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标题: 难切削材料（淬火钢）加工技术（二） [打印本页]

作者: 杨帅 时间: 2011-10-25 16:55
标题: 难切削材料（淬火钢）加工技术（二）

概述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。但为了进步加工效率，解决工件外形复杂而不能磨削和淬火后产生外形和位置误差的题目，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。
淬火钢的切削特点　　(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σb=2100～2600 MPa，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，属于最难切削的材料。　(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4500 MPa。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四周，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7.12 W/(m·K)，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。
淬火钢的切削刀具材料（资料来源www.hlcbn.com)　　根据工件硬度和加工参数常选用涂层硬质合金，陶瓷刀片，立方氮化硼刀片[1]。涂层硬质合金：适合HRC45以下硬度工件，相对来讲需低速切削。陶瓷刀具：适合硬度在HRC40--55度的工件，但尽量避免断续切削。立方氮化硼刀片：HRC55度以上最为适合，立方氮化硼刀片分两种，焊接复合式立方氮化硼刀片一般吃刀深度在0.3mm以下为佳。吃刀深度在0.3mm以上，或者有断续加工的淬硬钢可考虑用整体式立方氮化硼刀片。
淬火钢的切削用量　　切削加工淬火钢的切削用量，主要根据刀具材料、工件材料的物理力学性能、工件外形、工艺系统刚性和加工余量来选择。在选择切削用量三要素时，首先考虑选择公道的切削速度，其次是切削深度，再其次是进给量。　(1)切削速度：一般的淬火钢耐热性在200℃～600℃，而硬质合金的耐热性为800℃～1000℃，陶瓷刀具的耐热性为1100℃～1200℃，立方氮化硼的耐热性为1400℃～1500℃。除高速钢外，一般淬火钢达到400℃左右时，它的硬度开始下降，而上述刀具材料仍保持它原有的硬度。所以在切削淬火钢时，充分利用上述这一特性，切削速度不宜选择太低或太高，以保持刀具有一定的耐用度。从目前的经验来看，不同的刀具材料切削淬火钢的切削速度，硬质合金刀具Vc=30～75 m/min；陶瓷刀具Vc=60～120 m/min；立方氮化硼刀具Vc=100～200 m/min。在断续切削和工件材料硬度太高时，应降低切削速度，一般约为上面最低切削速度的1/2。在连续切削时的最佳切削速度，以切下的切屑呈暗红色为宜。　(2)切削深度：一般根据加工余量和工艺系统刚性选择，一般情况下，αp=0.1～3 mm。　(3)进给量：一般为0.05～0.4 mm/r。在工件材料硬度高或断续切削时，为了减小单位切削力，应当减小进给量，以防崩刃和打刀。
淬火钢的切削实例　　(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2 mm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=35 m/min，aP=0.3～0.5mm，f=0.1～0.2mm/r。刀具耐用度为55min，表面粗糙度为Ra=3.2～1.6μm。　(2)刨淬火后的高速钢，材质为W18Cr4V，硬度为HRC64，工件尺寸120mm×40mm。刀具材料为YM052硬质合金。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=8 m/min，aP=0.5～0.8mm，f=0.1～0.15mm/行程，刀具耐用度为21min，表面粗糙度为Ra=3.2μm。　(3)用立方氮化硼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=115 m/min，aP=0.3mm，f=0.1～0.2 mm/r。刀具耐用度为55min，表面粗糙度为Ra=1.6μm。　(4)钻铰淬火钢小孔，工件材质为GCrl5，淬火后的硬度为HRC58～60。钻孔直径为声ψ4(+0.03,0)mm，深为10mm。此孔是产品改进后加钻的。钻头和铰刀的材质为YG6X硬质合金，钻头形式为非标准麻花钻，铰刀为双刃铰刀，采用钻铰两道工序，使用的机床是台式钻床。切削速度为νc=15.5 m/min，手动进给。刃磨一次钻头可钻100多个孔，铰孔200个以上，质量完全符合工艺要求。

作者: 曹晓丹 时间: 2011-10-28 09:12
学习了，顶下你！！！

作者: tangshuiping123 时间: 2011-11-5 15:11
我正需要呢，学习学习。不过刀具版块貌似有点冷清啊，

作者: 海平面64 时间: 2011-11-5 21:23
学习一下。

作者: 凤凰花开 时间: 2011-11-10 19:15
不错受教了谢谢

作者: ⑦枫⑦ 时间: 2011-11-11 16:28
学习了，很不错的见解。

作者: htyh 时间: 2011-11-29 06:01
谢谢啊
可是你从哪里找来的？

作者: leishuai0405 时间: 2011-12-1 00:25
很受用
多谢多谢{:soso_e183:}

作者: aiwuqing 时间: 2011-12-19 17:20
谢谢分享
多谢多谢

作者: 小陈suzuki 时间: 2011-12-19 22:32
谢谢分享学习了顶一个

作者: 仙人掌01 时间: 2011-12-20 18:32
学习一下。

作者: jixiexu 时间: 2011-12-30 15:18
很好的资料，好好学习一下

作者: 小蚂蚁253 时间: 2012-1-13 18:00
学习学习学习学习学习学习学习学习学习学习学习学习学习学习学习

作者: brook 时间: 2012-1-17 15:51
恩，不错的文章，应该多多学习了，谢谢LZ。

作者: 茂愚公移山 时间: 2012-1-21 21:44
我应该恶补一下刀具知识，不知道有没有系统的资料

作者: 乔先生1号 时间: 2012-1-28 16:49
呵呵顶一下楼主，

作者: cctv2070 时间: 2012-6-7 12:53
不错的资料

作者: 邹诚 时间: 2012-6-8 22:22
正在找这方面的资料呢，我们厂全都是HRC45-50度的调质料，难做死了，受教

作者: gyq177 时间: 2012-6-9 13:21
我们现在要车一批20crmo渗碳淬火件，留量0.5mm，有何高见

作者: 331710173 时间: 2012-6-9 21:42
受益匪浅

作者: mazhipeng123 时间: 2012-9-11 22:34
学习了

作者: 深似海 时间: 2012-9-11 23:38
谢谢楼主分享受教了

作者: 国庆wq 时间: 2012-9-13 09:29
谢谢分享

作者: 姚海波001 时间: 2012-9-13 09:41
谢谢，学习了

作者: 吃玩乐 时间: 2012-10-10 22:43
学习了，顶下你！！！

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