为提高机械零件耐磨性和机械的使用寿命,很多机械零件都需淬火处理。使零件获得高的硬度,然后采用磨削或电火花加工,以得到最终形状和精度。但这些加工方法的加工效率通常均低于切削加工,为了提高加工效率,在当今,随着机床和刀具性能的提高,以车代磨和以铣代磨在机械工业中逐步得到应用。本文重点介绍一下铣削加工的参数范围及刀具的选择。 淬火后材料铣削加工参数范围: (1)淬火后材料的切削速度范围:从目前的经验来看,硬质合金刀具切削速度范围控制在30~75 m/min;陶瓷刀具的切削速度范围控制在60~120 m/min;CBN刀具切削速度范围控制在100~200 m/min。在断续铣削和工件材料硬度太高时,应降低切削速度,一般约为上面最低切削速度的1/2。在连续铣削时的最佳切削速度,以切下的切屑呈暗红色为宜。 (2)淬火后材料的切削深度范围:一般根据加工余量和工艺系统刚性选择,一般情况下,ap=0.1~3 mm,目前针对断续切削淬火后材料的刀具材质有BN-S20,BN-H21两种材质,BN-S20牌号用于余量较大的粗加工工序,吃刀深度达到7-10mm,不需要再次退火处理就可以直接铣削加工,BN-H21材质主要用于≤0.5mm的精加工工序,精度高,寿命长; (3)进给量:一般为0.05~0.4 mm/r。在断续铣削淬火后材料时,为了减小单位切削力,应当减小进给量,以防崩刃和打刀;对于加工进给量的选择,华菱超硬建议根据工件的形状尺寸选择刀具角度,能提高加工效率同时,更能有效提高刀具的使用寿命。 1、硬质合金刀具 (1)选择细晶粒和超细晶粒(WC)基硬质合金刀具。以钴为粘结基,增加钴含量,可提高韧性。细化晶粒可提高硬度和耐磨性,普通硬质合金晶粒尺寸为2~3Λm,细晶粒为1~2Λm,超细晶粒为0.5Λm以下。 (2)TIC基、Ti(C,N)基硬质合金。以Ni2Mo为粘结剂,比重小,TiC基合金硬度高,与钢的摩擦系数小,耐磨性好;Ti(C,N)基硬质合金性能与TiC基近似,强度与抗塑变性能高于TiC基硬质合金。 (3)涂层硬质合金。用CVD或PVD法在韧性好的硬质合金基体上,涂覆TiC,Ti(C,N),TiN,Al2O3薄层的涂层硬质合金,可提高硬质合金的切削速度,降低切削力,增加耐磨性和使用寿命。 2、CBN刀具 CBN刀具自身硬度在HRC95-100之间,不添加涂层即可轻松铣削淬火后材料,尤其HRC50以上的铣削加工效果更具优势,本身铣削加工就属于断续加工,对刀具的耐磨性和抗冲击韧性要求较高,对此采用BN-S20,BN-H20,BN-H21材质效果更理想。 以上三款材质均针对断续铣削所研制的,其中BN-S20材质可大余量重载铣削,吃刀深度1-10mm均可承受,而针对精铣工序,要求高精度高表面质量的淬火后材料来讲,选择BN-H20和BN-H21材质更合理,可获得Ra0.8以内的表面粗糙度,同时断续切削不崩刀,寿命更长。 如果单纯寿命没有达到预期,CBN刀片也可增加涂层,提高刀具寿命,相较于未涂层的CBN刀片,使用寿命可成倍提高。
|
|