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淬火鋼切削加工用什么刀具？CBN刀具

發(fā)布時(shí)間:2013-12-06 瀏覽:

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淬火鋼作為一種難切削加工材料

，一直是刀具加工行業(yè)的難題，特別是斷續(xù)切削加工淬火鋼一直是個(gè)老大難

，而CBN刀具在斷續(xù)切削加工淬火鋼時(shí)會(huì)以每分鐘100次以上的沖擊來(lái)完成加工

，對(duì)CBN刀具的抗沖擊性能是個(gè)很大的挑戰(zhàn)

。

淬火鋼的斷續(xù)切削加工特點(diǎn)：根據(jù)一次連續(xù)切削延續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短及切削時(shí)間占總時(shí)間的比例,可將個(gè)工件切削分為連續(xù)切削

、高頻率斷續(xù)切削和低頻率斷續(xù)切削；斷續(xù)面切削

，加工中工件與車刀刀具不斷受沖擊和振動(dòng)

，加工中經(jīng)常出現(xiàn)掉件

、動(dòng)件、碎刀

、悶車等現(xiàn)象

。工作效率低，質(zhì)量難保證

。以汽車齒輪加工為例

，淬硬齒輪以車代磨已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，雖然淬火鋼硬車削已經(jīng)很普及

，其實(shí)汽車淬硬齒輪加工過(guò)程中仍然遇到很多問(wèn)題

，如一些汽車齒輪內(nèi)孔有油孔，這就出現(xiàn)間斷切削加工難題

，很多CBN刀具在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期遇到油孔容易崩刀

，齒輪的位置公差難以保證

，等等

淬火鋼斷續(xù)切削加工用CBN刀具的研究。

、淬火鋼的硬度換算誤區(qū)

淬火鋼的硬度用附加公式HRC=100-37353/(HV+200)來(lái)進(jìn)行輔助換算可以得到非常精確的結(jié)果

，該公式在實(shí)際應(yīng)用中非常方便

。這與大家經(jīng)常用的硬度對(duì)照表一般是《黑色金屬硬度及強(qiáng)度換算表》

，并不適合淬火鋼和高速工具鋼

。例如，金屬硬度和強(qiáng)度對(duì)照表中的HV700對(duì)照HRC硬度為59.5；而按照《淬硬高速鋼洛氏硬度和維氏硬度換算標(biāo)準(zhǔn)》HV700換算得出HRC硬度值為41.6

；相差近20個(gè)HRC硬度

！

2、淬火鋼斷續(xù)切削加工時(shí)用刀具選擇

斷續(xù)切削加工淬火鋼時(shí)，根據(jù)工件硬度和加工參數(shù)在涂層硬質(zhì)合金

，CBN刀具兩種刀具材質(zhì)中選用

。（陶瓷刀具抗沖擊性能差，一般只有連續(xù)精加工時(shí)可以考慮對(duì)比選用）

（1）涂層硬質(zhì)合金刀具：適合HRC45以下硬度工件的加工

，相對(duì)來(lái)講需低速車削,如果是偶爾性加工淬火鋼

，可以考慮硬質(zhì)合金牌號(hào)

，如YT726等牌號(hào)

。

（2）CBN刀具：對(duì)淬火后硬度在HRC45硬度以上的工件最為適合

，CBN刀具分兩種，市面上插常見(jiàn)的焊接復(fù)合式CBN刀具一般吃刀深度只能控制0.3mm以下為佳

。且遇到斷續(xù)切削加工時(shí)常崩刀，雖然國(guó)外CBN刀具鼓吹一些新牌號(hào)CBN刀具能夠斷續(xù)切削

，但大部分是對(duì)于弱斷續(xù)切削

，而且是超精加工光刀時(shí)候使用

。目前國(guó)內(nèi)做CBN焊接刀具的廠家有很多，大部分是用國(guó)外CBN復(fù)合片經(jīng)切割

、焊接制成各種CBN刀具，對(duì)國(guó)外CBN刀具的復(fù)雜牌號(hào)特性弄得不并是很清楚

，這也是國(guó)內(nèi)CBN焊接刀具市場(chǎng)的尷尬處境

。

針對(duì)淬火鋼斷續(xù)切削加工的難題及CBN刀具行業(yè)急待決絕問(wèn)題

，蘇州碩朔五金工具的CBN刀具斷續(xù)車削淬火鋼是刀具行業(yè)的一大進(jìn)步

，

圖一：BN-S20牌號(hào)刀具對(duì)于淬火鋼的強(qiáng)斷續(xù)切削加工：大型齒輪（齒圈）滲碳淬火后變形嚴(yán)重，齒輪齒圈外圓變形量高達(dá)2mm

，淬火后的硬度為HRC60-65切削線速度：50--70m/min，吃刀深度1.5--2mm 走刀量0.15-0.2mm/每轉(zhuǎn)

，一次走刀加工完所有余量，原來(lái)用的進(jìn)口陶瓷刀具只能多次走刀加工才能把變形量切掉

，而且崩刃嚴(yán)重，刀具使用成本非常高

。

刀具試切結(jié)果：BN—S20牌號(hào)CBN刀具比原來(lái)用的進(jìn)口刀具抗沖擊

，在吃刀深度增大三倍的情況下壽命是原用刀具的6倍，切削效率整整提高3倍（原來(lái)是三次走刀

，現(xiàn)在是一次走到完成）

。工件表面粗糙度也達(dá)到用戶要求

，最難能可貴的是刀具的最終失效形式并不是讓人擔(dān)心的崩刀刃

，而是正常的后刀面磨損

。此次斷續(xù)車削淬火齒輪外圓實(shí)驗(yàn)，打破了業(yè)內(nèi)CBN刀具不能用于強(qiáng)斷續(xù)車削淬火鋼的神話

，在刀具學(xué)術(shù)界引起很大的轟動(dòng)。

圖二：用BN-H20牌號(hào)刀具加工汽車齒輪端面內(nèi)孔

，端面加工為連續(xù)切削面，內(nèi)孔有油孔為輕微斷續(xù)面

，精加工

。

CBN刀具角度與壽命的關(guān)系:斷續(xù)切削加工硬度HRC65淬火鋼工件

，CBN刀具角度為0.2*20度負(fù)倒棱

，刀桿設(shè)計(jì)有裝卡前角（-6度）和后角（6度）。淬火鋼斷續(xù)切削加工過(guò)程中

，影響刀具壽命的主要原因?yàn)闄C(jī)械沖擊;當(dāng)負(fù)倒棱角度較大時(shí),切削溫度與機(jī)械沖擊綜合作用是影響刀具壽命的主要因素。

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