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標題: 淬火材料的加工 [打印本頁]

作者: 你總是說有蚊子 時間: 2017-5-22 17:23
標題: 淬火材料的加工

淬火鋼由于硬度和抗拉強度高,、熱導率低且脆性大,，按工件材料切削加工性分級為9a級，屬于難切削材料,，成為生產中一大切削難題,。但只要合理選擇刀具材料,、刀具幾何參數(shù)、切削用量和掌握操作技術,，就可順利地完成淬火鋼的切削,，達到要求的加工精度和表面質量。

淬火鋼的特點

合理選擇刀具材料是切削加工淬火鋼的重要條件,，根據(jù)淬火鋼的性能和切削特點,，應選用高硬度、高耐磨性和耐熱性高,，并具有一定抗彎強度及良好導熱性的刀具材料,。

鋼材淬火后，可使其硬度和強度有很大提高,，并能改善某些物理化學性能,。但由于快速冷卻，會出現(xiàn)內應力,，塑性和韌性也有所降低,。為提高鋼的綜合性能，通常在淬火后再經高溫回火處理的工藝稱調質處理,。

淬火鋼是指金屬經過淬火后,，組織變?yōu)轳R氏體，硬度大于50HRC的鋼,。它在難加工材料中占有相當大的比例,。加工淬火的鋼傳統(tǒng)方法是磨削，但為了提高加工效率,，解決工件因形狀復雜而不能磨削和淬火后因變形而產生形位誤差大的問題,，往往也需采用車削、銑削,、刨削,、鉆削和鉸削等切削加工方法。

　　淬火鋼在切削時的特點：

1,、硬度高,、強度高,，幾乎沒有塑性：這是淬火鋼的主要切削特點。當淬火鋼的硬度達到HRC50～60時,，其強度可達σb=2100～2600MPa,，按照被加工材料加工性分級規(guī)定，淬火鋼的硬度和強度均為9a級,，屬于最難切削的材料,。

2、切削力大,、切削溫度高：要從高硬度和高強度的工件上切下切屑,，其單位切削力可達4500MPa。為了改善切削條件,，增大散熱面積,，刀具選擇較小的主偏角和副偏角。這時會引起振動,，要求要有較好的工藝系統(tǒng)剛性,。

3、不易產生積屑瘤：淬火鋼的硬度高,、脆性大,，切削時不易產生積屑瘤，被加工表面可以獲得較低的表面粗糙度,。

4,、刀刃易崩碎、磨損：由于淬火鋼的脆性大,，切削時切屑與刀刃接觸短,，切削力和切削熱集中在刀具刃口附近，易使刀刃崩碎和磨損,。

5,、導熱系數(shù)低：一般淬火鋼的導熱系數(shù)為7.12W/(m?K)，約為45號鋼的1/7,。材料的切削加工性等級是9a級,，屬于很難切削的材料。由于淬火鋼的導熱系數(shù)低,，切削熱很難通過切屑帶走,，切削溫度很高，加快了刀具磨損,。

淬火鋼的刀具選擇

　　合理選擇刀具材料是切削加工淬火鋼的重要條件,，根據(jù)淬火鋼的性能和切削特點，應選用高硬度,、高耐磨性和耐熱性高,，并具有一定抗彎強度及良好導熱性的刀具材料。

（1）硬質合金,。應優(yōu)先選用添加TaC或NbC的細晶�,；虺毦Я５挠操|合金。因為在硬質合金中添加TaC或NbC后,，可使期常溫和高溫硬度及抗彎強度提高,。硬質合金的晶粒細化后，其抗彎強度σbb提高600～800MPa,，減少刀具在切削中的磨損,。常用來切削淬火鋼的硬質合金有YS8、YG600,、YG610,、YG726、YG758及YG813等,。如沒有上述牌號,，只要是硬質合金都可以切削淬火鋼，但刀具易磨損和刀具耐用度較低

（2）陶瓷,。在Al2O3中加TiC等金屬元素,，并采用熱壓成形工藝，改善了陶瓷的致密性,，提高了陶瓷的性能,，使其硬度達95.5HRA，抗彎強度σbb達800～1200MPa,，耐熱性可達1200℃,。用陶瓷刀具可以對淬火鋼進行車削、銑削,、刨削和鏜削,，其切削速度和刀具耐用度均比硬質合金高。

