|
硬车刀具的选择 在实际生产过程中，很多工件在淬火后都会发生变形，由于大型零部件，变形量更大，因此淬火后的钢件还需进行硬车，保证零部件的表面质量。但经过淬火后的钢件硬度一般在HRC50以上，传统刀具很难加工，材质是硬车的关键。 一、硬车的特点： 淬火后的钢件有很高的硬度，而且零部件对表面粗糙度和精度要求较高，给硬车工序造成很大困难，但长期加工实践认识到在加工淬火后的钢件时主要有以下特征。 1、切削抗力大，刀尖易崩刃 据有些资料介绍，当45#淬火硬度达到HRC44时，单位切削力达270公斤/平方毫米，比一般钢的单位切削力提高35%以上，淬火件在车加工时，切削力将明显提高。这是造成刀尖崩刃的主要原因。 2、切削温度高 由于工件硬度高，切削抗力大，加之导热系数低，易产生很高的切削温度，这是造成刀具磨损快使用寿命低的重要原因。 3、淬火后钢件在硬车后可轻松获得较高的表面加工质量 淬火钢在硬度、强度提高的同时，塑性则明显地下降。因而在切削过程中加工表面不易产生高出基准的毛刺，也不易产生低于基准平面的拉痕，也就是说不易产生高低不平度，因而其表面单位凸和凹的平方和的平方根降低了，可获得较高的表面质量 二、硬车刀具材质选择： 合理选择刀具材料，是切削加工淬火钢的重要条件。根据淬火钢的切削特点，刀具材料不仅要有高的硬度、耐磨性、耐热性，而且要有一定的强度和导热性。PCBN刀片：它的硬度为HV8000～9000，复合抗弯强度为900～1300MPa，导热性比较高，耐热性为1400℃～1500℃，是目前加工淬火后钢件的理想刀具 CBN含量高，晶粒度大的做粗硬车，此种PCBN刀具耐冲击，适合断续加工。 CBN含量低，晶粒度小的做精硬车， 此种PCBN刀具不耐冲击，适合连续加工。 三、淬火后钢件精加工的切削参数选择 ： 在选择切削用量三要素时，首先考虑选择切削速度，其次是切削深度，再其次是进给量。 1、切削速度： 一般淬火后的钢件温度在达到400℃左右时，其硬度开始下降，所以在精加工淬火后钢件时，应充分利用这一特性，切削速度不宜选择太低或太高，以保持刀具有一定的耐用度。从目前的经验来看，不同的刀具材料切削淬火钢的切削速度，硬质合金刀片Vc=30～75 m/min；陶瓷刀片Vc=60～120 m/min；PCBN刀片Vc=100～200 m/min。在断续切削和工件材料硬度太高时，应降低切削速度。 2、切削深度： 一般情况下，ap=0.1～3 mm，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，针对淬火后变形较大的工件，还可选择CBN含量高，晶粒度大的PCBN刀具对其进行大余量切削。 3、进给量： 一般为0.05～0.4 mm/r。在工件材料硬度高或断续切削时，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，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。 四、淬火后钢件精车时刀具的几何参数如何选择： 一把刀具好用与否，单靠选好的刀具材料是不够的，必须有相适应的刀具几何角度及合理的切削用量相匹配，才能充分发挥刀具材料的性能，实现正常加工的目的。比如说：刀具材质抗弯强度较低耐磨性尚好但崩刀严重，这时可以选用较小的后角及负前角，以加大楔角提高刀具的抗冲击性。如果加工表面质量不好，可以减小副偏角加大刀尖圆弧等等。因此刀具几何参数的选用至关重要。具体各角的选择原则如下： 1、前角： 前角对刀具的切削过程影响较大，前角太大、太小都会使刀具使用寿命显著降低。对于不同的刀具材料，各有其对应的刀具最大使用寿命前角，采用PCBN刀片精车淬火后钢件时，前角取0°。 2、后角： 通常加大后角能提高刀具的锋利性，减少后刀面磨损，提高刀具耐用度和工件表面质量。采用PCBN刀片精车淬火后钢件时，后角一般选择0°- 7°。 3、主偏角： 主偏角直接影响刀具的径向力的大小和散热条件。主偏角选的小时，可增加刀具强度和散热条件，但如果主偏角选的过小会增加径向力，特别是加工抗力很大的淬火后钢件时易引起切削振动。基于上述原因，精加工淬火后钢件时一般主偏角取30°-60°之间，通常淬火硬度偏低、工艺系统刚性较好，可选较小的主偏角。反之主偏角可适当加大。 4、副偏角： 副偏角的大小直接影响工件的表面质量。副偏角小易提高表面质量。刀尖散热条件较高刀具耐磨性提高，但太小会增加径向抗力引起切削振动，实践证明副偏角取6°-12°较好，精加工时取小点。 5、刃倾角： 刃倾角的大小直接影响刀尖部分的强度，刃倾角取负值可提高刀尖强度，但如果取值过大会加大径向力引起切削振动。一般刃倾角取0°-5°。半精车取较大值，精车取0°。但在断续加工时，淬火硬度偏高时应取-10°-15°。 6、刀尖圆弧： 通常在加大刀尖圆弧半径时可提高刀尖强度和散热性，也可提高工件表面质量。但是刀尖圆弧过大时，切削接触面增大，切削抗力增加易产生切削振动，并造成打刀和工件表面质量的下降，采用PCBN刀具硬车淬火后钢件时，刀尖圆弧一般取0.4mm，0.8mm。 |
|
|
