用立銑刀切削加工淬硬鋼時,切削深度和每齒進(jìn)給量的增加將引起切削阻力顯著增大,因此嫌蚤,在小切深且不增加每齒進(jìn)給量的條件下,采用高速銑削這種高效加工方法十分有效断傲。但是脱吱,隨著被加工工件硬度的提高,切削熱也在增加黍鸡,使刀具刃口處于高溫狀態(tài)芜监。這樣,由于擴散和氧化等原因秀坤,將加劇刀具的磨損锦售。因此,用于高速銑削淬硬鋼的刀具荒懒,在高溫下的穩(wěn)定性顯得十分重要茉蔗。
本文介紹淬硬鋼的切削實例。淬硬鋼的切削使用涂覆有耐熱膜層的硬質(zhì)合金立銑刀装芬,這種耐熱涂層在高溫下具有良好的耐氧化性锚躺、耐磨損性等特性殉扒。另外困檩,還使用了在高速加工領(lǐng)域引人注目的CBN立銑刀。
耐熱涂層立銑刀加工實例
為了實現(xiàn)淬硬鋼的高速銑削泳落,涂層除了應(yīng)具有與刀具之間高的結(jié)合強度以外,提高其硬度瑰侥、耐熱性饼暑、抗氧化性能也必不可少。
CBN立銑刀加工實例
立方氮化硼(CBN)的硬度和熱傳導(dǎo)率僅次于金剛石洗做,與鐵質(zhì)材料反應(yīng)極小弓叛,而且比金剛石具有更優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。因此诚纸,可用于加工金剛石難以加工的鐵族金屬撰筷。
CBN不是天然材料,而是在高溫高壓條件下畦徘,經(jīng)過與聚晶金剛石相同的工序人工合成的毕籽。但是,合成時采用的粘合劑種類和CBN濃度井辆,可極大影響CBN的機械性能和耐熱特性影钉。
CBN刀具剛問世時,主要以加工鑄鐵為主掘剪,其使用已逐漸普及平委。近來,由于CBN粒子的微細(xì)化夺谁、結(jié)合劑的改良廉赔,尤其是對刀具形狀的改進(jìn),即使對于普通碳素鋼和淬硬鋼的切削固荷,也顯示出很好的效果祥怖。下面介紹CBN立銑刀切削淬硬鋼的加工實例。
用CBN立銑刀加工淬硬鋼SKD11(60HRC)直壁的實例(加工條件:使用刀具:①CBN-CR-EDSφ10(2齒)②硬質(zhì)合金涂層立銑刀φ10(6齒)应婴;工件材料:SKD11(60HRC)抽胁;切削速度:①400m/min(12740/min);②20m/min(640/min)林邪;進(jìn)給速度:①1270mm/min(0.05mm/齒)喜即;②190mm/min(0.05mm/齒);懸伸長度:50mm初禁;切削深度:①αr=0.5mm(αa=5mm×8次)套芦;②αa=40mm,αr=0.01mm;傾斜量:①2~6μm棘魏;②10μm以上短材;冷卻方式:風(fēng)冷;加工機床:立式加工中心)烹豫。使用短刃長頸立銑刀對40mm寬的直壁進(jìn)行加工搭独。以每5mm為一步的軸向切深進(jìn)行高速切削婴削,加工面的傾斜量達(dá)到6μm以下。加工后的立銑刀磨損很小牙肝,可以繼續(xù)切削馆蠕。
帶螺旋刃的CBN球頭立銑刀系列CBN-SXB的加工實例。這種球頭螺旋刃有利于形成薄切屑和斷續(xù)切削效果惊奇,一般用于硬質(zhì)合金球頭立銑刀。
盡管CBN銑刀的切削刃非常難以刃磨播赁,但OSG公司還是采用螺旋刃作為基本刃形颂郎,并開發(fā)了特別適合CBN刀具幾何形狀(負(fù)角)的球頭立銑刀,這種刀具現(xiàn)已投放市場容为。由于這種螺旋刃與強韌性好的CBN專用材料的雙重效果乓序,與過去的CBN球頭立銑刀相比,CBN-SXB可以采用更大的切深坎背,即使是在加工切削負(fù)荷變化的復(fù)雜形狀時替劈,也可實現(xiàn)穩(wěn)定的切削。
用CBN-SXB加工SKH51(65HRC)金屬模具簡易模型的切削實例(加工條件:使用刀具:CBN-SXB R1×5得滤;工件材料:SKH51(65HRC)娇建;主軸轉(zhuǎn)速:40000/min;進(jìn)給速度:6000mm/min(0.075mm/t)菊虏;切削深度:αa=0.03mm厘举,Pf=0.05mm;冷卻方式:MQL桦材;加工機床:立式加工中心)屋赌。其走刀路徑不是直線方式,而是在局部凹凸處加工出模腔形狀炮惕。工件加工面的狀態(tài)表明瓜坎,不用說在切削初期,即使在走刀長度達(dá)到70m以后射贡,切削痕跡仍是均勻一致的瞪歹,保持了良好的切削狀態(tài)。
高速加工淬硬鋼的相關(guān)技術(shù)
高速銑削淬硬鋼時會產(chǎn)生大量切削熱演苍,實際上大部分熱量傳到了切屑上艘珊。因此,將切屑從切削區(qū)和工件上盡快清除十分重要洋魂。但是绷旗,若使用大量具有冷卻效果的水溶性切削液來清除切屑,在短時間內(nèi)反復(fù)進(jìn)行劇烈的加熱和冷卻副砍,將導(dǎo)致出現(xiàn)熱裂紋衔肢,大大縮短刀具壽命庄岖,因此必須引起注意。
為了避免出現(xiàn)這種問題角骤,采用吹風(fēng)冷卻方式效果顯著隅忿,特別是微量潤滑(MQL)切削對提高加工表面質(zhì)量效果很好。MQL不會產(chǎn)生可誘發(fā)熱裂紋的急劇冷卻作用邦尊,因冷卻液中含有微量油劑背桐,使?jié)櫥阅芴岣撸兄谇邢魅羞M(jìn)入被加工面蝉揍,從而獲得良好的加工質(zhì)量链峭。由此,不僅能改善加工表面粗糙度又沾,還可以改善加工面的波紋度和垂直度弊仪,更重要的是可以保持刀具壽命的穩(wěn)定性。
需要引起注意的是巷科,刀具的旋轉(zhuǎn)振動不僅使加工表面質(zhì)量惡化冠八,而且會縮短刀具使用壽命。尤其在切削淬硬鋼時底靴,微小的振動也易誘發(fā)刀具崩刃串题。因此,刀具及工件的夾持方法變得尤為重要贝崎。熱裝式刀柄的動平衡性能好掐腕,夾持精度高,把持力大智复,可以說是非常有效的刀具夾持方法捺再。
以上介紹了淬硬鋼的切削實例」庥#可以說糜隶,過去只能依賴于磨削和放電加工的領(lǐng)域,現(xiàn)在已完全可以用切削加工來替代尿愿。
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