘扳手紧固，再根据所钻孔的孔径大小选用成型电镀金刚石磨头完成加工。
实施例1
在上述基础实施方案的基础上，所述步骤A中钻孔刀具选用硬质合金钻头，钻头转速为600转/分，预留孔孔径要求为成品孔φD-1.2mm，孔深为成品孔深+孔端余量。如图2、图3所示，产品成品孔径为6mm，则合金压坯预留孔为6mm-1.2mm＝4.8mm，成品孔深5mm，则预留孔孔深加孔端余量后为5.4mm。
实施例2
在上述基础实施方案的基础上，所述步骤B中烧结时，如图1所示，在炉内依次完成成型剂脱除、预烧脱氧、高温烧结、冷却；
(1)成型剂脱除温度为400℃，预烧脱氧温度为1000℃，高温烧结温度为1300℃。
(2)成型剂脱除温度为500℃，预烧脱氧温度为1100℃，高温烧结温度为1400℃。
(3)成型剂脱除温度为600℃，预烧脱氧温度为1200℃，高温烧结温度为1500℃。
实施例3
在上述基础实施方案的基础上，所述步骤C中的电镀金刚石磨头粒度120#，浓度200％，基体材料45#钢，磨头直径为成品孔径下极限尺寸取值，根据磨头摆动调整，磨头转速为2000转/分，铣磨冷却液选用硬质合金磨削液。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种快速铣削加工硬质合金盲孔的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
A、压坯钻预留孔：压坯模具成型后，使用立式钻床将成型后的预烧压坯装在配有分度盘的卡盘三爪上，通过扭动卡盘扳手紧固，再根据所钻孔的孔径大小选用成型硬质合金钻头完成加工；
B、烧结成型合金半成品毛坯：压坯完成预留孔钻加工后，将压坯均匀放置于石墨舟皿板上，将装有压坯的舟皿推入真空炉中烧结，实现压坯成型硬质合金半成品毛坯的加工；
C、数控铣磨：预留孔成品毛坯铣磨加工前，用磨床磨削加工基面，加工基面完成后，使用立式钻床将已有预留孔的毛坯装在配有分度盘的卡盘三爪上，通过扭动卡盘扳手紧固，再根据所钻孔的孔径大小选用成型电镀金刚石磨头完成加工。
2.根据权利要求1所述的一种快速铣削加工硬质合金盲孔的工艺，其特征在于，所述步骤A中钻孔刀具选用硬质合金钻头，钻头转速为600转/分，预留孔孔径要求为成品孔φD-1.2mm，孔深为成品孔深+孔端余量。
3.根据权利要求1所述的一种快速铣削加工硬质合金盲孔的工艺，其特征在于，所述步骤B中烧结时，在炉内依次完成成型剂脱除、预烧脱氧、高温烧结、冷却，成型剂脱除温度为300℃-600℃，预烧脱氧温度为900℃-1200℃，高温烧结温度为1200℃-1500℃。
4.根据权利要求1所述的一种快速铣削加工硬质合金盲孔的工艺，其特征在于，所述步骤C中的电镀金刚石磨头粒度120#，浓度200％，基体材料45#钢，磨头直径为成品孔径下极限尺寸取值，根据磨头摆动调整，磨头转速为2000转/分，铣磨冷却液选用硬质合金磨削液。
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