C172沉澱硬化鈹銅基合金切削工藝

2020-03-07

C172 沉澱硬化鈹銅基合金

本文主要介紹C17200沉澱硬化鈹銅基合金的切削加工工藝。從C172的切削特性，刀具的選擇，刀具幾何參數的選擇，切削量的選擇，切削液的選擇，銑削和鑽孔，介紹我們近年來對C172的加工經驗。通過一系列技術手段和加工經驗，C172已廣泛應用於石油測井領域。

C1720沉澱硬化鈹銅基合金-PTJ的切削工藝數控加工選購

C172是沉澱硬化鈹銅基合金，具有良好的綜合性能。該合金經固溶時效處理後具有更高的硬度、強度、彈性極限和疲勞極限。它還具有很強的耐腐蝕性、導電性和非磁性，使其能夠在低溫、高溫、高壓和酸性的惡劣環境中使用。有更長的壽命。因此，它被廣泛應用於各種高科技製造行業，特別適用於我公司開發生產的石油測井儀器，使儀器滿足在惡劣的井下環境中使用的要求。

一、C1切削特性

(1) 加工硬化。 由於鈹的存在，C17200在加工過程中會出現快速聚合硬化的現象。加工硬化層≥0.007mm。因此，在加工時必須選擇相對鋒利的刀具和合理的切削深度，以防止硬化層造成刀具過度。發生磨損和機加工困難。
(2) 切削力大。 固溶時效後，C17200的硬度和強度有明顯提高，可達38～44HRC。切削過程中產生的較大切削力和塑性變形增加了工件與刀具之間的摩擦力，並產生大量切削熱。因此，在加工過程中需要切削液來降低切削溫度。
(3) 剛性差。 C17200的彈性模量為128GPa，是剛性材料的60%。它在加工過程中容易變形。因此，工件和工具應選擇較堅固的支架。
(4) 該工具易於磨損。 固溶時效後，除硬度和強度顯著提高外，表面還會形成一層耐磨氧化膜。這種氧化膜會加劇刀具的磨損。另外，C17200塑性變形大，切削溫度高 2、切削力大，刀具也易磨損。但是刀具的磨損與切削速度和進給量成正比，合理的切削速度和進給量可以降低刀具磨損的程度。

2、C17200刀具的選擇

刀具是保證生產的重要因素，合理的刀具可以提高加工效率和產品質量。目前，大多數加工廠使用的刀具有兩種材料，高速鋼和硬質合金。兩種刀具都具有較高的耐磨性和強度，但高速鋼的耐高溫性和切削精度不如硬質合金，C17200加工過程往往會產生更高的切削溫度和切削力。因此，在切削 C17200 時，硬質合金刀具是最佳選擇。常用的硬質合金刀具包括YG3、YG8、YG6、YT4和YT5。由於YT系列硬質合金刀具與材料的親和力強，會加劇刀具磨損。因此，切削時應選用YG系列硬質合金刀具。我公司使用的硬質切削刀具有YG6和YG8兩種。

3.切削C172時刀具幾何參數的選擇

(1) 刀片形狀。 對於C17200高強度高硬度材料的切削，為延長刀具使用壽命，提高刀具抗振性，提高加工表面質量，加工時選用圓弧刃，刀尖圓弧半徑 rε = 0.1 至 0.8 mm。
(2) 刀片類型。 為了增加切削刃強度，減少刀具破損，改善散熱條件，加工時選擇負倒角，寬度bγ1=（0.3～0.8）f，角度γo1=-10°～-5°。
(3) 刀臉型。 為了合理控制切屑流動，減少切削熱，減少刀具磨損，加工時選擇排屑槽或斷屑槽。槽底圓弧半徑Rn=(2～7)f。
(4) 前角γ o。 切削C17200高強度高硬度材料時，較小的前角可增加前刀面與切屑的接觸面積，增大散熱面積，增加切削刃強度，改善散熱條件刀頭的。它是5°到10°。
(5) R角α o。在C17200切削過程中，使用較小的後角可以增加切削刃的強度，降低崩刃的風險，但較小的後角會增加主後刀面與工件之間的摩擦，縮短刀具的使用壽命，並降低加工表面的表面粗糙度質量，一般後角α o 值為6°～8°。
(6) 主偏角κr和次偏角κ´r。 在進給量和切削深度相同的情況下，較小的主偏角和副偏角可以增加主切削刃的切削長度，降低主切削刃單位面積的切削力，改善散熱條件。減少副後刀面與加工面的摩擦，降低工件的表面粗糙度。但是C17200的硬度和強度都比較高，較小的主偏角使得刀具上的徑向力較大，增加了崩刃的風險。在工藝系統剛度較好的情況下，一般偏角κr值為45°～75°，次偏角κ´r值為5°～10°。
(7) 葉片傾角λs。 因為加工鈹銅 C17200固溶時效後具有更高的強度和硬度，以增加主切削刃的強度，增加切屑的流量，避免崩刃的產生，防止加工表面的劃傷，以及粗加工時的刀片傾斜。值為-10°～-5°，精加工時刀具傾角為0°。

