1.退火
將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時(shí)間,然后使它慢慢冷卻,稱(chēng)為退火。鋼的退火是將鋼加熱到發(fā)生相變或部分相變的溫度,經(jīng)過(guò)保溫后緩慢冷卻的熱處理方法。退火的目的,是為了消除組織缺陷,改善組織使成分均勻化以及細(xì)化晶粒,提高鋼的力學(xué)性能,減少殘余應(yīng)力;同時(shí)可降低硬度,提高塑性和韌性,改善切削加工性能。所以退火既為了消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內(nèi)應(yīng)力,又為后續(xù)工序作好準(zhǔn)備,故退火是屬于半成品熱處理,又稱(chēng)預(yù)先熱處理。
2.正火
正火是將鋼加熱到臨界溫度以上,使鋼全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻膴W氏體,然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除過(guò)共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體,對(duì)于亞共析鋼正火可細(xì)化晶格,提高綜合力學(xué)性能,對(duì)要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟(jì)的。
3.淬火
淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上,保溫一段時(shí)間,然后很快放入淬火劑中,使其溫度驟然降低,以大于臨界冷卻速度的速度急速冷卻,而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法。淬火能增加鋼的強(qiáng)度和硬度,但要減少其塑性。淬火中常用的淬火劑有:水、油、堿水和鹽類(lèi)溶液等。
而高速鋼的淬火劑可以是“風(fēng)”,所以高速鋼又被稱(chēng)為“風(fēng)鋼”。
4.回火
將已經(jīng)淬火的鋼重新加熱到一定溫度,再用一定方法冷卻稱(chēng)為回火。其目的是消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,降低硬度和脆性,以取得預(yù)期的力學(xué)性能。回火分高溫回火、中溫回火和低溫回火三類(lèi)?;鼗鸲嗯c淬火、正火配合使用。
調(diào)質(zhì)處理:淬火后高溫回火的熱處理方法稱(chēng)為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火是指在500-650℃之間進(jìn)行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能,材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整,其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好,具有良好的綜合機(jī)械性能。
時(shí)效處理:為了消除精密量具或模具、零件在長(zhǎng)期使用中尺寸、形狀發(fā)生變化,常在低溫回火后(低溫回火溫度150-250℃)精加工前,把工件重新加熱到100-150℃,保持5-20小時(shí),這種為穩(wěn)定精密制件質(zhì)量的處理,稱(chēng)為時(shí)效。對(duì)在低溫或動(dòng)載荷條件下的鋼材構(gòu)件進(jìn)行時(shí)效處理,以消除殘余應(yīng)力,穩(wěn)定鋼材組織和尺寸,尤為重要。
5.表面熱處理
表面淬火:是將鋼件的表面通過(guò)快速加熱到臨界溫度以上,但熱量還未來(lái)得及傳到心部之前迅速冷卻,這樣就可以把表面層被淬在馬氏體組織,而心部沒(méi)有發(fā)生相變,這就實(shí)現(xiàn)了表面淬硬而心部不變的目的。適用于中碳鋼。
化學(xué)熱處理:是指將化學(xué)元素的原子,借助高溫時(shí)原子擴(kuò)散的能力,把它滲入到工件的表面層去,來(lái)改變工件表面層的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu),從而達(dá)到使鋼的表面層具有特定要求的組織和性能的一種熱處理工藝。按照滲入元素的種類(lèi)不同,化學(xué)熱處理可分為滲碳、滲氮、氰化和滲金屬法等四種。
滲碳:滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過(guò)程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層,再經(jīng)過(guò)淬火和低溫回火,使工件的表面層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。
滲氮:又稱(chēng)氮化,是指向鋼的表面層滲入氮原子的過(guò)程。其目的是提高表面層的硬度與耐磨性以及提高疲勞強(qiáng)度、抗腐蝕性等。目前生產(chǎn)中多采用氣體滲氮法。
氰化:又稱(chēng)碳氮共滲,是指在鋼中同時(shí)滲入碳原子與氮原子的過(guò)程。它使鋼表面具有滲碳與滲氮的特性。
滲金屬:是指以金屬原子滲入鋼的表面層的過(guò)程。它是使鋼的表面層合金化,以使工件表面具有某些合金鋼、特殊鋼的特性,如耐熱、耐磨、抗氧化、耐腐蝕等。生產(chǎn)中常用的有滲鋁、滲鉻、滲硼、滲硅等。
CNC雕刻機(jī)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展上從最近的一兩年才有較大的發(fā)展,相關(guān)加工廠和使用單位時(shí)刻以敏銳的眼光盯著廠家的動(dòng)向,這也是身為雕銑機(jī)主機(jī)生產(chǎn)廠一點(diǎn)也不敢松懈的真正原因所在。
作為用戶當(dāng)然要選合適的設(shè)備,如果選型不當(dāng),不但不能賺錢(qián)反而令陷入為機(jī)器打工的苦澀局面。那么什么樣的機(jī)床才是好機(jī)床?
