關(guān)于如何切割碳化鎢棒，有一些有用的想法。眾所周知，碳化鎢通常是 被稱為一種 硬 由于其相對于其他材料而言極高的硬度，因此這種材料非常適合。通常是 碳化鎢 碳鋼的硬度值為1600 HV，而低碳鋼僅在160 HV左右。 您想有效地劃痕或切斷碳化鎢棒?？梢酝ㄟ^以下4種方法來解決：砂輪打磨，超硬材料加工，電解加工（ECM）和放電加工（EDM）。

我們知道，工具材料本身的硬度必須高于要加工的工件的硬度。硬質(zhì)合金的洛氏硬度一般在HRA78至HRA90左右。因此，到目前為止，可加工硬質(zhì)合金毛坯的材料主要是多晶立方氮化硼（PCBN）和多晶金剛石（PCD）。

砂輪的主要材料是綠色碳化硅和金剛石。由于研磨碳化硅會產(chǎn)生超過硬質(zhì)合金強(qiáng)度極限的熱應(yīng)力，因此會發(fā)生很多表面裂紋，這使碳化硅不是制造可保證表面的理想選擇。

尺寸為60/70目至325/400目的金剛石磨?？捎行У啬ハ饔操|(zhì)合金零件。粒徑值越大，加工精度越高。通常，80/180非常適合于精加工各種硬質(zhì)合金模具。

盡管PCD砂輪有資格完成從粗加工到精加工硬質(zhì)合金毛坯的所有任務(wù)，但為了減少砂輪的損失，硬質(zhì)合金毛坯將通過電動加工方法進(jìn)行預(yù)處理，然后進(jìn)行半精加工和精加工。最后用砂輪完成。

有一張圖表顯示了PCD砂輪在硬質(zhì)合金材料上磨削時(shí)的常見加工參數(shù)。

圖1金剛石砂輪切割時(shí)的加工參數(shù)

在進(jìn)行PCD砂輪磨削時(shí)，低進(jìn)給速度至關(guān)重要。那是因?yàn)樗枰叩乃俣群透叩难心囟龋@是砂輪嚴(yán)重磨損的原因。也不是越高越好。相反，如果進(jìn)給速度太低，則會導(dǎo)致巨大的切削厚度，無疑會影響加工表面的表面粗糙度，并且砂輪的磨損也會增加。

另一個(gè)要注意的因素是，所使用的冷卻液必須不含硫且pH值為7至9。否則，冷卻液會腐蝕硬質(zhì)合金的鈷結(jié)合劑，并且鈷的還原將導(dǎo)致合金的微觀結(jié)構(gòu)失效。硬質(zhì)合金，如圖2所示。

圖2鈷缺乏碳化物表面的顯微組織

CBN和PCBN的材料，旨在用于切割具有硬度的黑色金屬，例如淬硬鋼和鑄鋼（鐵）。亞硝酸硼能夠承受高溫（1000度以上）的影響并保持8000HV的硬度，此特性使其等同于硬質(zhì)合金坯料的加工，特別是對于那些由過盈配合而由硬質(zhì)合金芯和鋼外殼組成的結(jié)構(gòu)零件而言。

然而，當(dāng)硬質(zhì)合金零件的硬度高于HRA90時(shí)，完全超出了亞硝酸硼的切削范圍，不再需要堅(jiān)持使用PCBN和CBN刀具，在這種情況下我們只能求助于金剛石PCD刀具作為替代。 PCD加工TC基硬質(zhì)合金毛坯具有一定的優(yōu)勢，如硬度可達(dá)10000HV以上（是硬質(zhì)合金的100-120倍）。 PCD工具的導(dǎo)熱系數(shù)也為700 W/mK，是硬質(zhì)合金的1.5到9倍。它有助于使硬質(zhì)合金毛坯的表面粗糙度達(dá)到Ra0.2μm。

我們?nèi)匀徊荒芡汸CD刀片的缺點(diǎn)，無法獲得非常鋒利的邊緣以及使用斷屑槽制造的不便。因此，PCD只能用于有色金屬和非金屬的精加工，但至少還不能實(shí)現(xiàn)硬質(zhì)合金毛坯的超精密鏡面切割。

通過電加工切削硬質(zhì)合金

電解加工是指零件的加工，其原理是碳化物可以溶解在電解質(zhì)（NaOH）中。這樣可以確保硬質(zhì)合金工件的表面不會變熱。關(guān)鍵是ECM的處理速度和處理質(zhì)量與待處理材料的物理特性無關(guān)。

