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一種鉬靶材的加工方法

文檔序號(hào):3176597閱讀:281來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:一種鉬靶材的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及靶材加工領(lǐng)域,特別是一種鉬靶材的加工方法。
背景技術(shù)
鉬是一種具有高沸點(diǎn)及高熔點(diǎn)的難熔金屬,主要用于鋼鐵工業(yè),其中的大部分是 以工業(yè)氧化鉬壓塊后直接用于煉鋼或鑄鐵,少部分熔煉成鉬鐵,后再用于煉鋼。在不銹鋼中 加入鉬,能改善鋼的耐腐蝕性;在鑄鐵中加入鉬,能提高鐵的強(qiáng)度和耐磨性能。目前,低合金鋼中的鉬含量不大于1%,但這方面的消費(fèi)卻占鉬總消費(fèi)量的50% 左右;而含鉬18%的鎳基超合金由于具有熔點(diǎn)高、密度低和熱脹系數(shù)小等特性,被廣泛用 于制造航空和航天的各種高溫部件。但是,現(xiàn)有技術(shù)制作的鉬靶材硬度高、脆性大,易產(chǎn)生加工硬化,加工時(shí)特別容易 在工件邊緣發(fā)生崩裂現(xiàn)象。在2000年4月出版的《中國(guó)鉬業(yè)》第M卷第2期第52 53頁(yè) 中《鉬及其合金的切削加工》一文中,作者僅是粗略討論了鉬及其合金的加工特點(diǎn),并未給 出具體的加工方案。目前對(duì)于鉬靶材的機(jī)械加工還沒(méi)有成熟的方法,在加工過(guò)程中常發(fā)生 鉬材料的開(kāi)裂,甚至崩裂的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種鉬靶材的加工方法,避免現(xiàn)有技術(shù)加工鉬靶材時(shí)出 現(xiàn)鉬靶材裂縫或崩裂的問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種鉬靶材的加工方法,包括提供鉬靶材;提供冷卻介質(zhì),所述冷卻介質(zhì)包括乳 化液和水;將所述冷卻介質(zhì)均勻地噴射于鉬靶材表面和加工刀具表面;用加工刀具對(duì)鉬靶 材表面進(jìn)行切削,所述加工刀具轉(zhuǎn)速為2500 3000轉(zhuǎn)/分鐘,進(jìn)給量為小于等于0. 2毫米 /次,進(jìn)給速度為300 350毫米/分鐘。優(yōu)選的,所述加工刀具為硬質(zhì)合金刀具。優(yōu)選的,所述硬質(zhì)合金刀具為面銑刀,直徑為45毫米 55毫米。優(yōu)選的,所述面銑刀直徑為50毫米。優(yōu)選的,所述乳化液和水的比例為1 4 1 6。優(yōu)選的,所述乳化液和水的比例為1 5。優(yōu)選的,切削加工過(guò)程中,所述冷卻介質(zhì)的噴射流量為500 600毫升/分鐘。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提供的切削加工方法在鉬靶材切削加工過(guò)程中,采用轉(zhuǎn)速為2500 3000 轉(zhuǎn)/分鐘,進(jìn)給量為小于等于0. 2毫米/次,進(jìn)給速度為300 350毫米/分鐘的刀具對(duì)靶 材進(jìn)行切銷;高轉(zhuǎn)速配合低進(jìn)給量,減小加工刀具對(duì)鉬靶材的沖擊力,避免產(chǎn)生大的應(yīng)力; 同時(shí)在加工過(guò)程中噴射冷卻介質(zhì),所述冷卻介質(zhì)為乳化液和水以1 4 1 6的配比混 合形成的混合液體,增強(qiáng)了冷卻介質(zhì)的冷卻潤(rùn)滑效果,使得鉬靶材在加工過(guò)程中不出現(xiàn)裂縫或崩裂現(xiàn)象,保證鉬靶材的切削加工質(zhì)量,提供工作效率。


圖1是本發(fā)明鉬靶材切削加工方法的具體實(shí)施例流程圖。
