硬車-硬金屬材料零件機械加工方法
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發(fā)表時間：2020-02-17 16:03:46
作為一項工藝，硬零件車削已經(jīng)向前發(fā)展，如今已能應(yīng)對常規(guī)以及新出現(xiàn)的需求。
挑戰(zhàn)：如何重新優(yōu)化硬零件車削?
解決方案：根據(jù)已有操作數(shù)據(jù)，正確應(yīng)用最新刀片牌號和槽型。
自20世紀(jì)80年代中期得到廣泛推廣以來，硬零件車削(HPT)作為一項加工工藝已經(jīng)取得了長足的發(fā)展。 在機械、零件材料、淬火工藝、切削刀具以及完備的硬零件車削設(shè)置等領(lǐng)域的發(fā)展，已經(jīng)使硬零件車削成為一個高效率的過程，并被任何加工車間所掌握。
硬零件車削有諸多好處，因此有必要對大部分涉及圓形硬零件的應(yīng)用場合進(jìn)行分析。雖然不應(yīng)把硬零件車削視為所有磨削工序的替代做法，但在有些應(yīng)用場合，這兩種工藝確能相輔相成。
立方氮化硼可降低周期時間，提高質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
硬零件車削的主要優(yōu)點是：
• 容易適應(yīng)復(fù)雜的零件外形
• 迅速切換多種零件
• 能在單次設(shè)置中進(jìn)行多道工序
• 金屬去除率高
• 能夠利用試運轉(zhuǎn)車削時所用的計算器數(shù)控車床
• 機床投資低
• 金屬切屑有利于環(huán)境
• 大多數(shù)情況下不需使用冷卻液
• 最大限度減少刀具儲備和車間占地面積
• 表面光潔度往往會有優(yōu)勢。
立方氮化硼(CBN)是使用最廣泛的硬零件車削刀具材料，這是因為它滿足了大多數(shù)應(yīng)用場合所提出的要求。 它具有很高的硬度(僅次于鉆石)，并能與韌度不一的刀片牌號相結(jié)合。 如今已有多種新開發(fā)的立方氮化硼刀片牌號，可滿足各種日益發(fā)展的工序要求，例如切削速度、進(jìn)給、連續(xù)切削和斷續(xù)切削、表面精加工以及各種工況。
集中在加工區(qū)的高切削力與高溫結(jié)合后產(chǎn)生很高的壓力，因此在硬零件加工中，刀具磨損的主要表現(xiàn)是切削刃上出現(xiàn)月牙洼磨損。 硬立方氮化硼是唯一能達(dá)到這些要求并具備合理韌度的刀具材料。 立方氮化硼牌號的最新發(fā)展已為進(jìn)一步限制磨損提供了手段，同時還能改善刃口安全性、擴大應(yīng)用范圍，并提高切削速度達(dá)20%左右。
生產(chǎn)效率、質(zhì)量一致性和工藝可靠性是當(dāng)今硬零件車削的基本標(biāo)準(zhǔn)。 由于硬零件車削已發(fā)展成一項應(yīng)用廣泛的工藝，并具有在熱處理后對零件進(jìn)行精加工的優(yōu)點，因此，在加工效率方面已提出了種種要求。
由于生產(chǎn)效率是當(dāng)今硬零件加工中一個日益重要的因素，刀具開發(fā)起到了重要作用。 發(fā)展趨勢包括提高切削速度(有些牌號可達(dá)200米/分鐘以上)、延長刀具壽命，以及提高刀具壽命的可預(yù)測性。進(jìn)給率也得到了提高，通過刀片強度和槽型的發(fā)展，達(dá)到縮短切削時間的目的。
刀片牌號正變得日益理想，以達(dá)到當(dāng)今切削領(lǐng)域的操作要求。 立方氮化硼牌號通常是首選，其次是陶瓷牌號，從而優(yōu)化了各種應(yīng)用需求：
• CB7015適合加工工況穩(wěn)定的連續(xù)切削至偶爾輕型斷續(xù)切削，主要用于表面硬化鋼。
• CB7025適合較長的連續(xù)切削至較重型斷續(xù)切削，往往以切入工況差為特點，如毛口和非斜切角，主要用于淬硬鋼。
• CB7050適合零件形狀差異極大并可能存在嚴(yán)重扭曲，或者有非傾斜中斷的嚴(yán)酷工況，主要用于淬硬鋼。
• GC6050是在某些操作中與立方氮化硼相輔相成的陶瓷牌號，適合良好工況下的輕型連續(xù)精加工，主要用于表面質(zhì)量并非至關(guān)重要的表面硬化鋼。
如要進(jìn)行平行或垂直于零件中心線的加工，表面硬化零件的硬零件車削應(yīng)采用CB7015系列的Xcel刀片。
在刀片槽型方面，由于必須具備很高的刃口強度，所以硬零件加工刀片的切削刃相對較鈍，不過，這并不意味槽型問題不重要。雖然斷屑槽不是刀片斷面邊緣倒角的一部分，但是珩磨、刀尖圓弧半徑、修光刃刀口和進(jìn)角組合對性能和結(jié)果是至關(guān)重要的。