圖3 ECM硬質(zhì)合金毛坯的原理

如圖3所示，硬質(zhì)合金工件連接到用作陽極的直流正電極上，工具的負(fù)電極和直流電源連接為陰極。在電流的作用下，當(dāng)送入陰極時(shí)，陽極上的硬質(zhì)合金會連續(xù)溶解在電解質(zhì)中，直到將其加工成所需的形狀尺寸為止。整個(gè)過程在室溫下進(jìn)行。

陽極上的化學(xué)反應(yīng)方程式：

W + O2 = WO2

WO2 + 2NaOH = Na2WO4 + H2O

Co+M2A=CoA+2M–2e

通常，其處理參數(shù)為：

直流電壓10?15V電流密度10?3010?30（A /cm2），電解液壓力1?3（kgf /cm2）

圖3電解工藝參數(shù)比較

與其他材料相比，在切削硬質(zhì)合金毛坯時(shí)，電解液的壓力是影響成品表面質(zhì)量的重要因素。當(dāng)它太高時(shí)，電解質(zhì)的流速將太快，這導(dǎo)致WC顆粒在完全溶解之前被電解質(zhì)洗掉。

如果以不一致的速率去除WC顆粒和Co顆粒會怎樣？是的，工件表面上會出現(xiàn)許多斑點(diǎn)。另一個(gè)值得注意的因素是工件的碳化物材料在微觀結(jié)構(gòu)上更均勻，并且具有更細(xì)的粒度，表面精度將更加精確。

粗加工后，硬質(zhì)合金毛坯的表面粗糙度可達(dá)Ra0.8?0.4μm，平均加工精度可達(dá)±0.1mm。 ECM的生產(chǎn)率是EDM的幾倍，并且由于ECM不消耗工具電極，因此成本也很低。

EDM的原理基于脈沖火花放電期間工具與工件（正電極和負(fù)電極）之間的電腐蝕現(xiàn)象，以去除多余的碳化物零件，從而達(dá)到對工件的尺寸，形狀和表面質(zhì)量的預(yù)定加工要求。只有銅鎢電極和銅銀電極才能加工硬質(zhì)合金毛坯。

簡而言之，EDM不利用機(jī)械能，不依靠切削力來去除金屬，而是直接利用電能和熱量來去除硬質(zhì)合金零件。與機(jī)械切割相比

EDM具有以下特征：

1.通過排出物的熱侵蝕實(shí)現(xiàn)材料去除。材料的可加工性主要取決于材料的熱性能，例如熔點(diǎn)，比熱容，熱導(dǎo)率（熱導(dǎo)率）等，而幾乎與機(jī)械性能（例如硬度和韌性）無關(guān)。

2.可以加工特殊形狀和復(fù)雜形狀的零件。

3.整個(gè)過程可以自動化。

4.由于EDM不受材料硬度的影響，因此可以在淬火后進(jìn)行加工。

EDM具有其獨(dú)特的優(yōu)勢，但同時(shí)也具有某些局限性，這些局限性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.加工效率相對較低。通常，每單位加工電流的加工速度不超過20 mm3 /（A·min）。與機(jī)加工相比，EDM的材料去除率相對較低。因此，通常使用切削加工來去除大部分余量，然后再進(jìn)行電火花加工。另外，加工速度和表面質(zhì)量之間存在顯著矛盾，即，精加工期間的加工速度非常低，并且粗加工經(jīng)常受到表面質(zhì)量的限制。

2.電火花加工后的表面將具有變質(zhì)層甚至微裂紋。由于在EDM加工過程中瞬間產(chǎn)生的高熱量，會產(chǎn)生熱應(yīng)力變形，從而導(dǎo)致加工零件表面的鍍層變質(zhì)。

3.通常情況下，電火花加工獲得的最小轉(zhuǎn)角半徑略大于電火花加工獲得的最小轉(zhuǎn)角半徑，通常為0.02?0.03mm。如果電極磨損，則拐角半徑將大于該值。 EDM不可能獲得完全直角和最大角度偏差。

4.電火花加工時(shí)，放電部位必須在工作液中，否則，異常放電也會導(dǎo)致觀察加工狀態(tài)的麻煩。

圖4放電期間放電部分必須在工作液中

5.實(shí)際上，加工表面上的“發(fā)光”顯示是由許多脈沖放電坑組成的。因此，完成的表面永遠(yuǎn)不會有“發(fā)光”，這是用其他加工方法拋光的結(jié)果。