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难切削材料加工技巧

发布日期:2011-09-03  浏览:876

难切削材料的车削
1 淬火钢的车削
1.1 淬火钢的切削特点
硬度高:HRC45-70。
脆性大。
强度高:σb=2100~2600MPa,是45钢的4倍左右。
切削力大:单位切削力Kc为4500MPa,是切45钢的2.5倍。
切削温度高:其导热系数为45钢的1/7。
1.2 刀具与切削用量
刀具材料CBN、陶瓷、硬质合金(600、610、YS8、YT05、758、813)等。
刀具几何参数:γ0=0~-10°,工件硬度和连续切削时γ0=-10~-30°,α0=8~10°,κr=30~60°,λs=0~-3°。
切削用量:硬质合金Vc=30~50m/min:陶瓷刀具Vc=60~120m/min:PCBN刀具Vc=100~200m/min,断续切削时Vc为上述的1/2,αp、αf为切一般钢的1/2。
注意:一股淬火钢的耐热性为200~400℃,它的硬度随温度增高而降低。而刀具材料(硬质合金、陶瓷、PCBN)的耐热性分别为800~1000℃、1200℃、1400~1500℃,利用这一特性,在连续切削时,Vc不能选择太低:钻孔时,Vc要合理,勤退刀:断续切削时f要小,κr适当减小,γε增大,λs为负值。
2 高温合金的车削
由于高温合金中含有许多高熔点的合金元素Fe、Ti、Cr、Ni、V、W、Mo等,这元素与其它合金元素构成纯度高、组织致密的奥氏体合金。而具有的元素又与非金属元素C、B、N等构成硬度高、比重小、熔点高的金属与非金属的化台物。使其它的切削加工性变得很差。它的相对切削加工性只有45钢的5~20%。
2.1 切削特点
切削力大:比切削一般钢材大2~3倍。
切削温度高:比切45钢高50%。
加工硬化严重:切削表面和已加工表面的硬度比基体高50-100%。
刀具易磨损:易产生粘结、扩散、氧化、沟纹磨损。
2.2 刀具材料
高速钢:应采用高钒、高碳、含铝高速钢。
硬质合金:应采用细和超细颗粒的YG。
2.3 刀具几何参数
变形高温合金:γ0=10°
铸造高温合金:γ0=0°,
一般不搭负倒棱。α0=10~15°
粗车λs=-10°,精车λs=0~3°
κr=45~75°。
2.4 切削用量
高速钢刀具:Vc=3~8m/min。
硬质合金刀具:Vc=10~60 m/min。变形高温合金:Vc=40~60m/min。铸造高温合金:Vc=7~10m/min。ap和af>0.1mm。
2.5 高温合金钻孔
应尽量采用硬质合金钻头或S型和浅孔钻;如用高速钢钻头时,加大2?,修磨α0和b,Vc为3m/min,f为0.2~0.3mm/r;钻头要锋利,磨钝标准为一般钢材的1/2~1/3,最好采用自动进给和不要在切削表而停留。
3 钛合金的车削
钛合金是近几十年发展起来的一种新金属,由于它的比强度(σbb/ρ=1680/4.5=373,是45钢的4.5倍)高,热强度高(500℃长期工作)、抗腐蚀性好、低温性能优良,而用于航空航天、化工、医疗等。
3.1 切削特点
切削温度高:在相同的切削条件下,比切45钢高1倍。
亲和作用大,粘结严重,在高温时产生粘结现象。
化学活性大:在高温切削条件下,它与空气中的O、N、H、C发生反应,生成TiO2、TiN、TiH等的硬皮层,给切削带来困难。
3.2 刀具材料
高速钢:除普通高速钢外,最好选用高钒、高沽、含铝高速钢。
硬质合金:YG8、YG6X、YG6A、813、643、YS27、YD15.3)PCD、PCBN天然金刚石。
3.3 刀具几何参数
γ0=5~15°,α0≥15°。
3.4 切削用量
高速钢刀具:Vc=8~12m/min。
硬质合金刀具:Vc=15~60 m/min。
PCD、PCBN天然金刚石刀具:湿切Vc=200m/min:干切Vc=100m/min,ap>0.05mm,af>0.05mm/r。
3.5 切削液
一股采用乳化液、极压乳化液。精加工时采用极压切削油。
3.6 注意
车削细长轴(杆)时,应使用活顶尖和尼龙作跟刀架和中心架的爪托:铰孔时,应用蓖麻油60%+煤油40%作切削液:攻丝时,适当加大底孔直径。
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