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铣淬火钢用什么铣刀加工?淬火钢加工难点在哪里?

发布时间:2020-01-07点击:142

    经过淬火后的钢件,由于硬度高,传统方式都是采用磨削工艺来获得,但为了提高加工效率,降低生产成本,随着铣刀加工行业的不断发展,逐渐出现了以车代磨,以铣代磨工艺,但同样车削、铣削淬火后钢件难度较大,由于遇到断续切削工况,更难保证其加工效果。淬火钢是指金属经过淬火后,组织变为马氏体,硬度大于50HRC的钢。它在难加工材料中占有相当大的比例。加工淬火的钢传统方法是磨削,但为了提高加工效率,解决工件因形状复杂而不能磨削和淬火后因变形而产生形位误差大的问题,往往也需采用车削、铣削、刨削、钻削和铰削等切削加工方法。

    淬火钢在切削时的特点:

    (1)硬度和强度高,几乎没有塑性,这是淬火钢的主要性能特点。当淬火钢的硬度达到50——60HRC时,它的抗拉强度Rm为2100——2600MPa,属于最难切削的材料。

    (2)切削力大,切削温度高。要从高硬度、高强度的工件上切下切屑,其单位切削力Kc可达4500MPa,切削温度比切削一般钢材高50%以上。

    (3)不易产生积屑瘤。由于淬火钢的硬度高、脆性大,切削温度高于产生积屑瘤的条件,故不会产生积屑瘤,可以获得较低的表面粗糙度值。

    (4)刀具易崩刃和磨损。由于淬火钢特性,切削时的切削力和热集中在刃口附近,所以易造成刀具崩刃和磨损。

    合理选择刀具材料是切削加工淬火钢的重要条件,根据淬火钢的性能和切削特点,应选用高硬度、高耐磨性和耐热性高,并具有一定抗弯强度及良好导热性的刀具材料。首先,应优先选用添加TaC或NbC的细晶粒或超细晶粒的硬质合金。因为在硬质合金中添加TaC或NbC后,可使期常温和高温硬度及抗弯强度提高。硬质合金的晶粒细化后,其抗弯强度σbb提高600——800MPa,减少刀具在切削中的磨损;在Al2O3中加TiC等金属元素,并采用热压成形工艺,改善了陶瓷的致密性,提高了陶瓷的性能,使其硬度达95.5HRA,抗弯强度σbb达800——1200MPa,耐热性可达1200℃。用陶瓷刀具可以对淬火钢进行车削、铣削、刨削和镗削,其切削速度和刀具耐用度均比硬质合金高;立方氮化硼复合片(PCBN),它的硬度为8000——9000HV,耐热性为1400——1500℃,它与硬质复合后的抗弯强度σbb为1500MPa,最适合于对淬火钢的半精加工与精加工。

    淬火后钢件的加工难点:首先是硬度问题:淬火后工件硬度一般HRC50以上,还有例如模具硬度达到HRC60以上,一般刀具很难加工;还有加工工况的问题:很多零部件的被加工位置有断续工况存在,如齿轮内孔,端面常有键槽和油孔,刀具很容易崩碎;其次就是工件淬火后存在变形量的问题:如风电轴承直径很大,一般在2米以上,被加工位置余量为1mm,但经过热处理后,部分位置余量达到3mm,在加工过程中突然从1mm变成3mm,很多铣刀承受不了就出现崩刃的情况;最后还有精度和表面光洁度的问题:表面光洁度Ra0.8属于正常范围,如果同时要求很高精度的情况下,刀具的使用寿命就会急剧下降,影响生产效率。


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