【漢鼎超聲波】碳化鎢（鎢鋼）M2內(nèi)螺紋加工：超聲波效益

?? 加工效率 - 提升3倍
?? 工件質(zhì)量 - M2內(nèi)螺紋特征完整
?? 刀具壽命 - 顯著改善

【漢鼎超聲波】碳化鎢（鎢鋼）M2內(nèi)螺紋加工：加工痛點(diǎn)

碳化鎢（又稱(chēng)鎢鋼，Tungsten Carbide）是一種主要由碳化鎢（WC）和鈷（Co）組成的硬質(zhì)合金。它是最硬、最耐磨的金屬之一，其硬度和密度約為鋼鐵的兩到三倍。

碳化鎢具有高硬度、耐磨損、耐熱和耐腐蝕等優(yōu)良性能，特別是在高溫環(huán)境下，材料不易氧化變質(zhì)。

然而，碳化鎢的高硬度和耐磨特性給加工帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)。尤其是在加工小尺寸（如M2）的內(nèi)螺紋時(shí)，常采用電火花加工（EDM）。但這種方法會(huì)在工件表面生成放電白層，即高溫熔化后再凝固的層。該變質(zhì)層的硬度高于原材料，增加了表面粗糙度，易產(chǎn)生氣孔和裂紋，嚴(yán)重影響產(chǎn)品使用壽命。因此，去除放電白層是必要的工序。可見(jiàn)，此加工方式仍需多道工序（包括粗放電、精放電、CNC研磨等），跨越多臺(tái)不同機(jī)床，工序復(fù)雜且耗時(shí)。

另一方面，在傳統(tǒng)CNC加工過(guò)程中，過(guò)大的切削阻力以及刀具與工件的連續(xù)接觸，會(huì)加速刀具磨損。隨著螺紋深度增加，內(nèi)螺紋大徑減小，最終導(dǎo)致螺釘無(wú)法鎖緊，嚴(yán)重影響最終產(chǎn)品質(zhì)量。

【漢鼎超聲波】碳化鎢（鎢鋼）M2內(nèi)螺紋加工：加工信息

(圖1. 使用漢鼎HSK-E40超聲波加工模組輔助碳化鎢-鎢鋼M2內(nèi)螺紋加工)



(圖2. 漢鼎超聲波輔助碳化鎢-鎢鋼M2內(nèi)螺紋加工工件特征完整)



 

【漢鼎超聲波】碳化鎢（鎢鋼）M2內(nèi)螺紋加工：測(cè)試目標(biāo)

針對(duì)碳化鎢（鎢鋼）的超聲波輔助M2內(nèi)螺紋加工測(cè)試，目標(biāo)是在CNC機(jī)臺(tái)上，使用單牙刀，在碳化鎢材料上加工出極小尺寸的M2內(nèi)螺紋特征。




 

【漢鼎超聲波】碳化鎢（鎢鋼）M2內(nèi)螺紋加工：加工結(jié)果

碳化鎢（鎢鋼）M2內(nèi)螺紋加工：加工效率

(圖3. 使用漢鼎HSK-E40超聲波加工模組輔助碳化鎢-鎢鋼M2內(nèi)螺紋加工, 加工效率提升3倍)

 

• 在固定每轉(zhuǎn)進(jìn)給的情況下，搭配漢鼎超聲波，可將轉(zhuǎn)速與進(jìn)給率提高至原刀具商建議參數(shù)的3倍（轉(zhuǎn)速?gòu)?0,000 rpm提升至30,000 rpm；進(jìn)給率從20 mm/min提升至60 mm/min）。每完成一牙所需加工時(shí)間從12分鐘降至4分鐘，加工時(shí)間僅為原來(lái)的1/3，整體加工效率提升3倍。