我們認(rèn)為好機(jī)床的定義是這樣的:
能夠在短期內(nèi)收回投資的機(jī)床才是好機(jī)床。
數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)使用壽命一般為7年,主要是數(shù)控方面的使用壽命為準(zhǔn),這樣花錢(qián)和掙錢(qián)的比例關(guān)系將直接影響您的生意,所以仔細(xì)分析功能進(jìn)行選型是有效投資的必要條件。
在國(guó)外很早就有雕銑機(jī)的名詞(CNC engraving and milling machine),嚴(yán)格地講雕是銑的一部分,是購(gòu)買(mǎi)雕刻機(jī)還是購(gòu)買(mǎi)數(shù)控銑式加工中心是經(jīng)常要問(wèn)自己的問(wèn)題。另外,還有目前盛行的高速切削機(jī)床(HSC MACHINE)。
還是讓我們首先搞清楚三個(gè)機(jī)型區(qū)別:
數(shù)控銑和加工中心 用于完成較大銑削量的工件的加工設(shè)備
數(shù)控雕銑機(jī) 用于完成較小銑削量,或軟金屬的加工設(shè)備
高速切削機(jī)床 用于完成中等銑削量,并且把銑削后的打磨量降為最低的加工設(shè)備
深入分析上述設(shè)備的結(jié)構(gòu)可以幫我們做出正確的選擇。
一、從機(jī)械角度
機(jī)床的機(jī)械分為兩個(gè)部分,移動(dòng)部分和不移動(dòng)部分:工作臺(tái),滑板,十字花臺(tái)等為移動(dòng)部分,床座,立柱等為非移動(dòng)部分
數(shù)控銑加工中心:
非移動(dòng)部分鋼性要求非常好 移動(dòng)部分鋼性要求非常好
優(yōu)點(diǎn):能進(jìn)行重切削;
缺點(diǎn):由于移動(dòng)部分同樣龐大,犧牲了機(jī)床靈活性,對(duì)于細(xì)小的部分和快速進(jìn)給無(wú)能為力
數(shù)控雕銑機(jī)
非移動(dòng)部分鋼性要求好 移動(dòng)部分鋼性要以靈活為前題下,盡可能的輕一些,同時(shí)保持一定的鋼性。
優(yōu)點(diǎn):可進(jìn)行比較細(xì)小的加工,加工精度高。對(duì)于軟金屬可進(jìn)行高速加工;
缺點(diǎn):由于鋼性差所以不可能進(jìn)行重切削。
高速切削機(jī)床
非移動(dòng)部分鋼性要求非常好 移動(dòng)部分鋼性要求比較好,而且盡可能的輕巧。
優(yōu)點(diǎn):能進(jìn)行中小量的切削(例一般φ10的平底刀,對(duì)于45號(hào)鋼深切深度以0.75為好)
缺點(diǎn):正確使用下能發(fā)揮高效,低成本,使打磨量變?yōu)闃O少。不正確使用,馬上就會(huì)使刀具的廢品堆積如山。
如何從機(jī)械上做到上面又輕、剛性又好矛盾的要求,關(guān)鍵在于機(jī)械結(jié)構(gòu)上的功夫。
床體采用高低筋配合的網(wǎng)狀架構(gòu),有的直接采用蜂巢的相接的內(nèi)六角網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
超寬的立柱和橫梁,大家知道龍門(mén)式的結(jié)構(gòu)由于其極好的對(duì)稱(chēng)性和極佳的鋼性被高速切削設(shè)備 廠家一直做為首選結(jié)構(gòu)。
對(duì)于移動(dòng)部分有與數(shù)控銑顯著的不同之處是加寬了很多導(dǎo)軌與導(dǎo)軌之間的距離,以克服不良力矩的問(wèn)題。
從材料上講一般采用了米漢那鑄鐵,也就是孕育鑄鐵,在澆注鐵水時(shí)加入一定比例的硅(Si)從而改變了鐵的內(nèi)部結(jié)構(gòu),使之更加耐沖壓,剛性上有顯著提高。
機(jī)床的剛性主要用于克服移動(dòng)部分在高速移動(dòng)時(shí)對(duì)非移動(dòng)部分的強(qiáng)大沖擊,所以導(dǎo)軌、絲桿要求粗一些,以及加強(qiáng)連接部分剛性
二、從數(shù)控角度分析
數(shù)控銑加工中心 對(duì)數(shù)控系統(tǒng)要求速度一般,主軸轉(zhuǎn)速0~8000r/min左右
雕銑機(jī) 要求高速的數(shù)控系統(tǒng),主軸轉(zhuǎn)速3000~30000r/min左右
高速切削機(jī)床 要求高速的數(shù)控系統(tǒng)以及極好的伺服電機(jī)特性,主軸轉(zhuǎn)速1500~30000r/min左右