硬質合金帶鋸條應用
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作者:shanghaiwanju
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發布時間: 1141天前
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當前在機械制造中，由于產品的快速更新換代，因而對零件的選用也有了更高要求，
特別在航天、大型電站和艦船等行業的制造中，一些難加工材料如高溫合金、鈦合金、耐
熱不銹鋼、復合材料等，已被廣為采用，其中應用面大且較為常用的高溫合金材料的高效
加工更受到了更多關注。
當前在機械制造中，由于產品的快速更新換代，因而對零件的選用也有了更高要求，特別在航天、大型電站和艦船等行業的制造中，一些難加工材料如高溫合金、鈦合金、耐熱不銹鋼、復合材料等，已被廣為采用，其中應用面大且較為常用的高溫合金材料的高效加工更受到了更多關注。 高溫合金，通常分為三類，即鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金，從難加工程度來說，鎳基高溫合金的加工應該說更具有典型性和代表性。 高溫合金難加工的主要原因簡單地說可歸納為四個方面：一是材料高溫強度高，加工硬化傾向大，一般鎳基高溫合金的單位切削力比中碳合金鋼高 50%；加工后工件表面層的加工硬化及殘留應力大，硬化程度可達 200%～500%；二是導熱性差，它的導熱系數約為45 鋼的 1/5～1/2，故切削溫度高；三是對刀具的粘結傾向大，在對高溫合金加工時極易產生積屑瘤，使切削不穩定，從而影響了加工表面質量；四是強化元素含量高。在合金中形成大量研磨性很強的金屬碳化物，金屬間化合物等硬質點，對刀具有強烈的擦傷作用。 高溫合金的下料，是機械制造中的首道工序，傳統的下料工藝工序，一般是在臥式帶鋸床上采用環式雙金屬帶鋸條將棒料或不同截面的零件毛坯切斷(普通合金工具鋼和高速鋼帶鋸條無法進行高溫合金下料加工)。采用高性能高速鋼雙金屬帶鋸條(刃口材料為來切割難加工的高溫合金，其切削效率低，壽命也極短，以切割一件直徑為 130mm 的鎳基高溫合金棒料為例(材料為 GH4169)，采用 M42 雙金屬鋸條一般一件下料的時間約為 8～10 小時，而且一根鋸條的壽命也只能下一件，后我們選用了一種優質超硬型雙金屬帶鋸條(牌號為 M51)，用該鋸條對同規格、同材質的高溫合金棒料下料加工，其結果是在刀具切削效率和壽命方面都略有提高，但提高的幅度僅在 15%～20%之間(該鋸條切削刃處的硬度為 67～69HRC)，我們認為用這種材質和類型的帶鋸條加工高溫合金不能滿足生產的要求，為此我們經過多種方案比較，后選用了具有高硬度的硬質合金帶鋸條，經過試驗和實踐應用，的確，硬質合金帶鋸條在對高溫合金下料加工中取得了明顯的效果，滿足了生產進度的要求。
硬質合金帶鋸條的設計與選擇硬質合金帶鋸條有不同的材質和結構，在實踐應用中我們發現不是任何一種硬質合金帶鋸條在對高溫合金下料加工中，都能收到良好的效果，只有在選擇合理、使用得當的情況下才能獲得理想的結果。為此我們對帶鋸條的結構、齒型形式、材料和切削用量的合理選取等四方面進行了選取和對比，其情況如下：圖 1 2/3 變齒距帶鋸條結構簡圖１。刀具結構硬質合金帶鋸條，一般都采用鑲齒焊接式結構，硬質合金帶鋸條齒尖具有高硬度、高耐磨性，和高耐疲勞性的優點，但其主要缺點是性脆、強度低、不耐沖擊。在對高溫合金下料時，刀具結構選取除要考慮材料的特性外，其主要的選取原則還應根據高溫合金的難加工性，考慮到被加工零件毛坯的形狀和對加工的主要要求(如切削以提高鋸切效率為主，還是以提高壽命為主)來確定帶鋸條的結構選取是采用粗齒還是細齒，是等齒距還是變齒距。經過試驗應用對比(特別是根據其最后鋸切下料數據對比結果)，我們認為對高溫合金下料的帶鋸條，其結構以選用粗齒和變齒距的硬質合金帶鋸條為佳，其原因我們認為，在對高溫合金鋸切下料時(特別是鎳基高溫合金)切屑的粘附性很強，切屑不易順利排出，積屑瘤的時生時滅易使刀刃崩刃、刀具后刀面磨損加劇，選用粗齒不但刀刃強度增加，同時也可使容屑空間增大，便于選用較大進給速度提高切削效率；變齒距的采用則可降低切割噪音并使振動減小，切削時也更加平穩，這樣有利于刀具耐用度的提高。變齒距帶鋸條的結構簡圖可見圖 1。
