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CBN刀具在硬車削領(lǐng)域中的應(yīng)用
發(fā)布單位:鄭州華菱超硬材料有限公司. 所屬類別: 代理商 . 發(fā)布時(shí)間:2019/10/26. 點(diǎn)擊查閱: 4921 次.
【摘要】車削加工是機(jī)械制造業(yè)中最基本、最廣泛、最重要的一種工藝方法，它直接影響生產(chǎn)的質(zhì)量、效率、成本、能源消耗和環(huán)境保護(hù)。由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種高強(qiáng)度、高硬度的工程材料越來(lái)越多地被采用，傳統(tǒng)的車削技術(shù)難以勝任或根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)某些高強(qiáng)度、高硬度材料的加工，而現(xiàn)代的硬車削技術(shù)使之成為可能，并在生產(chǎn)中取得明顯效益。隨著高硬度切削材料和相關(guān)機(jī)床的發(fā)展，CBN刀具在新型車床或車削加工中心上的應(yīng)用，對(duì)淬硬鋼的車削不再是難題，華菱超硬CBN刀具硬車削淬硬鋼的表面質(zhì)量可以達(dá)到精磨的水平。在發(fā)達(dá)國(guó)家硬車削技術(shù)已被普遍應(yīng)用于各種零件加工，大多數(shù)硬車削技術(shù)的應(yīng)用已成功替代了磨削。本文重點(diǎn)介紹一下CBN刀具在硬車削領(lǐng)域的應(yīng)用。 【關(guān)鍵詞】： 硬車削 新工藝 CBN刀具 一、什么是硬車削 一般情況下，車削只是淬火前進(jìn)行的粗加工。直到20世紀(jì)90年代前，淬火后的精加工還只能采用磨削工藝，而車削也只能加工硬度值低于55HRC的工件。 硬車削，又稱為以車代磨。通常所說(shuō)的硬車削是指把淬硬鋼的車削作為最終加工或精加工的工藝方法，以替代目前普遍采用的磨削技術(shù)。淬硬鋼通常指淬火后具有馬氏體組織，硬度高，強(qiáng)度也高，幾乎沒(méi)有塑性的工件材料。當(dāng)淬硬鋼的硬度 >55HRC時(shí)，其強(qiáng)度sb約為2100～2600N/mm2。利用華菱超硬CBN刀具在車床或車削加工中心上采用硬車削工藝對(duì)淬硬鋼（55～65HRC）進(jìn)行加工，其加工精度可達(dá)IT5，表面粗糙度Ra≤0.6μm。
二、硬車削的特點(diǎn) 1、加工效率高 所消耗的能量是普通磨削加工的1/5 ，金屬切除率通常是磨削加工的3～4倍。硬車削加工時(shí)一次裝夾即可完成多種表面加工（如車外圓、車內(nèi)孔、車槽等），縮短輔助時(shí)間，加工表面之間位置精度高。 2、潔凈工藝 大多數(shù)情況下，硬車削無(wú)須冷卻液。所以可省去相關(guān)的冷卻液配套裝置，從而降低生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，形成的切屑干凈清潔，易于回收處理容易。 3、設(shè)備投資少，適合柔性生產(chǎn)要求 在生產(chǎn)率相同時(shí)，車床投資是磨床的1/3～1/2，其輔助系統(tǒng)費(fèi)用也低。對(duì)于小批量生產(chǎn)而言，硬車削不需特殊設(shè)備，而大批量加工高精度零件則需耍使用剛性好、定位精度和重復(fù)定位精度高的數(shù)控機(jī)床。 車床本身就是一種加工范圍廣的柔性加工方法，車削裝夾快速，采用配有多種刀具轉(zhuǎn)盤或刀庫(kù)的現(xiàn)代CNC車床很容易實(shí)現(xiàn)兩種不同工件之間的加工轉(zhuǎn)換，硬車削尤其適合此類加工。