具體實(shí)施例方式發(fā)明人在加工鉬靶材的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)加工鉬靶材一般采用普通銑削方法,對(duì) 加工參數(shù)沒(méi)有特別研究,設(shè)定比較隨意,一般與加工其他靶材如鉻靶材、鈦靶材相同;比如 加工刀具轉(zhuǎn)速為450 550轉(zhuǎn)/分鐘,進(jìn)給量為0. 8 1. 0毫米/次,進(jìn)給速度為50 100 毫米/分鐘,冷卻介質(zhì)中乳化液與水的比例為1 10 1 20。但由于鉬靶材在常溫下硬 度高、脆性大,因此利用現(xiàn)有技術(shù)加工鉬靶材時(shí),容易產(chǎn)生大的應(yīng)力,并且冷卻介質(zhì)的冷卻 潤(rùn)滑效果無(wú)法保證,容易造成鉬靶材開(kāi)裂,甚至崩裂,造成生產(chǎn)率下降,成本上升。針對(duì)上述問(wèn)題,發(fā)明人提出了一種鉬靶材的加工方法,通過(guò)利用高轉(zhuǎn)速、低進(jìn)給 量,同時(shí)在加工過(guò)程中噴射冷卻介質(zhì),使得鉬靶材在加工過(guò)程中不出現(xiàn)開(kāi)裂或崩裂。下面將結(jié)合附圖1,對(duì)具體方案進(jìn)行詳細(xì)描述。如步驟Sll所述,提供鉬靶材;本實(shí)施例中,由于靶材一般是作為濺射之用,純度要求比較高,因此選用的所述鉬 靶材純度大于等于99. 999%;所述鉬靶材的形狀可以根據(jù)實(shí)際使用需要,設(shè)置為圓形,方形 或其他對(duì)稱形狀或不對(duì)稱形狀,優(yōu)選為圓形;所述鉬靶材的尺寸為比濺射需要的尺寸大了 一個(gè)加工余量,通常所述加工余量需要通過(guò)切削加工去除。所述加工余量可以是1 5毫 米。作為一個(gè)實(shí)施例,所述加工余量為1毫米,所述鉬靶材為1米Xl米的矩形板靶材。如步驟S12所述,提供冷卻介質(zhì);通常,將所述冷卻介質(zhì)放置于切削車床的切削液箱或切削液槽中。由于加工過(guò)程中,加工刀具切削靶材,會(huì)產(chǎn)生大量熱量,而且靶材與加工刀具之間 具有粘附性,因此,在加工過(guò)程中,需要對(duì)加工刀具和靶材進(jìn)行冷卻潤(rùn)滑,避免靶材崩裂、加 工刀具損壞。本實(shí)施例中,所述冷卻介質(zhì)是作為切削加工的切削液,為乳化液與水的混合液體。 所述冷卻介質(zhì)在切削加工中的作用主要有一,冷卻作用,通過(guò)冷卻介質(zhì)和因切削而發(fā)熱的 刀具(或砂輪)、切屑和工件間的對(duì)流和汽化作用把切削熱從刀具和工件處帶走,從而有效 地降低切削溫度,減少工件和刀具的熱變形,保持刀具硬度,提高加工精度和刀具耐用度; 二,潤(rùn)滑作用,冷卻介質(zhì)在切削過(guò)程中的潤(rùn)滑作用,可以減小前刀面與切屑,后刀面與已加 工表面間的摩擦,形成部分潤(rùn)滑膜,從而減小切削力、摩擦和功率消耗,降低刀具與工件坯 料摩擦部位的表面溫度和刀具磨損,改善工件材料的切削加工性能;三,清洗作用,指的是 冷卻介質(zhì)在工件切削過(guò)程中,除去生成切屑、磨屑以及鐵粉、油污和砂粒,防止機(jī)床和工件、 刀具的沾污,使刀具或砂輪的切削刃口保持鋒利,不致影響切削效果。對(duì)于油基切削油,粘 度越低,清洗能力越強(qiáng),尤其是含有煤油、柴油等輕組份的切削油,滲透性和清洗性能就越 好。含有表面活性劑的水基切削液,清洗效果較好,因?yàn)樗茉诒砻嫔闲纬晌侥?,阻止?子和油泥等粘附在工件、刀具及砂輪上,同時(shí)它能滲入到粒子和油泥粘附的界面上,把它從 界面上分離,隨切削液帶走,保持切削液清潔。
具體到本發(fā)明中,所述冷卻介質(zhì)為乳化液與水按照1 4 1 6充分?jǐn)嚢杈鶆?而形成的;所述乳化液的成分包括潤(rùn)滑油、乳化劑和抗磨劑?,F(xiàn)有技術(shù)中冷卻介質(zhì)中乳化液與水是按照1 20 1 10的配比調(diào)配使用,而本 發(fā)明的冷卻介質(zhì)中乳化液與水的比例為1 4 1 6,優(yōu)選的乳化液與水的比例為1 5。 其原因在于鉬靶材與刀具有很強(qiáng)的粘附性,加工過(guò)程中刀具容易產(chǎn)生粘結(jié)磨損,現(xiàn)有技術(shù) 中的冷卻介質(zhì)中乳化液與水的配比一般是1 10 1 20,在鉬靶材的切削加工過(guò)程中不 能得到很好冷卻潤(rùn)滑效果。