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( o0 H# T2 x5 t/ z6 s6 O7 \( ~; B- }作为一项工艺,硬零件车削已经向前发展,如今已能应对常规以及新出现的需求。
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挑战:如何重新优化硬零件车削?
/ T1 p$ v' x: y* P8 p$ x解决方案:根据已有操作数据,正确应用最新刀片牌号和槽型。 1 u# _& j; Q1 q/ h6 f! F
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自20世纪80年代中期得到广泛推广以来,硬零件车削(HPT)作为一项加工工艺已经取得了长足的发展。
; W$ n$ z( K& V+ s在机械、零件材料、淬火工艺、切削刀具以及完备的硬零件车削设置等领域的发展,已经使硬零件车削成为一个高效率的过程,并被任何加工车间所掌握。
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$ }" Z7 f" k& a8 { x; G8 d硬零件车削有诸多好处,因此有必要对大部分涉及圆形硬零件的应用场合进行分析。虽然不应把硬零件车削视为所有磨削工序的替代做法,但在有些应用场合,这两种工艺确能相辅相成。
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立方氮化硼可降低周期时间,提高质量和生产效率4 Z9 E. r+ z+ S6 y5 T
硬零件车削的主要优点是:
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• 容易适应复杂的零件外形 u+ }% x' J( s. J8 }3 Q
• 迅速切换多种零件
) s4 }* H( M: k# `• 能在单次设置中进行多道工序
6 c6 J! [. { `1 D: m, I+ y3 i3 x) N• 金属去除率高 0 \; Y" Q5 B/ Y! w- Y; f
• 能够利用试运转车削时所用的计算器数控车床
' z j# n7 D7 Z0 y- x& Q4 a• 机床投资低
% I' b4 }' Q$ E* `2 x: N. E, f• 金属切屑有利于环境 , y D9 i/ z# z8 V! g4 |7 ?
• 大多数情况下不需使用冷却液 ' R& }! n6 C2 Z: Z% J7 F y
• 最大限度减少刀具储备和车间占地面积 ( K% v3 b# L. r2 `; g4 {% }
• 表面光洁度往往会有优势。
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立方氮化硼(CBN)是使用最广泛的硬零件车削刀具材料,这是因为它满足了大多数应用场合所提出的要求。 8 f9 P; c: E7 U2 D4 @
它具有很高的硬度(仅次于钻石),并能与韧度不一的刀片牌号相结合。 , `/ f1 n4 `# {, G. I: d# i
如今已有多种新开发的立方氮化硼刀片牌号,可满足各种日益发展的工序要求,例如切削速度、进给、连续切削和断续切削、表面精加工以及各种工况。 " B% F; r: I( z# D* [- f! x
Q% K. P9 K# j( P9 G9 A集中在加工区的高切削力与高温结合后产生很高的压力,因此在硬零件加工中,刀具磨损的主要表现是切削刃上出现月牙洼磨损。
' ^1 d% z4 O1 `7 [1 \硬立方氮化硼是唯一能达到这些要求并具备合理韧度的刀具材料。
$ q1 U V$ K& d$ w7 y+ w立方氮化硼牌号的最新发展已为进一步限制磨损提供了手段,同时还能改善刃口安全性、扩大应用范围,并提高切削速度达20%左右。
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" U0 q( h8 ~9 N1 ?, m生产效率、质量一致性和工艺可靠性是当今硬零件车削的基本标准。
# T% E4 X/ M' I' i- H) B X7 c由于硬零件车削已发展成一项应用广泛的工艺,并具有在热处理后对零件进行精加工的优点,因此,在加工效率方面已提出了种种要求。
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7 T: a- y# M: Z* |$ }: N s由于生产效率是当今硬零件加工中一个日益重要的因素,刀具开发起到了重要作用。