4、C17200切削量的選擇

(1) 切割速度vc。 切削速度的選擇主要受刀具耐磨性、機床功率、材料硬度、加工效率等多種因素的限制。在一定的機床功率下，切削C17200時採用較低的切削速度，以延長刀具的使用壽命。降低切削溫度，減少累積切削的發生，但切削速度過低會大大降低加工效率。因此，切割C17200時使用的切割速度一般為100～200m/min。
(2) 切削深度αp。 切削深度對刀具耐磨性的影響最小，加工時可採用較大的切削深度以提高加工效率，增加切削刃的工作長度和寬度，降低單位面積切削力切削刃，延長刀具壽命，但過大的切削深度對工藝系統的剛性要求很高，特別是C17200的高硬度和高強度切削，所以C17200的切削深度一般為0.05～3mm。
(3) 進料量 f. 進給量的選擇主要受三個因素影響：切削力、加工效率和表面粗糙度。大進給量提高了加工效率，但增加了切削力和表面粗糙度值；小進給量減小切削力和表面粗糙度值小，但加工效率降低。因此，有必要選擇合理的進料速度。 C17200固溶時效後具有較高的強度和硬度，在切削過程中產生較大的切削力，進給量不能太大。小進給量會降低加工效率，增加加工成本。 C17200的進給量一般為0.1～0.15mm/r。

5、切削C172時切削液的選擇

在切削過程中使用切削液可以散熱和潤滑，從而延長刀具壽命，提高加工效率和產品質量。 C17200切削過程中產生大量切削熱，使切削溫度升高。因此，切削液在切削C17200時的主要作用是加速切削熱的擴散，降低切削溫度，延長刀具的使用壽命。由可溶性油製成的乳液對散熱效果顯著，但其成分中所含的硫會在C17200表面形成小斑點，留下工件報廢的隱患。差，但其潤滑作用比較明顯，減少刀具與工件的摩擦，減少切削熱的產生。因此，C3切削採用礦物油加7%～17200%豬油的切削液。

6. C17200 銑削

C172具有高強度和硬度。銑削時，切削刃必須鋒利，抗衝擊能力強。雖然高速鋼銑刀和硬質合金銑刀均可用於C17200銑削，但硬質合金銑刀的加工精度高於高速鋼銑刀。因此，銑削時使用硬質合金銑刀。

时间數控銑削 C172，應採用非對稱順銑方式。這樣可以有效減少銑刀與工件的摩擦，穩定工件，減少刀具振動。在銑削過程中，可以使用一些切削液來延長銑刀的使用壽命，降低工件的表面粗糙度。

7、C172鑽孔

鑽C172時，可選擇高速鋼麻花鑽進行鑽孔。鑽頭的螺旋角為29°，頂角為118°，鑽頭刃角為12°。如有必要，可以使用特別鋒利的刀尖。由於C172的強度和硬度高，切削速度要求較低，需要澆注切削液進行冷卻和潤滑，有利於切屑順利排出，防止切屑劃傷加工表面，減少鑽頭磨損，延長鑽頭。生活。同時，在鑽孔過程中，要保證切削速度和進給速度恆定，防止孔底加工硬化，給加工帶來更大的困難。