Обзор технологии фрезерной обработки бериллиевой бронзы

I. Свойства материала и производственные сложности

Бериллиевая бронза обладает высокой твёрдостью, прочностью и хорошей электропроводностью. Однако из-за токсичности бериллия при обработке необходимы особые меры предосторожности. При фрезеровании бериллиевой бронзы легко возникает наклёп и интенсивный износ инструмента, что создаёт определённые трудности в процессе обработки.

II. Параметры фрезерной обработки

1. Скорость резания:

   Рекомендуемый диапазон — 100–300 м/мин.

   Конкретное значение зависит от твёрдости заготовки и материала инструмента.

   Более высокая скорость повышает производительность, но ускоряет износ инструмента.

2. Подача:

   Обычно задаётся в пределах 0.02–0.2 мм/зуб.

   Малая подача улучшает качество поверхности, но чрезмерно низкая подача может вызвать упрочнение поверхности детали.

3. Глубина резания:

   Обычно составляет 0.1–3 мм в зависимости от формы и размеров детали.

   Умеренная глубина обеспечивает баланс между производительностью и качеством обработки поверхности.

III. Выбор и использование инструмента

1. Материал инструмента:

   Для фрезерования бериллиевой бронзы подходят твёрдые сплавы (например, карбиды вольфрама с кобальтом) и керамические инструменты.

   Инструменты с покрытием из титана (TiN, TiAlN) обладают повышенной износостойкостью и стойкостью к налипанию материала.

2. Геометрия режущей кромки:

• Передний угол: увеличенный угол снижает силы резания и нагрузку на инструмент.

• Задний угол: умеренный угол уменьшает трение между инструментом и заготовкой.

• Закругление режущей кромки: притупление кромки увеличивает стойкость инструмента и улучшает качество обработки поверхности.

IV. Технология охлаждения и смазки

1. Выбор охлаждающей жидкости:

   Рекомендуется использовать масляные охлаждающие жидкости или эмульсии.

   При выборе необходимо учитывать охлаждающий эффект и влияние на инструмент и заготовку.

2. Методы смазки:

   Применение системы подачи охлаждающей жидкости под высоким давлением эффективно снижает температуру в зоне резания и уменьшает тепловые деформации.

   Смазка снижает трение, улучшает эффективность резания и качество поверхности.

V. Меры безопасности

1. Защитное оборудование:

   Операторы должны использовать индивидуальные средства защиты: маски, защитные очки и перчатки.

   Производственные помещения должны быть оборудованы эффективной системой вентиляции и пылеудаления для предотвращения распространения бериллиевой пыли и паров.

2. Утилизация отходов:

   Отходы бериллиевой бронзы необходимо собирать и утилизировать отдельно в соответствии с экологическими нормами, чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды.

VI. Рекомендации по оптимизации процесса

1. Пробная обработка:

   Перед серийным производством рекомендуется провести пробное фрезерование, чтобы настроить параметры резания и выбрать подходящий инструмент.

2. Регистрация и анализ данных:

   Записывайте параметры каждого этапа, качество поверхности и степень износа инструмента — это поможет в последующей оптимизации технологии.

3. Автоматизация и интеллектуализация:

   Использование ЧПУ-станков и интеллектуальных систем обработки повышает эффективность и точность фрезерования.

VII. Примеры применения

Бериллиевая бронза широко применяется в промышленности с высокими требованиями:

– Прецизионные детали пресс-форм,

– Пружинные контакты и разъёмы в электронике,

– Высокопрочные элементы в аэрокосмической отрасли.

Качество фрезерной обработки бериллиевой бронзы напрямую влияет на характеристики конечного продукта. Поэтому точное управление параметрами и строгий контроль качества необходимы.

Заключение:

Благодаря научно обоснованной технологии, правильному выбору параметров и строгим мерам безопасности можно добиться высококачественной и эффективной обработки бериллиевой бронзы, соответствующей требованиям сложных промышленных задач.