: v+ h$ Z7 z6 @发展趋势包括提高切削速度(有些牌号可达200米/分钟以上)、延长刀具寿命,以及提高刀具寿命的可预测性。进给率也得到了提高,通过刀片强度和槽型的发展,达到缩短切削时间的目的。
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0 y/ Z+ L% v2 F/ {8 {刀片牌号正变得日益理想,以达到当今切削领域的操作要求。 立方氮化硼牌号通常是首选,其次是陶瓷牌号,从而优化了各种应用需求: 0 h7 V; e4 w! c% x% {6 N
$ Y0 G% i6 u) }( a• CB7015适合加工工况稳定的连续切削至偶尔轻型断续切削,主要用于表面硬化钢。 4 _ K$ i( D: @6 S
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• CB7025适合较长的连续切削至较重型断续切削,往往以切入工况差为特点,如毛口和非斜切角,主要用于淬硬钢。 & i+ |$ F) ]! {5 H
$ [/ J' x& o' U6 y; u3 w$ J• CB7050适合零件形状差异极大并可能存在严重扭曲,或者有非倾斜中断的严酷工况,主要用于淬硬钢。 ' j' G" L+ D- h! f
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• GC6050是在某些操作中与立方氮化硼相辅相成的陶瓷牌号,适合良好工况下的轻型连续精加工,主要用于表面质量并非至关重要的表面硬化钢。* L% s/ \+ M( y& Y& S
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如要进行平行或垂直于零件中心线的加工,表面硬化零件 $ A+ v6 k: J4 O; ?
的硬零件车削应采用CB7015系列的Xcel刀片; w$ C8 E3 I2 T+ _9 O5 @ N
在刀片槽型方面,由于必须具备很高的刃口强度,所以硬零件加工刀片的切削刃相对较钝,不过,这并不意味읦槽型问题不重要。虽然断屑槽不是刀片断面边缘倒角的一部分,但是珩磨、刀尖圆弧半径、修光刃刀口和进角组合对性能和结果是至关重要的。
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9 ?2 `+ C1 V$ C0 x$ H# H/ N多年来,修光刃刀片技术已在总体上为车削精加工带来了革命性的变化。同时它也改善了硬零件车削。如今,专门研制的修光刃刀片可用于硬零件车削精加工和半精加工操作,其进给率能力显著高于常规的刀尖圆弧半径。
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4 a; Y4 o, D% r r% S- F" X6 xXcel刀片槽型是硬零件车削进给率/表面光洁度的进一步优化。它小心地平衡了进角很小的直线切削刃与修光刃技术。该小进角承接읦主刀片的进角,稍高于该刀片的切削深度值。它起到稀化切屑的作用,从而允许采用更高的进给率。这对生产效率将颇有裨益,并有助于减少切削深度边界处的刀片磨损。Xcel概念可降低切削温度,并为生产效率带来相当可观的提升。 ; C- }/ }& r% D6 O7 K1 E- Z4 o! Z
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: N/ ?2 A8 a4 a' f, X, Q, J8 z总 结 3 s* W K# H& j% x9 A: D% |* C
2 V1 T: w5 z# W5 r& }; G今天,硬零件加工可以进行更广泛的优化。作为一项工艺,如今它已向前发展,能够应对各种常规与新的要求。实现更高性能,提供更多选择,以及新一代切削刀具的问世已使这些成为可能。由于有了一系列新型及经过改进的立方氮化硼牌号、刀片槽型和刀具路径战略,使硬零件加工能够达到更新和更高的竞争水平。
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何谓硬零件车削
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硬零件车削(HPT)是对高硬度工件进行单点车削。通常,该工艺的硬度范围是58到68
$ |0 R4 @% A) k: o, K" IHRc。工件材料包括硬化合金钢、刀具钢、表面硬化钢和热处理粉冶金零件。它主要是精加工工艺,但也可以是半精加工工序,要求在尺寸外形和表面光洁度上达到很高的精度。以前通常需对这些表面进行磨削。
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