一、引言

重型機(jī)械加工行業(yè)的特點(diǎn)是被加工件的尺寸很大,重量很重(有的可達(dá)上百噸),因此重型加工用臥式車床的回轉(zhuǎn)直徑可達(dá)到6米,立式車床更可達(dá)到10余米。與普通切削加工相比,由于重型切削加工具有切削深度大、切削速度低缕兄、進(jìn)給速度慢等特點(diǎn),因此其加工工藝與普通的機(jī)械切削加工工藝有很大不同,這些工藝問題包括刀具的選擇、刀具的安裝测捎、切削用量的選擇以及工件的裝夾等各個(gè)方面弓洒。本文對重型車床切削加工不同加工階段的特點(diǎn)分別作如下論述。

二律罢、刀具的選擇

機(jī)械加工中常用的刀具材料主要有高速鋼膀值、硬質(zhì)合金、立方氮化硼(CBN)误辑、陶瓷等沧踏。由于重型切削的特點(diǎn)(切削深度大,余量不均,表面有硬化層),刀具在粗加工階段的磨損形式主要是磨粒磨損。由于切削溫度高,盡管切削速度處于積屑瘤發(fā)生區(qū),但高溫可以使切屑與前刀面的接觸部位處于液態(tài),減小了摩擦力,抑制了積屑瘤的生成,所以刀具材料的選擇應(yīng)要求耐磨損稀余、抗沖擊,刀具涂層后硬度可達(dá)80HRC,具有高的抗氧化性能和抗粘結(jié)性能,因而有較高的耐磨性和抗月牙洼磨損能力悦冀。

硬質(zhì)合金涂層具有較低的摩擦系數(shù),可降低切削時(shí)的切削力及切削溫度,可以大大提高刀具耐用度(涂層硬質(zhì)合金刀片的耐用度至少可提高1倍)等優(yōu)點(diǎn),但由于涂層刀片的鋒利性、韌性睛琳、抗剝落和抗崩刃性能均不及未涂層刀片,故不適用高硬度材料和重載切削的粗加工。陶瓷類刀具硬度高,但抗彎強(qiáng)度低,沖擊韌性差,不適用于余量不均的重型切削,CBN刀具同樣也存在這個(gè)問題踏烙。綜合以上分析,只有硬質(zhì)合金刀具適合于重型切削的粗加工师骗。硬質(zhì)合金分為鎢鈷類(YG)、鎢鈷鈦類(YT)和碳化鎢類(YW)讨惩。加工鋼料時(shí),由于金屬塑性變形大,摩擦劇烈,切削溫度高,YG類硬質(zhì)合金雖然強(qiáng)度和韌性較好,但高溫硬度和高溫韌性較差,因此在重型切削中很少應(yīng)用辟癌。

與之相比,YT類硬質(zhì)合金刀具適于加工鋼料,由于YT類合金具有較高的硬度和耐磨性,尤其是具有高的耐熱性,抗粘結(jié)擴(kuò)散能力和抗氧化能力也很好,在加工鋼料時(shí)刀具磨損較小,刀具耐用度較高,因此YT類硬質(zhì)合金是重型加工時(shí)較常用的刀具材料。然而在低速切削鋼料時(shí),由于切削過程不太平穩(wěn),YT類合金的韌性較差,容易產(chǎn)生崩刃,而且在加工一些高強(qiáng)度合金材料時(shí),它的耐用度下降很快,無法滿足使用要求荐捻。

如電站用機(jī)械產(chǎn)品工作于高溫滩哥、高壓、高轉(zhuǎn)速的環(huán)境中,對材料(如26Cr2Ni4MoV昨镊、Mn18Cr18)機(jī)械性能的要求非常高溃恼；而一些高硬度軋輥,表面硬度在淬火后可達(dá)Hs90,YT類刀具在加工此類產(chǎn)品時(shí)就無法勝任,在這種情況下應(yīng)選用YW類刀具或細(xì)晶粒、超細(xì)晶粒合金刀具(如643等)梁捉。細(xì)晶粒合金的耐磨性好,更適用于加工冷硬鑄鐵類產(chǎn)品,效率較YW類刀具可提高一倍以上追粉。

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