1引言

我公司為邯鋼制造的1680mm精軋機引進的是德國西馬克的制造技術,其輸入輥道輥子是高速運轉的零件,輥子表面采用當今世界上最先進的鎳基合金粉末熱噴涂技術,噴層為1.5mm,經高溫重溶后冷卻成形,硬度值達到HRC55～60。輥子總長2382mm,輥身直徑f260mm,長1900mm,粗糙度Ra1.6μm,圓柱度0.1,其尺寸公差和形位公差要求通過切削加工給予保證。

2切削工藝分析

由于缺少加工鎳基合金噴焊層的經驗,最初選擇加工淬硬鋼的辦法,用復合氮化硅陶瓷刀具,粗車射沟、半精車留余量0.3mm,在外圓磨床上選用剛玉砂輪磨削達圖紙要求。但由于噴焊層材料中含有較高的Ni与境、Cr验夯、B、Si等合金元素,重熔后的組織細密,在600～800℃高溫條件下仍有很高的硬度和強度,且脆性大摔刁、塑性差,剛玉砂輪對其切削特別困難,一個臺班磨削量直徑僅0.02mm,且需修磨砂輪十余次,第一件輥子磨削達圖紙要求消耗工時40h,效率低,成本高挥转。

據此看來,傳統(tǒng)的加工方法對噴焊層的加工不適用。經分析,決定采用復合氮化硅刀具粗加工和半精加工,用立方氮化硼(CBN)刀具精加工,取消砂輪磨削的方式進行切削試驗共屈。

復合氮化硅刀具具有低密度绑谣、高強度、高硬度的物理特性,室溫硬度值達HRA92,有很好的切削能力和耐磨性,可以加工硬度達HRC65的各類淬硬鋼和硬化鑄鐵趁俊。其抗彎強度為700～900MPa,抗熱震性能好,斷裂韌性值優(yōu)于其它系列的陶瓷刀具,可以斷續(xù)加工高強度的零件毛坯。立方氮化硼(CBN)刀具具有極高的硬度完骑、極好的耐磨性和較好的抗熱震性能,是加工淬火鋼剩跛、冷硬鑄鐵、高溫合金的理想刀具材料谢佩。

3切削試驗

切削試驗參數

粗加工和半精加工選用復合氮化硅刀具,粗車切削速度V=30m/min,半精車V=60m/min,選用機床為車床优狡。

精加工選用立方氮化硼刀具,V=90m/min,選用機床為數控車床。

試驗效果分析

復合氮化硅刀具在GV=60m/min時刀具磨損嚴重,無法完成半精車工作,切削速度僅能達到30～40m/min,但其抗沖擊韌性比較好,可以對不規(guī)整的毛坯進行粗加工绷举。立方氮化硼刀具在V=90m/min時,刀具輕微磨損,可以繼續(xù)切削,但刀具磨損后,由于輥身長1900mm,切削時間長,輥身后半段表面粗糙度值增加,滿足不了圖紙的要求铣瞒。

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