一种用于机床加工的刀爪的制作方法_2

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有利于提尚错合金材料的初性、强度等性能。而且,在合金中同时添加 Sc和Zr元素,由于两者物理、化学性质相近,Zr元素能代替A13Sc化合物中的部分Sc原子 而形成A13 (Sc,Zr)化合物,不仅继承了 A13Sc化合物的全部有益的性质,而且稳定性更高。
[0036] 作为本发明的又一种改进,所述连接部的制备方法如下:
[0037] 按照上述连接部的组成成分及其重量份数配料、熔炼,熔炼成铝液后进行扒渣、除 气精炼,静置预设时间后进行除渣;
[0038] 将上述除渣后的铝液倒入压室内,在预设压射速度下填充进模具的型腔进行浇 注,使铝液在预设压射压力下凝固成型为连接部坯件,其中:上述的压射速度为120-150L/ min,压射压力为90-110MPa ;
[0039] 将制成的连接部坯件依次经过后处理、表面处理后得到成品,其中:上述表面处理 为等离子体微弧氧化处理,上述后处理包括均匀化退火处理,且均匀化退火处理的温度为 500-520°C,保温时间为 13-15h。
[0040] 上述连接部的制备工艺操作简单,易上手,成型后的连接部质量稳定。在最后,本 发明对连接部坯件进行了最重要的表面处理,优选为等离子体微弧氧化处理,经过等离子 体微弧氧化处理后得到最终成品,大幅度地提高了产品的表面硬度,超过热处理后的高碳 钢、高合金钢和高速工具钢的硬度。此外,经等离子微弧氧化处理后的连接部在坯件原位生 长陶瓷膜,结合牢固且致密均匀,具有良好的耐磨损性能和抗腐蚀性,有效解决了连接部在 使用过程中易磨损及腐蚀的问题,提高了连接部的使用寿命。
[0041] 在上述的一种用于机床加工的刀爪中,所述工作部由锰铁合金制成,所述锰铁合 金由以下重量份数成分组成:铁100-300份,锰200-500份,硅50-80份,碳20-30份,碳化 钛20-30份,钼10-20份,钪5-10份,镧5-10份。
[0042] 铁粉和锰粉是锰铁合金的主要材料,两者需要进行过筛,确保铁粉和锰粉的颗粒 度大致一致,当铁粉颗粒大小处于200-400目之间和锰粉颗粒大小处于300-400目之间时, 铁粉与锰粉在真空烧结时能形成奥氏体,且碳包覆在铁原子上,隔绝氧气与铁原子的接触, 当铁粉颗粒过大时,与锰粉无法烧结成合金或者烧结的合金极易断裂;当铁粉颗粒过小时, 碳将很难包覆在铁原子上,铁原子极易被氧化或者腐蚀;同样当锰粉颗粒过大或过小时,与 铁粉无法烧结成合金或者烧结的合金极易断裂。
[0043] 锰铁合金中的层错是靠 Shockley不全位错在滑移面上滑移形成的,而ε马氏体 也是以层错形核,靠不全位错的扩展而长大,从晶体结构出发,根据位错运动理论,锰铁在 本申请中的比例最佳。
[0044] 在上述的一种用于机床加工的刀爪中,所述工作部锰铁合金材料的制备方法为:
[0045] 将铁粉过筛,使铁粉颗粒大小处于200-400目之间,将锰粉过筛,使锰粉颗粒大小 处于300-400目之间;
[0046] 将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时;
[0047] 真空干燥;
[0048] 过筛;
[0049] 500-700度真空烧结1小时,800-1000度真空烧结半小时,1100-1300度真空烧结 半小时,1400-1500度真空烧结2小时。
[0050] 在真空烧结时,逐步提升烧结温度,经球磨机混合后的粉体逐步升温,烧结出来的 合金强度更大,脆性降低;若将球磨机混合后的粉体直接提温至1500度,将造成烧结的合 金断裂,脆性明显加大。
[0051] 铁粉过少,烧结的合金强度将降低,铁粉过多,烧结的合金脆性加大,强度降低;锰 粉过多,合金强度降低,锰粉过少,合金脆性加大,强度降低;硅对合金起到脱氧的作用,大 大降低了合金内的氧含量,硅过多,将导致合金的强度降低,硅过少,起不到脱氧的作用,合 金耐腐蚀性能将大大降低;碳和碳化钛在球磨机中将与铁粉充分混合,在真空烧结时将包 裹铁原子,隔绝铁原子与外界的连接,但又不破坏铁锰之间的金相,碳化钛起到加强硬度的 作用,碳化钛过多,将破坏铁锰之间的连接,碳化钛过少,将无法达到加强硬度的作用;碳过 多,将导致合金脆性增加,从而降低其强度;碳过少,将无法均匀包裹铁原子,导致耐腐蚀性 大大降低;钼加强了碳化钛的作用,钼同时使锰铁合金晶粒细化,在高温时保持合金强度, 钼过少,起不到上述作用,钼过多,将破坏碳包覆铁原子;钪用于改善锰铁合金的强度和硬 度,钪过少则无法改善合金的强度和硬度,而钪过多,将破坏碳包覆铁原子,导致耐腐蚀性 降低;镧增加合金的延展性,镧过少则无法改善合金的延展性,镧过多将破坏碳包覆铁原 子,导致耐腐蚀性降低。