而采用乳化液與水的配比為1 4 1 6的冷卻介質(zhì)在鉬靶 材切削加工過(guò)程中能夠獲得較好的冷卻潤(rùn)滑效果。如步驟S13所述,將所述冷卻介質(zhì)均勻地噴射于鉬靶材表面和加工刀具表面。本實(shí)施例中,所述冷卻介質(zhì)通過(guò)位于切削車床冷卻液箱或者冷卻液槽邊上的水泵 均勻地將所述冷卻介質(zhì)噴射至刀具以及鉬靶材被加工的表面。所述冷卻介質(zhì)一方面可以冷 卻加工刀具與工件加工摩擦產(chǎn)生的熱量,另一方面可以潤(rùn)滑加工刀具的刀刃,并將加工產(chǎn) 生的鉬屑沖走。冷卻介質(zhì)如果噴射流量太大,會(huì)造成浪費(fèi);如果噴射流量太小,則無(wú)法獲得 比較好的冷卻潤(rùn)滑效果;因此根據(jù)鉬靶材的加工特點(diǎn),本實(shí)施例中所述冷卻介質(zhì)的噴射流 量設(shè)置為500 600毫升/分鐘,優(yōu)選為550毫升/分鐘。如步驟S14所述,設(shè)置車床加工參數(shù)。 本實(shí)施例中,所述車床加工參數(shù)設(shè)置為切削車床銑刀轉(zhuǎn)速為2500 3000轉(zhuǎn)/分 鐘,進(jìn)給量為小于等于0. 2毫米,進(jìn)給速度為300 350毫米/分鐘。轉(zhuǎn)速是物體在轉(zhuǎn)動(dòng)速度上的一種衡量單位,具體指一個(gè)物體在一分鐘內(nèi)的旋轉(zhuǎn)圈 數(shù),一圈即是指一次的繞周轉(zhuǎn)動(dòng),若以數(shù)學(xué)上的角度單位來(lái)衡量即是轉(zhuǎn)動(dòng)了 360度。切削車 床的轉(zhuǎn)速過(guò)快,切削時(shí)溫度會(huì)上升,大大縮短切削刀具的使用壽命;切削車床轉(zhuǎn)速過(guò)慢,容 易在鉬靶材被加工表面形成凸凹不平,造成鉬靶材加工表面粗糙。但,切削車床的轉(zhuǎn)速如果 比較高,則可以減小刀具對(duì)靶材的沖擊力,避免產(chǎn)生大的應(yīng)力;對(duì)于由此引起的溫升,可以 通過(guò)冷卻介質(zhì)解決。所以,根據(jù)鉬靶材硬度較大、脆性較高的特點(diǎn),本實(shí)施例中設(shè)置車床轉(zhuǎn) 速為2500 3000轉(zhuǎn)/分鐘,優(yōu)選為3000轉(zhuǎn)/分鐘。進(jìn)給量是指工件或工具每旋轉(zhuǎn)一周或往復(fù)一次,或刀具每轉(zhuǎn)過(guò)一齒時(shí),工件與工 具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的相對(duì)位移。進(jìn)給量與工件變形區(qū)的變形量有直接關(guān)系,進(jìn)給量小,變 形量也小。根據(jù)鉬靶材脆性大的特點(diǎn),本發(fā)明選用的進(jìn)給量為小于等于0. 2毫米。進(jìn)給速度是指切削刀具上的基準(zhǔn)點(diǎn)沿著切削刀具軌跡相對(duì)于被切削工件移動(dòng)時(shí) 的速度。進(jìn)給速度是決定被加工表面質(zhì)量的關(guān)鍵因素,同時(shí)也會(huì)影響切削時(shí)切屑形成的范 圍和切屑的厚度。切削時(shí)切屑形成的范圍大,不利于切削表面切屑的清潔、潤(rùn)滑,容易造成 被切削表面的劃傷以及凸凹不平;切削時(shí)的切屑厚度大,容易使得被切削表面光滑度變差。 對(duì)于切削刀具而言,進(jìn)給速度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)加大切削刀具的磨損。因此,根據(jù)鉬靶材的硬 度,結(jié)合切削靶材的形狀以及切削刀具的特點(diǎn),本實(shí)施例中進(jìn)給速度設(shè)置為300 350毫米 /分鐘,優(yōu)選為300毫米/分鐘。如步驟S15所述,放置鉬靶材,開(kāi)始切削加工。本實(shí)施例中,將所述鉬靶材放置在切削車床的加工臺(tái)上,利用上述冷卻介質(zhì)和切 削車床,開(kāi)始切削加工鉬靶材。本實(shí)施例中,切削加工刀具選用硬質(zhì)合金刀具,所述硬質(zhì)合金刀具為直徑為45 陽(yáng)毫米的面銑刀,優(yōu)選的直徑為50毫米。