淬火鋼用什麼刀片車削加工?立方氮化硼刀片加工淬火鋼件實例

2020-12-05 博特超硬張工

淬火鋼,是指金屬在通過淬火以後,組織變為馬氏體鋼,硬度大於50HRC的鋼材料,屬於難加工材料的一種。過去加工淬火鋼的傳統方法是磨削,但是也往往會導致加工效率低、生產成本高、變形產生行位誤差等弊端。

同時,淬火鋼件由於硬度和抗拉強度高、熱導率低且脆性大,成為生產加工中的一個車削難題。不過,只要合理的選擇刀具材料、幾何參數和切削參數,其實也能順利、高效的完成淬火鋼的車削加工。

淬火鋼件車削加工

一、淬火鋼的加工難點。

1、硬度和強度高,幾乎沒有塑形,是淬火鋼的主要性能特點。當淬火鋼的硬度達到50~60HRC時,它的抗拉強度Rm為2100~2600MPa,屬於難切削材料的一種。

2、切削力大,切削溫度高。要從淬火鋼工件上切下切屑,其單位切削力可Kc可達4500Mpa,切削溫度比切削一般鋼材高50%以上。

3、刀具易崩刃和磨損。由於淬火鋼的特性,用刀具切削時的切削力和熱集中在刃口附近,所以易造成刀具崩刃和磨損。

二、淬火鋼車削加工刀具的選擇。

合理選擇刀具,是車削加工淬火鋼的首要條件。車削加工淬火鋼,應該選擇高硬度、高耐磨性和高耐熱性的刀具,並且刀具要有良好的抗彎強度和導熱性能。

(1)硬質合金刀具。可以選擇添加TaC或NbC的細晶粒或超細晶粒的硬質合金刀具,但是刀具容易磨損,刀具的使用壽命較低。

(2)陶瓷刀具。用陶瓷刀具對淬火鋼件進行車削、銑削、刨削和鏜削,其切削速度和刀具耐用度比硬質合金刀具高些,但是優勢並不明顯。

(3)立方氮化硼刀具(CBN刀具)。立方氮化硼刀具的硬度為8000~9000HV,耐熱性可達1400~1500℃,且抗彎強度也比較大,最適合用於淬火鋼件的半精加工與精加工。

三、立方氮化硼刀片車削加工淬火鋼件實例。

使用立方氮化硼刀片加工淬火鋼件時,刀片的幾何角度極大的影響了切削效率、刀具耐用度和粗糙度等,在選擇的時候,可以根據實際的加工情況來進行相應的選擇,一般幾何參數的取值範圍如下圖所示:

加工淬火鋼立方氮化硼刀片幾何角度

使用立方氮化硼刀片加工淬火鋼件,可以採用較高的切削速度和進給速度,首先確定合理的切削速度,其次是切削深度,然後才是進給量。如下圖為採用博特CNGA1204型號CBN刀具車削加工淬火鋼件齒輪實例,牌號BTS6000。

立方氮化硼刀片加工淬火鋼工件案例

四、總結。

綜上可知,用硬質合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具即可進行淬火鋼件的車削加工,但是效果最好的還是立方氮化硼刀具。採用立方氮化硼刀片切削淬火鋼,可以實現以車代磨,提高生產加工效率。

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