【編者按】在齒輪和齒輪軸行業(yè)侮杆，隨著切削技術(shù)的進(jìn)步和節(jié)能提效的要求吸哩，以車代磨工藝被廣泛應(yīng)用，由于企業(yè)對(duì)以車代磨工藝和刀具等認(rèn)識(shí)不清疮蹦，在工藝實(shí)施中也存在諸多問(wèn)題诸迟，特別是淬硬鋼的大余量粗加工，斷續(xù)切削加工愕乎，切槽加工阵苇，以車代磨的光潔度和形位公差問(wèn)題。我們根據(jù)齒輪行業(yè)為例感论，淺析以車代磨工藝中遇到的問(wèn)題慎玖，并重點(diǎn)論述硬車削工藝的關(guān)鍵--CBN刀具贮尖。

淬硬鋼齒輪的大余量切削和斷續(xù)切削用刀具牌號(hào)BN-S20

42CrMo和20CrMnTi等材質(zhì)的齒輪或齒圈淬火變形可以在一定程度上加以控制和減小,但是不能夠完全避免.對(duì)于滲碳淬火后的變形校正不再贅述笛粘，下面是淺談滲碳淬火后車削加工及刀具的可行性趁怔。

對(duì)于滲碳淬火齒圈齒輪的外圓和內(nèi)孔變形量的修正，車削是最簡(jiǎn)單的辦法薪前，以前任何刀具包括國(guó)外CBN刀具都不能解決強(qiáng)斷續(xù)切削淬火后齒輪外圓润努，華菱超硬受邀對(duì)此進(jìn)行刀具研發(fā)，“間斷切削加工淬硬鋼一直是個(gè)難題示括，何況是動(dòng)輒HRC60左右的淬硬鋼铺浇，而且變形余量大，在高速車削淬硬鋼時(shí)叛始，如果工件有間斷切削祷消，刀具在間斷切削淬硬鋼時(shí)會(huì)以每分鐘100次以上的沖擊來(lái)完成加工，對(duì)刀具的抗沖擊性能是個(gè)很大的挑戰(zhàn)绣坛≡悸洌”中國(guó)刀協(xié)專家如是說(shuō)。華菱超硬經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)一年之久的反復(fù)試驗(yàn)巢的，推出強(qiáng)斷續(xù)車削淬硬鋼的CBN刀具牌號(hào)BN-S20牌號(hào);并在滲碳淬火后的齒輪外圓進(jìn)行車削實(shí)驗(yàn)确铛。

刀具試驗(yàn)結(jié)果：BN-S20牌號(hào)CBN刀片比原來(lái)用的進(jìn)口氮化硅陶瓷刀具抗沖擊，在吃刀深度增大三倍的情況下(單邊背吃刀量ap=2.5mm)嘴符，壽命是氮化硅陶瓷刀具的6倍!切削效率整整提高3倍(原來(lái)是三次走刀巨揪，現(xiàn)在是一次走刀完成4mm的淬火變形余量的切除)。最難能可貴的是刀具的最終失效形式并不是讓人擔(dān)心的崩刀刃蒿荤，而是正常的后刀面磨損涂嫡。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)車削淬硬鋼的神話禾绊，在刀具學(xué)術(shù)界引起很大的轟動(dòng)!

連續(xù)切削淬硬齒輪的以車代磨刀具牌號(hào)BN-H10

以斷續(xù)切削帶油槽的齒輪內(nèi)孔為例：試切刀具壽命達(dá)到8000米以上抬泛，光潔度Ra0.8以內(nèi);如果使用帶修光刃CBN刀具，淬硬鋼車削光潔度達(dá)到Ra0.4左右评疗。并能取得很好的刀具壽命

齒輪熱后硬車端面時(shí)测砂，能有效代替磨削加工，作為“以車代磨”的典型應(yīng)用百匆，連續(xù)切削用刀具牌號(hào)BN-H10已經(jīng)很普及的應(yīng)用在齒輪端面熱后硬車的生產(chǎn)實(shí)踐中砌些，硬車削與磨削加工相比，確實(shí)大大提高了工作效率加匈。 在切削硬度為HRC55～65的材料時(shí)存璃，BN-H10牌號(hào)CBN刀片的切削速度應(yīng)在120～180m/min。銑削時(shí)的Vc=100～160m/min雕拼，每分鐘進(jìn)給量Vf=70～160mm/min;鉸削時(shí)Vc= 60～130m/min纵东，ap=0.1～0.2mm粘招，f=0.07～0.2mm/r。需注意用立方氮化硼刀具精車淬硬鋼偎球，其工件硬度高于45HRC洒扎，效果最好，工件硬度越高衰絮，切削線速度宜取低值驹播，如車硬度為70HRC的工件，其切削速度宜選用60-80m/min;當(dāng)精車的切深在0.1～0.3mm增珠，進(jìn)給量在0.05～0.025mm/r谓虽，精車后的工件表面粗糙度為Ra0.3～0.6μm，尺寸精度可達(dá)0.013mm弓并。若能采用剛性好的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控車床加工笤簸，刀具的剛性好和刃口鋒利，則精車后的工件表面粗糙度可達(dá)Ra0.3μm远丸，尺寸精度可達(dá)0.01mm沛愕，可達(dá)到用數(shù)控磨床加工的水平。

以車代磨工藝成本與風(fēng)險(xiǎn)

由于CBN刀具的硬度高(HV8000～9000)奉量，耐熱性高(1400℃～1500℃)芹寓，在使用時(shí)能允許以高于硬質(zhì)合金幾倍的切削速度切削淬火鋼，而耐用度是硬度合金的幾倍到幾十倍笼糙。CBN刀具作為以車代磨最理想的刀具妓唬，與磨削相比，華菱BN-S20立方氮化硼刀具可采用大切深間斷切削實(shí)現(xiàn)以車代磨或以車代粗磨提高加工效率拳喘，避免大余量磨削燒傷問(wèn)題;而且在連續(xù)切削中苫昌，BN-H10牌號(hào)的金屬切除率通常是磨削加工的3～4 倍，所消耗的電能及人工幸海，物料耗材卻只有磨削的1/5祟身。

以車代磨風(fēng)險(xiǎn)因素：硬車所用機(jī)床間隙和剛性決定了震刀、讓刀問(wèn)題的發(fā)生幾率物独，亦會(huì)影響加工工件的尺寸精度和表面粗糙度袜硫，所以以車代磨工藝的成功除了選擇針對(duì)性的具體CBN刀具牌號(hào)外，根據(jù)零件的形位公差要求和加工工況選擇適合的硬車削機(jī)床也是關(guān)鍵挡篓。以車代磨加工淬火鋼的切削參數(shù)婉陷，主要根據(jù)刀具材料、工件材料的物理力學(xué)性能官研、工件形狀秽澳、工藝系統(tǒng)剛性和加工余量來(lái)選擇，在選擇切削用量三要素時(shí)，首先考慮選擇合理的切削速度担神，其次是切削深度楼吃，再其次是進(jìn)給量。以車代磨工藝除了在齒輪行業(yè)廣泛應(yīng)用外入驮，隨著“華菱超硬”等國(guó)產(chǎn)CBN刀具品牌的發(fā)展路统，以車代磨用刀具成本也越來(lái)越被企業(yè)所接收，目前廣泛應(yīng)用在模具加工鹊逛，軸承行業(yè)渺类，汽車零部件行業(yè)。

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