? ? ? ? 從傳統(tǒng)來(lái)看,對(duì)材料硬度達(dá)到或超過(guò)HRC45的零件進(jìn)行加工需要采用專用的磨削設(shè)備和工藝。而今天隨著機(jī)床和切削刀具技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展,為零件制造商提供了更多的新工藝方法,越來(lái)越多的制造商都在探索適合他們的新加工方案。對(duì)于很多應(yīng)用而言,相對(duì)于磨削加工,硬零件車削具有幾方面的優(yōu)點(diǎn):一般來(lái)說(shuō),車削中心的成本低于精密磨床,并可在同一機(jī)床中加工零件的多部位,大大提高了操作的靈活性;降低了刀具庫(kù)存,并且車削中心比磨床更容易與自動(dòng)化系統(tǒng)集成。此外,車削過(guò)程產(chǎn)生的切屑是可以被再利用的,而磨削產(chǎn)生的細(xì)切屑必須被處理。磨削雖然可加工出公差在± 0.005mm以內(nèi)的尺寸,但硬零件車削被證明是適用于大多數(shù)其他應(yīng)用的卓越工藝技術(shù)。
刀片選擇是硬零件車削配刀時(shí)首先考慮的因素之一。硬質(zhì)合金刀片可以加工硬度為40 HRC - 50 HRC的材料并具有很好的性能,是低硬度范圍材料的不錯(cuò)選擇。常見的硬度范圍在50 HRC - 55 HRC的材料包括含碳量低的低碳鋼,這類材料一般都是表面淬硬。因此,要求刀具具有很高的抗月牙洼磨損性,陶瓷刀片是這類應(yīng)用的出色選擇。硬度超過(guò)55 HRC包括表面硬化鋼和大多數(shù)整體淬火鋼在內(nèi)的材料,都需要特別的抗后刀面磨損性。CBN(立方氮化硼)在這類型材料的粗加工和精加工方面表現(xiàn)突出,人類已知的第二大最硬材料——立方氮化硼具有優(yōu)異的耐磨損性,并且能夠應(yīng)對(duì)高切削溫度所產(chǎn)生的不利影響。對(duì)于硬度高于HRC 55的材料,確定采用含多少碳含量的CBN非常重要。含碳量高的材料磨蝕性就很強(qiáng),那么刀片的材料成分應(yīng)該是立方氮化硼含量更高,陶瓷粘合料含量較低 —— 這可以最大限度地減少刀片的后刀面磨損,但需要采用較低的切削速度,約400英尺/分鐘,以避免產(chǎn)生月牙洼磨損。相反,對(duì)碳含量低的材料而言,后刀面磨損不是大問(wèn)題,可以考慮使用陶瓷粘結(jié)劑高抗月牙洼磨損更好的CBN刀片,其速度范圍通常在600英尺/分鐘。除了材料的碳含量外,零件設(shè)計(jì)也會(huì)影響到CBN 刀片的選擇。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)切削的零件加工場(chǎng)合,通常使用CBN含量約40%左右的刀片。對(duì)于斷續(xù)切削不嚴(yán)重的加工場(chǎng)合,如已經(jīng)做倒角孔或鍵槽,50% - 60%的CBN含量可以將韌性提高到所需的水平,同時(shí)仍具有很好的耐磨性。對(duì)于斷續(xù)切削很嚴(yán)重的加工場(chǎng)合,須采用70% - 75%CBN含量的刀片,以達(dá)到所需刃線的韌性要求,從而滿足加工應(yīng)用的需要。刃口處理也會(huì)影響到硬零件車削的加工工藝。不同工況下,刀片需要的刃口處理的角度就不同。不同的角度和刃帶寬度帶來(lái)不同的刃口處理。T-形刃口是最常見的,使用圓角來(lái)分散刃口處集中切削力。S-形刃口與T-形刃口相似,但刀刃經(jīng)過(guò)磨削,在此處刃帶角和刀片表面可以接觸,從而提高了耐磨性。
最后,采用Wiper(修光刃)槽形的刀片可大大提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。一般而言,Wiper(修光刃)槽形和標(biāo)準(zhǔn)的刀尖半徑相比,Wiper可以在兩倍進(jìn)給率下獲得同樣的表面光潔度。相反,使用Wiper修光刃槽形并保持相同的進(jìn)給率可達(dá)到更高的表面光潔度。這是因?yàn)閃iper(修光刃)槽形作用在刀片上的切削力分布比較大。富耐克超硬材料股份有限公司經(jīng)過(guò)多年在CBN刀具上的研究,新推出的PCBN刀具在硬車削和硬銑削等方面有了更好的提升,同時(shí)在汽車零部件、冶金軋輥和工程機(jī)械等行業(yè)等到了廣泛的應(yīng)用。
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