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淬火后的钢件如何选择车削刀具?

作者: 发布时间:2019-09-12 16:00:02点击:164

1、淬火后的钢件具备哪些加工特性?
    (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。

淬火后刀具加工现场.jpg

2、淬火后钢件的车削刀具如何选择?
    硬质合金刀具: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。常用来切削加工淬火后钢件的硬质合金材质有YM051、YM052、YN05、YN10、600、610、726、758、767、813等。
    热压复合陶瓷和热压氮化硅陶瓷刀具:在Al2O3中加入TiC等金属元素并采用热压工艺,改善了陶瓷的致密性,提高了氧化铝基陶瓷的性能,使它的硬度提高到HRA95.5,抗弯强度可达到800~1200MPa,耐热性可达1200℃~1300℃,在使用中可减少粘结和扩散磨损。其主要材质有AG2、AG3、AG4、LT35、LT55、AT6等。氮化硅基陶瓷是在Si3N4中加入TiC等金属元素,其硬度为HRA93~94,抗弯强度为700~1100MPa。其主要材质有HS73、HS80、F85、ST4、TP4、SM、HDM1、HDM2、HDM3,这两种陶瓷适用于车、铣、镗削淬火后钢件。
    立方氮化硼(CBN)刀具它的硬度在HV8000~9000,复合抗弯强度为900~1300MPa,导热性比较好,耐热性为1400~1500℃,在800℃时的硬度为Al2O3/TiC陶瓷的常温硬度。同时具备很高的抗氧化能力,在1000℃时也不产生氧化现象,与铁系材料在1200~1300℃时也不发生化学反应。是刀具材料中更高 的,非常适合淬火后钢件的粗加工和精加工。常用来切削加工淬火后钢件的刀具材质有:BN-S20,BN-S200,BN-H05,BN-H10,BN-H11,BN-H20,BN-H21,BN-H05 C25,BN-H10 C25,BN-H21 C25。其中后面带有C25的是一种涂层刀片,相较于未涂层的立方氮化硼(CBN)刀具耐磨性更好。

CBN刀片 (2).jpg

3、车削淬火后的钢件时切削参数如何控制?
    切削淬火后钢件的切削用量,首先确定合理的切削速度,其次是切削深度,再其次是进给量。
    切削速度:一般淬火后钢件的耐热性为200~400℃,高于此温度时,材料的硬度就会下降。而硬质合金的耐热性为800~1000℃,陶瓷刀具材料的耐热性为1200℃,立方氮化硼的耐热性为1400~1500℃。所以在切削淬火后钢件时,要充分利用这一特性,切削速度Vc不能选择太低。硬质合金刀具Vc为30~75m/min;陶瓷刀具Vc为60~120m/min;立方氮化硼(CBN)刀具Vc为50~250m/min。如是断续切削时,vc为上述的1/2左右。
    切削深度:一般根据加工余量和工艺系统刚度来选择。一般情况下,ap为0.1~3mm。
    进给量:一般Fr为0.05~0.3mm/r。在工件材料硬度很高或断续切削时,应减小进给量,以防刀具崩刃。

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