面銑刀的直徑若過(guò)大,會(huì)增強(qiáng)加工過(guò)程中的振動(dòng), 更易引起靶材開(kāi)裂或崩裂;面銑刀的直徑若過(guò)小,則加工效率會(huì)明顯下降;因此,根據(jù)鉬靶 材的特點(diǎn),本發(fā)明選擇直徑為45 55毫米的硬質(zhì)合金面銑刀。本發(fā)明提供的切削加工方法,用過(guò)設(shè)置切削車床的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、進(jìn)給速度等切削 加工參數(shù),選用硬質(zhì)合金面銑刀作為加工刀具,并在切削加工過(guò)程中噴射冷卻介質(zhì),使得鉬 靶材在加工過(guò)程中不出現(xiàn)裂縫或崩裂現(xiàn)象,保證鉬靶材的切削加工質(zhì)量,提供工作效率。本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上,但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明,任何領(lǐng)域技術(shù) 人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),都可以作出可能的變動(dòng)和修改,因此本發(fā)明的保護(hù) 范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種鉬靶材的加工方法,其特征在于,包括 提供鉬靶材;提供冷卻介質(zhì),所述冷卻介質(zhì)包括乳化液和水; 將所述冷卻介質(zhì)均勻地噴射于鉬靶材表面和加工刀具表面;用加工刀具對(duì)鉬靶材表面進(jìn)行切削,所述加工刀具轉(zhuǎn)速為2500 3000轉(zhuǎn)/分鐘,進(jìn)給 量為小于等于0. 2毫米/次,進(jìn)給速度為300 350毫米/分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉬靶材的加工方法,其特征在于,所述加工刀具為硬質(zhì)合金刀具。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述鉬靶材的加工方法,其特征在于,所述硬質(zhì)合金刀具為面銑刀, 直徑為45毫米 55毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述鉬靶材的加工方法,其特征在于,所述面銑刀直徑為50毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉬靶材的加工方法,其特征在于,所述乳化液和水的比例為 1 4 1 6。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述鉬靶材的加工方法,其特征在于,所述乳化液和水的比例為 1 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉬靶材的加工方法,其特征在于,切削加工過(guò)程中,所述冷卻介 質(zhì)的噴射流量為500 600毫升/分鐘。
全文摘要
一種鉬靶材的加工方法,包括提供鉬靶材;提供冷卻介質(zhì),所述冷卻介質(zhì)包括乳化液和水;在切削加工的過(guò)程中,將所述冷卻介質(zhì)均勻地噴射于被加工的鉬靶材表面和加工刀具表面;所述加工刀具轉(zhuǎn)速為2500~3000轉(zhuǎn)/分鐘,進(jìn)給量為小于等于0.2毫米/次,進(jìn)給速度為300~350毫米/分鐘。本發(fā)明提供的鉬靶材加工方法,可以改善加工效果,避免了鉬靶材在加工過(guò)程中出現(xiàn)裂縫或崩裂的問(wèn)題。
文檔編號(hào)B23Q15/007GK102059582SQ201010592928
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者姚力軍, 潘杰, 王學(xué)澤, 鮑偉江 申請(qǐng)人:寧波江豐電子材料有限公司
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