[0052] 在上述的一种用于机床加工的刀爪中,所述卡固件由锡青铜合金制成,所述锡 青铜合金主要由以下重量份数成分组成:Sn :10-20份,P :10-15份,Zn :5-10份,A1 : 0· 03-0. 06 份,PbS :3· 5-5. 5 份,B :0· 2-1 份,Ce :0· 20-0. 45 份,Cu :85-95 份。
[0053] 本发明中卡固件采用锡青铜合金材料制成,其中P的含量较高,有利于提高疲劳 强度、弹性与耐磨性;PbS的加入能够细化晶粒,控制冷加工前的晶粒大小,有利于提高产 品的弹性模量以及疲劳强度等;B和稀土元素 Ce的加入均能细化铅质点,使之分布均匀,以 改善含铅锡青铜的组织、铸造和力学性能,除此之外,稀土元素 Ce的加入还可以提高锡青 铜的弹性性能,从而提高产品的质量。
[0054] 在上述的一种用于机床加工的刀爪中,所述锡青铜合金主要由以下重量份数成分 组成:Sn :15 份,P :12 份,Zn :7 份,A1 :0· 05 份,PbS :4· 5 份,B :0· 6 份,Ce :0· 35 份,Cu :90 份。
[0055] 在上述的一种用于机床加工的刀爪中,所述卡固件的制备方法如下:
[0056] 按照上述卡固件的锡青铜合金组成成分及其重量百分比选择合金材料,将合金材 料放入坩埚,快速加热至1400~1500°C进行熔炼,保温25~30min,使合金充分溶解;
[0057] 将熔炼后的合金进行铸坯,在温度900~950 °C,保温时间75~85min时对合金进 行挤压;
[0058] 合金冷变形加工;
[0059] 在温度300~400 °C下,进行多次退火;
[0060] 合金拉伸处理;
[0061] 将拉伸后的成品进行钝化处理,时间30~60s。
[0062] 锡青铜合金常用作弹性元件,是不可进行热处理强化的铜合金之一,但是锡青铜 合金具有良好的冷加工性,且热加工性良好,有足够的强度、弹性、耐磨性、抗磁性和抗微塑 性变形能力。
[0063] 因此,对锡青铜合金进行熔炼、铸坯之后,对锡青铜合金进行冷变形加工,强烈的 冷变形能使合金内部组织结构和材料性能上产生各向异性,形成强化机理,然后进行退火 工艺,去除因冷变形加工带来的内部组织应力,稳定组织和尺寸,使锡青铜合金获得足够高 的强度性能和弹性性能。
[0064] 钝化处理是将金属与氧化性介质发生反应,在金属表面生成非常薄的一层致密 的、覆盖性能好且能坚固地附在金属表面上的钝化膜。从而把金属与腐蚀介质完全隔开,防 止金属与腐蚀介质直接接触,使金属基本停止溶解形成钝态达到防止腐蚀的效果。
[0065] 本发明中,对锡青铜合金进行钝化处理,能够进一步提高锡青铜合金的防腐蚀性。
[0066] 在上述的一种用于机床加工的刀爪中,退火温度为360°C。
[0067] 与现有技术相比,本发明设计合理,采用半圆槽以及卡固件的设置,能够将刀具卡 固稳定,在转换刀具时不会发生松动,避免操作人员受到伤害;连接部与刀库上的刀座相 连,确保刀爪自身的稳定性,进一步保证刀具的稳定性。
【附图说明】
[0068] 图1是本发明一较佳实施例的结构示意图。
[0069] 图2是图1另一视角的结构示意图。
[0070] 图3是图1的部分结构示意图。
[0071] 图4是本发明一较佳实施例的的剖视图。
[0072] 图中,10、连接部;11、连接臂;111、安装孔;12、固定台阶;121、固定孔;20、工作 部;21、半圆槽;211、倒角;22、支臂;221、卡孔;222、卡固件;23、螺纹孔;30、凹槽。
【具体实施方式】
[0073] 以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述, 但本发明并不限于这些实施例。
[0074] 如图1和图2所示,本用于机床加工的刀爪包括:
[0075] 连接部10 ;
[0076] 工作部20,与连接部10固连,工作部20与连接部10呈夹角设置且该夹角为钝角, 在工作部20远离连接部10 -端开设有用于安装刀具的半圆槽21。
[0077] 现有用于机床的刀库大都是由通过刀座连接刀爪,再在刀爪上安装刀具而形成的 环形的结构,但是由于现有的刀爪自身结构过于简单,连接强度不够,因此不利于刀具安装 的稳定性。为此本发明设计了一种强
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