機加工工業(yè)中,不同材料對加工刀具的要求不同,,適當?shù)募庸さ毒吣苁辜庸な掳牍Ρ?。在中國,,活塞一般使用合金材料,,而由于當?shù)貧夂虻纫蛩?,俄羅斯等國往往以高硅鋁合金作為活塞材料,。但是,高鋁合金的切削加工有一定的難度,,那么對活塞車削高硅鋁合金金剛石刀活塞車削加工性能差的因素是什么,?
影響切削加工性能高的因素,。
硅鋁特別特別是高硅鋁合金是否能廣泛用于大批量生產(chǎn)的零件,,很大程度上取決于其切削加工功能,它比其它鋁合金切削難度更大,。當硅含量達到17%~18%時,,刀具的磨損程度會更嚴重,因此一次分離出來的硅結晶體與砂輪一樣,,產(chǎn)生較高的顯微硬度,,刀具對刀具的磨損影響較大。另外,,高硅鋁合金鑄件切削加工過程中,,在刀尖上易發(fā)生積屑瘤,產(chǎn)生高頻生長和跌落,,導致加工表面粗糙度增加,。發(fā)生以上現(xiàn)象的主要原因是高硅鋁合金是一種高韌性、高脆性的復合材料,,而硅在塑性基體鋁中分布著脆性微粒,。
鋁在切削過程中發(fā)生塑性變形,,最后脆性斷裂,,而硅發(fā)生脆性變形,,從而導致脆性斷裂。因為鋁材具有高韌性,、低熔點,,容易在刀具和工件接觸處發(fā)生積屑瘤,然后將碎屑與硅片一起在刀具表面產(chǎn)生劃痕,,加大了刀具的磨損,。切削高硅鋁活塞時,刀具受到的不僅僅是高頻交變沖擊,,工件中高硬度硅粒子分布密度增大,而且受熱傳導,、化學和磨粒磨損等因素的影響,,刀具的磨損和磨損比較嚴重,而且對活塞的生產(chǎn)功率也很大,。比如:濱州渤?;钊煞萦邢薰?以下簡稱“濱州渤海活塞”)為一家俄羅斯制造RUS120系列活塞的廠家,,以前生產(chǎn)一條生產(chǎn)線,,每月只能生產(chǎn)12000條生產(chǎn)線,比通常的產(chǎn)量低50%左右,,且生產(chǎn)功率較低,,很難滿足出口需求,急需解決加工功率的疑問,。
改進工藝功能的方法,。
為進一步提高高硅鋁合金的切削加工性能,主要采取以下幾種方法:
1.進行精煉,。
實驗和應用證明,,高硅鋁合金的精化不僅能細化初晶硅,而且能使其均勻分布,。車削處理后,,鑄件表面粗糙度明顯下降,其中Si含量為19%,Mg含量為1.0%,Mg含量為0.4%和少量錳合金砂,。另外,,對初晶硅進行細化可以顯著降低刀具磨損。
2.加入合金元素,。
加入0.5%的Cu,,可以有效地改善砂型及金屬鑄件表面粗糙度,。研磨實驗結果表明,加工含1.0%Cu,、1.0%Mg,、1.0%Ni的工件,加工表面粗糙度均低于無這一因素材料時,。
3.加入易切割元素,。
加入1%的Pb或1%的Bi含量,使刨削后工件表面撕破現(xiàn)象降低,,切屑容易破碎,。如果加入2%Cu時,還能進一步得到改進,,可減少銑削工件表面的刀痕,,并使切屑彎曲成圈。另外,,加入Sn元素在硅鋁合金中可以減小車,、銑、鉆等切削力,,從而獲得優(yōu)良的加工表面,,但不影響其機械功能。
4.熱處理
通過熱處理可以提高鋁合金的切削性能,。鋁硅基在加熱過程中,,由于強化相溶引起的濃度變化,晶體結構沒有發(fā)生改變,,硅鋁合金在淬火后組織沒有發(fā)生變化,,仍然堅持硅鋁合金原有的優(yōu)良塑性,而且由于脆性第二相溶于基體中的塑性較差,,因此,,合金合金晶粒中的晶粒結構不發(fā)生變化。當基體合金元素濃度增大時,,其強度得到了固溶強化,。由此可以看出,強化熱處理硅鋁合金的切削加工性反而有所提高,。
上面是有關高鋁合金金剛石刀具切削加工的有關內(nèi)容,,注意切削加工時要充分考慮鋁合金材料的各種物理性質,力學性能方面,,需要用小的切削力進行切削加工,,同時控制溫度對加工尺寸的影響。尤其適用于有較高尺寸精度和表面粗糙度要求的場合,。但愿上面能對讀者有所幫助,。