加工淬火后模具钢齿轮钢轴承钢CBN刀具【硬车数控刀头】
什么是淬火钢?它有哪些切削特点?
淬火钢是指金属经过淬火后,组织为马氏体,硬度大于HRC50的钢。它在难切削材料中占有相当大的比重。
加工淬火钢的传统方法是磨削。但为了提高加工效率,解决工件形状复杂而不能磨削和淬火后产生形状和位置误差的问题,往往就需要采用车削、铣削、镗削、钻削和铰削等切削加工方法。淬火钢在切削时有以下特点:
1硬度高、强度高,几乎没有塑性:这是淬火钢的主要切削特点。当淬火钢的硬度达到HRC50~60时,其强度可达σb2100~2600MPa,按照被加工材料加工性分级规定,淬火钢的硬度和强度均为9a级,属于难切削的材料。
2切削力大、切削温度高:要从高硬度和高强度的工件上切下切屑,其单位切削力可达4500MPa。为了改善切削条件,增大散热面积,刀具选择较小的主偏角和副偏角。这时会引起振动,要求要有较好的工艺系统刚性。
3不易产生积屑瘤:淬火钢的硬度高、脆性大,切削时不易产生积屑瘤,被加工表面可以获得较低的表面粗糙度。
4刀刃易崩碎、磨损:由于淬火钢的脆性大,切削时切屑与刀刃接触短,切削力和切削热集中在刀具刃口附近,易使刀刃崩碎和磨损。
5导热系数低:一般淬火钢的导热系数为7.12W/m&8226K,约为45号钢的1/7。材料的切削加工性等级是9a级,属于很难切削的材料。由于淬火钢的导热系数低,切削热很难通过切屑带走,切削温度很高,加快了刀具磨损。
淬火钢的切削,是难切削材料有代表性的一种。以前人们认为它硬度高,只能磨削。现在由于切削技术的进步,以车削、铣削、刨削和钻削代替磨削也习以为常了。
1车冷镦轴承滚子模具顶杆,材质为合金工具钢 Crl2MoV,淬火后硬度为HRC62~66。由于工件细长,怕淬火,变形大,留了2mm的余量,给磨削带来困难,改为车削。刀具几何参数是:γ。=-8o,α。=8o,κr=75o,κ'r=15o,γε=0.5mm。切削用量是:νc=75m/min,aP= 0.3~1.5mm,f=0.1~0.2mm/r。
2刨淬火后的高速钢,材质为W18Cr4V,硬度为HRC64,工件尺寸120mm×40mm。刀具几何参数是:γ。=-10o,α。=6o~8o,κr=45o, κ'r=15o,γs=-10o,γε=1mm。切削用量是:νc=68m/min,aP=0.5~0.8mm,f=0.1~0.15mm/行程,
3用立方氮化硼(CBN)刀具车削淬火后的轴承钢 GCrl5,硬度为HRC62。工件为轴承外环。刀具几何参数是:γ。=-6o,α。=8o,κr=45o,κ'r=45o,γε=1.2mm,λs =0o。切削用量是:νc=115m/min,aP=0.3mm,f=0.1~0.2mm/r。刀具度为55min,表面粗糙度为Ra=1.6μm。
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延伸阅读:淬火钢硬切削方案
华菱超硬为淬火钢领域提供硬车、硬铣、仿形加工、切槽、螺纹加工等CBN刀具,并且形成了从连续到断续,从粗加工—超精加工一整套的硬切削刀具方案供用户选择,在齿轮/齿轮轴,同步器,轴承,丝杠,模具等领域具备丰富的硬切削经验,以下是华菱超硬CBN刀具硬切削淬火钢的部分案例:
(1)同步器硬车槽方案
切槽工序采用BN-H10成型切槽刀生产节拍提高,效率提高。切槽工序采用CBN标准刀片VNGA1604,切削性能稳定,。
(2)滚珠丝杠硬车和螺纹加工(车螺纹、车螺旋槽)方案
硬车端头(轧制丝杠,常用刀片型号:BN-S20 CNMN120708/04,改善加工工艺,提高生产效率。
螺纹加工,常用整体聚晶CBN刀片SNMN090404等型号,亦可定制BN-H10成型刀进行仿形加工,生产,刀具度高,抗震性好不碎裂。
(3)淬硬模具硬车、硬铣方案
铣削:采用整体聚晶CBN刀片,相较于某CBN刀具寿命更长,单件刀具费用更低。
车削:采用复合式CBN刀片,相较于某CBN刀片,刀具寿命提高4倍,并属于正常磨损。