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威士WSS | CBN刀具高效車削粉末冶金汽車零部件案例

2019-12-04

粉末冶金生產的材料和零件具有質優、價廉、節能和省材等特點,因此被廣泛應用于汽車制造、電子、機械制造等行業。


多孔結構是使粉末冶金零件廣泛應用的特性之一,而含孔率高這一特性卻降低了粉末冶金零件的可加工性,因為刀具會遭到多孔結構的損傷,降低刀具的使用壽命。具體表現在以下幾點:


首先,多孔性會導致切削刃不耐磨。切削刃在切入切出時從顆粒和孔之間通過,重復的小沖擊導致切削刃上小裂縫的產生,其持續增長直至切削刃微崩。其次,內在的多孔結構引起表面面積增加,使熱處理時發生氧化或碳化,形成的氧化物和碳化物硬而耐磨。再次,切削刃溫度高,引起刀片磨損和變形。最后,由于孔隙的存在,在較小的面積內硬度值也有一定的波動,工件中參雜的硬顆粒會導致嚴重而急劇的刃口磨損。


立方氮化硼 (CBN) 刀具是解決以上問題的答案。目前,加工粉末冶金的刀具材料有硬質合金、金屬陶瓷和立方氮化硼(CBN)。CBN刀具作為超硬刀具的一種,專為硬零件車削加工而研制,是加工粉末冶金零件的較為理想的切削刀具之一。CBN材質特性決定了其具有高硬度耐磨性以及高速切削性能。CBN刀具可以在維持刀具使用壽命的前提下,實現對粉末冶金零件的穩定加工。


在流水線上大批量加工粉末冶金工件時,刀具的破損或快速磨損會打亂流水線的工作節奏,從而降低生產效率;大型粉末冶金工件表面精加工時,中途換刀會影響加工質量和加工效率。顯然,選擇更合適的刀具材料加工粉末冶金工件能夠降低加工成本,提高加工效率,更能進一步保障加工質量,保證被加工件的品質要求。


威士(WSS)深耕粉末冶金汽車零部件加工多年,針對汽車發動機缸蓋進排氣門、變速箱齒輪、離合盤等汽車零部件都有豐富的成功案例。


發動機缸蓋進排氣門座圈加工案例中,威士CBN加硬質合金組合成型刀在切削線速度(VC)150m/min,進給量(f)0. 15mm/rev,加工余量(Ap)0.1mm的加工參數下精加工粉末冶金氣門座圈,刀具無崩刃磨損現象,有效抑制表面光潔度受損的問題,達到1800孔實現穩定的加工,比同類產品加工效率提升1.2倍。

針對變速箱齒輪加工案例,威士(WSS)CBN刀具加工粉末冶金同步輪轂和齒輪等零部件,以車削、斷續的加工方式精車齒輪端面和內圓,一把刀同時解決多個加工需求。在適合加工參數和良好機床條件下,威士的CBN刀具壽命十分可觀,選用威士CBN刀具可以大幅降低加工單件成本。


除此之外,威士(WSS)也積累了大量針對粉末冶金齒盤齒套離合盤等工件的加工解決方案。工件的表面不僅都滿足了客戶的需求,威士刀具更展現出了相較于競品的高性價比。不僅如此,威士還為客戶提供刀具修磨服務,更進一步為廠商縮減加工成本。


 加工案例 1

工件名稱:離合盤

工件材料:粉末冶金     

材料硬度:HRC40

加工部位外圓(輕微斷續)

加工方式:斷續車削

工件直徑:φ76  

加工工序:精加工

表面粗糙度:Ra1.6


刀具品牌

威士

某進口品牌

VC(m/min)

180

180

f(mm/rev)

0.08

0.08

Ap(mm)

0.07

0.07

T/L(壽命)

70件

30件


 加工案例 2

工件名稱:導管

工件材料:粉末冶金

材料硬度:HRB50~70

工件直徑:φ11

粗糙度:Ra1.6

加工方式:車削、內冷

加工工序:精加工    

跳動:0.02mm


刀具品牌

威士

某進口品牌

VC(m/min)

80

80

f(mm/rev)

0.12

0.12

Ap(mm)

0.15

0.15

T/L(壽命)

170件

40-80件


 加工案例 3

工件名稱:齒套

工件材料:粉末冶金

材料硬度:HRC32

工件直徑:φ89~φ96

粗糙度:Rz5

加工方式:車削、連續

加工工序:精車外槽


刀具品牌

威士

某進口品牌

VC(m/min)

98

98

f(mm/rev)

0.15

0.15

Ap(mm)

0.2

02

T/L(壽命)

700件

300-500件


更多加工方式與案例



CBN倒角刀以銑削方式加工粉末冶金部件

PCD加工粉末冶金氣門導管


工件名稱:氣門導管 

工件材料:粉末冶金

工件直徑:φ6 

 加工方式:精鉸孔 

Vc(m/min): 30

f(mm/min):  280

刀具壽命: 2450個



威士刀具

超硬刀具行業的領導者


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