隨著我國工業(yè)飛速發(fā)展,對(duì)機(jī)械零件的性能要求越來越高。為了提高機(jī)械零件的耐磨性,延長其使用壽命,很多結(jié)構(gòu)鋼零件常常采用淬火處理。但淬火后的零件強(qiáng)度和硬度較高,塑性較差,這就給切削加工帶來了難題。
刀具性能的優(yōu)劣對(duì)切削加工的效率和加工精度至關(guān)重要。提高刀具性能一直是機(jī)械制造領(lǐng)域不斷探索和研究的課題之一。本文主要介紹了淬硬鋼的加工特點(diǎn)及如何選擇正確的刀具材料加工淬硬鋼。
一、淬硬鋼的定義及加工特點(diǎn)
淬硬鋼是指鋼件經(jīng)過熱處理后獲得馬氏體組織,其硬度(大于HRC50) 高,強(qiáng)度也高,幾乎沒有塑性的一類鋼件。
淬硬鋼的切削加工特點(diǎn):(1)硬度高、強(qiáng)度高,塑性接近0;(2)切削力大、切削溫度高;(3)不易產(chǎn)生積屑瘤;(4)導(dǎo)熱系數(shù)低。
由于淬硬鋼具有良好的使用性能,廣泛應(yīng)用于交通行業(yè),風(fēng)電行業(yè),機(jī)床行業(yè),模具行業(yè)等領(lǐng)域,典型零部件有齒輪,齒輪軸,軸承,滾珠絲杠,同步器,模具等。
二、淬硬鋼的熱處理工藝
經(jīng)過熱處理之后,工件的硬度一般在HRC45以上,有的甚至達(dá)到HRC60以上,不同的工件,工作性質(zhì)不同,故熱處理后的硬度也不同,如汽車變速箱齒輪熱處理后的硬度一般在HRC58-63之間,回轉(zhuǎn)支承軸承熱處理后的硬度在HRC47-55之間,滾珠絲杠熱處理后的硬度一般在HRC60-62之間。
三、超硬刀具加工淬硬鋼的刀具牌號(hào)及切削參數(shù)
(1)超硬刀具加工齒輪鋼的刀具牌號(hào)及切削參數(shù)
在加工齒輪鋼時(shí)常出現(xiàn)兩種工況:連續(xù)切削和斷續(xù)切削,針對(duì)兩種工況研制出不同牌號(hào)刀具,加工方案如下:
連續(xù)切削:選擇耐磨性好牌號(hào)牌號(hào)(如下圖),屬于焊接式立方氮化硼刀具,吃刀深度控制在0.3mm以內(nèi)。切削參數(shù):ap≤1mm,F(xiàn)r=0.05-0.35mm/r,Vc=60-250m/min。
斷續(xù)切削:選擇抗震性好刀具牌號(hào)(刀片圖樣),屬于焊接式立方氮化硼刀具,耐磨損性和耐崩損性強(qiáng),
還有一種斷續(xù)切削屬于大余量車削,由于大型工件熱處理后的變形量大,加工余量≥2mm,并且屬于強(qiáng)斷續(xù)切削,此類情況選擇華菱超硬BN-S20牌號(hào),此牌號(hào)屬于整體式立方氮化硼刀具,吃刀深度無上限,可吃滿整個(gè)刀片。