硬质合金刀片的主要成分是不同配比的碳化钨和钴,原材料一开始的形态是粉末。在重约560kg的容器里盛装着配好的原料,它们将被用于生产不同的粉末。在车间里,将干燥的原料与乙醇和水配成的溶剂混合形成一种粘稠度类似酸奶的灰色浆状物。待浆状物干燥后,将样品送往实验室进行质量检测。这些粉末由很多直径为20-200μm的颗粒组成,非常微小(一根头发的直径是50-60μm)。
这些粉末被装在容积100kg的桶中并输送到用于制造刀片的冲压机边。操作工将冲模(用于冲压不同刀片的模具) 放入机床,并将订单输入计算机,冲模腔内根据订单信息充满粉末。冲压每片刀片的压力高达12吨,机床会对每片刀片进行称重,操作人员也会进行观察控制。在这一阶段,刀片非常脆弱,很容易裂损。
冲压后的刀片需要被加热使其硬化,这一工作由烧结炉完成,烧结炉一次可以处理数千片刀片。压制好的刀片粉末在长达13h的过程中被加热到约1,500℃,熔融而成为硬质合金这一硬度极高的材料。烧结工艺中的收缩比例约为50%,因此烧结后刀片大小仅为之前的一半。
硬质合金刀具补偿(偏置)概念在我们生活中应用很多。例如,汽车驾驶员在驾驶汽车绕过一块石头的时候,会让汽车靠石头的一边绕过石头,而且要考虑到汽车是有一定宽度的,所以让汽车中心线远离石头至少半个车宽的距离。二十世纪六七十年代的数控加工中没有补偿的概念,所以编程人员不得不围绕刀具的理论路线和实际路线的相对关系来进行编程,容易产生错误。补偿的概念出现以后极大地提高了编程的工作效率。
在数控加工中有三种补偿:刀具半径补偿、刀具长度补偿、夹具补偿。这一章主要介绍刀具半径补偿的原理。
根据按零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数,实时自动生成刀具中心轨迹的功能成为刀具半径补偿功能。
由于刀具的磨损或因换刀引起的刀具半径变化时,不必重新编程,只需修改相应的偏置参数即可。 加工余量的预留可通过修改偏置参数实现,而不必为粗、精加工各编制一个程序
刀具偏移的含义
硬质合金刀具偏移是用来补偿假定刀具长度与基准刀具长度之长度差的功能。车床数控系统规定X轴与Z轴可同时实现刀具偏移。刀具几何偏移:由于刀具的几何形状不同和刀具安装位置不同而产生的刀具偏移。刀具磨损偏移:由刀具刀尖的磨损产生的刀具偏移。
刀具偏移的应用
利用刀具偏移功能,可以修整因对刀不正确或刀具磨损等原因造成的工件加工误差。例如:加工外圆表面时,如果外圆直径比要求的尺寸大了0.2mm,此时只需将刀具偏移存储器中的X值减小0.2,并用原刀具及原程序重新加工该零件,即可修整该加工误差。同样,如出现Z方向的误差,则其修整办法相同。
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