• 通過(guò)漢鼎超聲波，有效降低切削阻力，實(shí)現(xiàn)高速加工工法下，在碳化鎢（鎢鋼）材料上完成極小尺寸M2內(nèi)螺紋加工。

碳化鎢（鎢鋼）M2內(nèi)螺紋加工：工件質(zhì)量

(圖4. 使用漢鼎HSK-E40超聲波加工模組輔助碳化鎢-鎢鋼M2內(nèi)螺紋加工, 內(nèi)螺紋特征完整, 螺絲可鎖入內(nèi)螺紋孔內(nèi))

 

• 使用漢鼎超聲波輔助加工，有效降低切削阻力，加工時(shí)刀具間歇性接觸工件，降低切削熱。即使在提高3倍轉(zhuǎn)速與進(jìn)給率的高速工法下，仍能維持碳化鎢（鎢鋼）M2內(nèi)螺紋特征的完整性。

• （相同參數(shù)配置下）在無(wú)超聲波輔助的情況下，切削阻力較大，刀具與工件連續(xù)接觸，導(dǎo)致切削熱大量累積，刀具磨損嚴(yán)重。隨著螺紋深度增加，內(nèi)螺紋的大徑逐漸變小，測(cè)試螺絲無(wú)法鎖入內(nèi)螺紋孔內(nèi)，甚至出現(xiàn)螺絲歪斜現(xiàn)象。

碳化鎢（鎢鋼）M2內(nèi)螺紋加工：刀具壽命

(圖5. 使用漢鼎HSK-E40超聲波加工模組輔助碳化鎢-鎢鋼M2內(nèi)螺紋加工, 每支刀具可完成1孔M2內(nèi)螺紋加工, 而無(wú)超聲波則無(wú)法完成)

 

• 為了展示超聲波輔助加工的最佳效益，與原刀具商建議加工參數(shù)相比，轉(zhuǎn)速與進(jìn)給率均提高3倍，同時(shí)進(jìn)行刀具壽命加速測(cè)試。

• 在相同參數(shù)配置下，搭配漢鼎超聲波，每支刀具可完成1孔完整特征的M2內(nèi)螺紋加工。無(wú)超聲波輔助情況下，在高速工法下無(wú)法完成M2內(nèi)螺紋特征加工，刀具出現(xiàn)明顯咬痕，磨損嚴(yán)重。

【漢鼎超聲波】碳化鎢（鎢鋼）M2內(nèi)螺紋加工：產(chǎn)業(yè)應(yīng)用

碳化鎢（鎢鋼，Tungsten Carbide）M2內(nèi)螺紋特征廣泛應(yīng)用于精密模具/精密機(jī)械產(chǎn)業(yè)，特別是沖壓模具（mould & die）、耐磨零件、金屬加工或成型刀具、切削刀具等材料領(lǐng)域。


碳化鎢（鎢鋼）具有高硬度、耐磨耗、耐熱及耐腐蝕等優(yōu)良性能，尤其是它的高硬度和耐磨耗特性，使其即使處于高溫惡劣環(huán)境中，材料也不易氧化或變質(zhì)。

碳化鎢（鎢鋼）被廣泛應(yīng)用于許多產(chǎn)業(yè)，例如金屬加工（metal working）、精密模具（mould & die）、采礦、電子產(chǎn)業(yè)等。其中，在精密模具/精密機(jī)械產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用最為廣泛，常用作切削刀具的材料。此外，其高硬度和耐磨耗的材料特性也使其成為制造高速高溫環(huán)境下使用的高性能耐磨零件。


漢鼎智慧科技的超聲波加工模組為新材料的加工帶來(lái)了全新的解決方案！漢鼎的超聲波輔助加工技術(shù)可以有效提升加工效率，節(jié)省整體加工時(shí)間，同時(shí)在保持工件質(zhì)量穩(wěn)定的前提下延長(zhǎng)刀具壽命，從而為客戶(hù)降低整體生產(chǎn)成本。不僅滿(mǎn)足客戶(hù)需求的高標(biāo)準(zhǔn)，更為客戶(hù)創(chuàng)造了多重價(jià)值！



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