（3）立方氮化硼復合片（PCBN）,。它的硬度為8000～9000HV,，耐熱性為1400～1500℃，它與硬質復合后的抗彎強度σbb為1500MPa,，最適合于對淬火鋼的半精加工與精加工,。

圖2 用陶瓷刀具銑削淬火鋼

確定刀具后，合理選擇刀具幾何參數(shù),，才能有效地發(fā)揮刀具材料應有的切削性能,。淬火鋼的硬度高、強度大且切削力大,，同時切削溫度高,，集中于刀具刃口附近,。為了增大刃口強度，避免崩刃和打刀,，刀具前角γ0應選擇為零或負值,，一般γ0為－10°～0°。斷續(xù)切削時,，應選較大的負值,；后角α0應比一般的刀具大一些，α0為8°～10°為好,；主偏角κr和副偏角κr'的大小,，影響刀尖的強度和刀具的散熱，為了增大刀尖的強度和改善散熱條件,，主,、副偏角應盡量小一些，κr為30°～60°,，κr'為8°～10°,；刃傾角λs應為負值，以增大刀尖的強度,。在一般的情況下,，λs為－15°～－10°；刀尖圓弧半徑rε一般為0.8～1.6mm,。

淬火鋼的切削

切削淬火鋼的切削用量,，主要根據(jù)刀具材料、工件材料的物理和力學性能,、工件形狀,、工藝系統(tǒng)剛度和加工余量來選擇。首先確定合理的切削速度,，其次是切削深度,，再其次是進給量。

（1）切削速度,。一般淬火鋼的耐熱性為200～400℃,，高于此溫度時，材料的硬度就會下降,。而硬質合金的耐熱性為800～1000℃,，陶瓷刀具材料的耐熱性為1200℃，立方氮化硼的耐熱性為1400～1500℃,。所以在切削淬火鋼時,，要充分利用這一特性，切削速度vc不能選擇太低。硬質合金刀具,，vc為30～75m/min,；陶瓷刀具，v c為60～120m/min,；PCBN刀具,vc為100～200m/min,。如是斷續(xù)切削時，vc為上述的1/2左右,。

（2）切削深度。一般根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)剛度來選擇,。一般情況下,，ap為0.1～3mm。

（3）進給量,。一般fz為0.05～0.3mm/r,。在工件材料硬度很高或斷續(xù)切削時，應減小進給量,，以防刀具崩刃,。

　　切削淬火鋼應注意問題：

①在用上述刀具連續(xù)車削淬火鋼時，切屑為暗紅色,，說明vc合理,。vc太高時，刀具耐用度低,。反之工件的切削表面沒有軟化,，刀具耐用度也低。

②在斷續(xù)切削時,，vc應相對低一些,。

③用硬質合金鉆頭鉆淬火鋼小孔時，vc要合理（vc=15～30m/min）,，并勤退出鉆頭與排屑,，以防工件熱脹冷縮把鉆頭夾住而扭斷。當淬火鋼的硬度小于50HRC時,，也可用高速鋼鉆頭鉆孔,，這時vc≤5m/min，并適當減小鉆頭外刃前角,。

④在車削淬火鋼螺紋時,，應先在切入和切出時倒一個比牙高大的30°～45°角，以便切入切出平穩(wěn)且防止打刀,，同時每次切削深度應小一些,。

總結

（1）用硬質合金、陶瓷和PCBN刀具材料可切削淬火鋼,。

（2）切削淬火鋼時,，必須根據(jù)具體條件,，合理選擇刀具幾何參數(shù)、切削用量并且掌握操作中的注意事項,。

（3）采用PCBN刀具切削淬火鋼,，可以實現(xiàn)以車代磨，提高加工效率,。

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豪克能技術在淬火工件加工中的應用

使用豪克能設備加工的變速箱太陽輪

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使用豪克能設備加工的半軸套管

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使用豪克能設備加工的軋輥

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作者: 面壁深功 時間: 2017-5-22 19:47
陶瓷刀碰上硬度高時馬上有微觀崩刃情況,，所以不可有用于表面精加工啊

作者: 韓寒11 時間: 2017-5-22 20:21
硬車的話，CBN刀具使用比較多的

作者: 未來第一站 時間: 2017-5-22 21:31
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作者: xiaobing86203 時間: 2017-5-23 08:33
東西是不錯,，估計就是價格比較高了

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