因此，與磨削相比，硬車削能更好地適應(yīng)柔性化生產(chǎn)要求。 4、硬車削可使零件獲得良好的整體加工精度 硬車削過(guò)程中產(chǎn)生的大部分熱量能被切屑帶走，不會(huì)產(chǎn)生像磨削加工過(guò)程中出現(xiàn)的表面燒傷和裂紋，具有優(yōu)良的表面加工質(zhì)量，有精確的加工圓度，確保加工表面之間較高的位置精度。 三、CBN刀具在硬車削領(lǐng)域的應(yīng)用 很多工廠錯(cuò)誤的選擇了硬質(zhì)合金刀具或者陶瓷刀具，或者不清楚所用機(jī)床是否具有足夠的剛性等以承受二倍于普通車削的壓力，都可以使硬車削工藝得不到充分的發(fā)揮，而CBN刀具恰恰適合，雖然價(jià)格相較于硬質(zhì)合金和陶瓷刀具貴，但確實(shí)是硬車削工藝的理想刀具選擇。 華菱超硬CBN刀片能夠在斷續(xù)切削過(guò)程中保持定位不變，在連續(xù)切削過(guò)程中提供安全的刀具磨損率。當(dāng)采用合理的硬車削工藝時(shí)，CBN刀片除了在控制直徑公差方面比不上磨削以外，其它性能都是首屈一指的。陶瓷不如CBN耐磨，因此一般不用于公差要求小于±0.025mm的加工。陶瓷不適合于斷續(xù)切削，而且不能加冷卻液，因?yàn)槔錈釠_擊可能造成刀片破裂。刀片的鈍緣幾何形狀是陶瓷材料的固有特點(diǎn)，這一特點(diǎn)使切削力增大而工件表面光潔度下降。另外，陶瓷刀片刃口斷裂可能是災(zāi)難性的，它可能導(dǎo)致所有切削刃均不能使用。
四、CBN刀具硬車削淬硬鋼時(shí)的切屑狀態(tài) 因?yàn)橛曹囅鳟a(chǎn)生的熱量大部分由切屑帶走，華菱超硬介紹到：連續(xù)切削時(shí)，切屑應(yīng)該呈熾燃的橙黃色，并像一根緞帶似地飄逸而出。如果切屑冷卻后用手一壓基本斷裂，表明切屑帶走的熱量是正常的。斷續(xù)切削時(shí)，切屑屬于碎屑狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)纏繞工件和刀具的現(xiàn)象。
五、CBN刀具硬車削螺紋時(shí)需注意哪些因素 采用合適的CBN刀片幾何形狀是在硬車削螺紋的關(guān)鍵，最好的螺紋刀片是類似于鏜桿上安裝的三角形刀片。華菱超硬建議在淬硬材料上車螺紋時(shí)，為了控制切削壓力和延長(zhǎng)刀片壽命，有必要增加走刀次數(shù)并減小切深。另一種選擇是采用交替式側(cè)面切入方式，可改變切削力承受位置并延長(zhǎng)刀具壽命。 六、CBN刀具硬車削過(guò)程中切削液的選擇 CBN刀具硬車削過(guò)程中切削液也很影響加工效率，切削液可以加，但華菱超硬一般不建議使用，因?yàn)榍邢饕汗┙o不均勻，很容易造成CBN刀具崩刃，一般建議風(fēng)冷，如果必須要添加冷卻液時(shí)，其成份必須是水基的。在完全匹配的硬車削過(guò)程中形成的切屑可以帶走80％～90％的熱量。如此熾熱的切屑一旦接觸低燃點(diǎn)冷卻油，整個(gè)工序?qū)⒂锌赡茉獾綇氐灼茐摹?/FONT>
七、CBN刀具硬車削淬硬鋼時(shí)的切削參數(shù) 切削參數(shù)選擇是否合理，對(duì)硬車削影響很大，工件材料硬度越高，一般建議切削速度越小，但由于CBN刀具的耐熱性和耐磨性好，可選擇可選用較高的切削速度和較大的切削深度以及較小的進(jìn)給量對(duì)淬硬鋼進(jìn)行硬車削。下面是CBN刀具硬車削淬硬鋼的參數(shù)。
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