多年來，修光刃刀片技術(shù)已在總體上為車削精加工帶來了**性的變化。同時它也改善了硬零件車削。如今，專門研制的修光刃刀片可用于硬零件車削精加工和半精加工操作，其進(jìn)給率能力顯著高于常規(guī)的刀尖圓弧半徑。
Xcel刀片槽型是硬零件車削進(jìn)給率/表面光潔度的進(jìn)一步優(yōu)化。它小心地平衡了進(jìn)角很小的直線切削刃與修光刃技術(shù)。該小進(jìn)角承接主刀片的進(jìn)角，稍高于該刀片的切削深度值。它起到稀化切屑的作用，從而允許采用更高的進(jìn)給率。這對生產(chǎn)效率將頗有裨益，并有助于減少切削深度邊界處的刀片磨損。Xcel概念可降低切削溫度，并為生產(chǎn)效率帶來相當(dāng)可觀的提升。
總 結(jié)
今天，硬零件加工可以進(jìn)行更廣泛的優(yōu)化。作為一項工藝，如今它已向前發(fā)展，能夠應(yīng)對各種常規(guī)與新的要求。實現(xiàn)更高性能，提供更多選擇，以及新一代切削刀具的問世已使這些成為可能。由于有了一系列新型及經(jīng)過改進(jìn)的立方氮化硼牌號、刀片槽型和刀具路徑戰(zhàn)略，使硬零件加工能夠達(dá)到更新和更高的競爭水平。
何謂硬零件車削
硬零件車削(HPT)是對高硬度工件進(jìn)行單點車削。
通常，該工藝的硬度范圍是58到68 HRc。
工件材料包括硬化合金鋼、刀具鋼、表面硬化鋼和熱處理粉冶金零件。它主要是精加工工藝，但也可以是半精加工工序，要求在尺寸外形和表面光潔度上達(dá)到很高的精度。以前通常需對這些表面進(jìn)行磨削。
挑戰(zhàn)：如何重新優(yōu)化硬零件車削?
解決方案：根據(jù)已有操作數(shù)據(jù)，正確應(yīng)用最新刀片牌號和槽型。
自20世紀(jì)80年代中期得到廣泛推廣以來，硬零件車削(HPT)作為一項加工工藝已經(jīng)取得了長足的發(fā)展。 在機械、零件材料、淬火工藝、切削刀具以及完備的硬零件車削設(shè)置等領(lǐng)域的發(fā)展，已經(jīng)使硬零件車削成為一個高效率的過程，并被任何加工車間所掌握。
硬零件車削有諸多好處，因此有必要對大部分涉及圓形硬零件的應(yīng)用場合進(jìn)行分析。雖然不應(yīng)把硬零件車削視為所有磨削工序的替代做法，但在有些應(yīng)用場合，這兩種工藝確能相輔相成。
立方氮化硼可降低周期時間，提高質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
硬零件車削的主要優(yōu)點是：
• 容易適應(yīng)復(fù)雜的零件外形
• 迅速切換多種零件
• 能在單次設(shè)置中進(jìn)行多道工序
• 金屬去除率高
• 能夠利用試運轉(zhuǎn)車削時所用的計算器數(shù)控車床
• 機床投資低
• 金屬切屑有利于環(huán)境
• 大多數(shù)情況下不需使用冷卻液
• 最大限度減少刀具儲備和車間占地面積
• 表面光潔度往往會有優(yōu)勢。
立方氮化硼(CBN)是使用最廣泛的硬零件車削刀具材料，這是因為它滿足了大多數(shù)應(yīng)用場合所提出的要求。 它具有很高的硬度(僅次于鉆石)，并能與韌度不一的刀片牌號相結(jié)合。 如今已有多種新開發(fā)的立方氮化硼刀片牌號，可滿足各種日益發(fā)展的工序要求，例如切削速度、進(jìn)給、連續(xù)切削和斷續(xù)切削、表面精加工以及各種工況。
集中在加工區(qū)的高切削力與高溫結(jié)合后產(chǎn)生很高的壓力，因此在硬零件加工中，刀具磨損的主要表現(xiàn)是切削刃上出現(xiàn)月牙洼磨損。 硬立方氮化硼是唯一能達(dá)到這些要求并具備合理韌度的刀具材料。 立方氮化硼牌號的最新發(fā)展已為進(jìn)一步限制磨損提供了手段，同時還能改善刃口安全性、擴大應(yīng)用范圍，并提高切削速度達(dá)20%左右。
生產(chǎn)效率、質(zhì)量一致性和工藝可靠性是當(dāng)今硬零件車削的基本標(biāo)準(zhǔn)。 由于硬零件車削已發(fā)展成一項應(yīng)用廣泛的工藝，并具有在熱處理后對零件進(jìn)行精加工的優(yōu)點，因此，在加工效率方面已提出了種種要求。
由于生產(chǎn)效率是當(dāng)今硬零件加工中一個日益重要的因素，刀具開發(fā)起到了重要作用。 發(fā)展趨勢包括提高切削速度(有些牌號可達(dá)200米/分鐘以上)、延長刀具壽命，以及提高刀具壽命的可預(yù)測性。進(jìn)給率也得到了提高，通過刀片強度和槽型的發(fā)展，達(dá)到縮短切削時間的目的。
刀片牌號正變得日益理想，以達(dá)到當(dāng)今切削領(lǐng)域的操作要求。 立方氮化硼牌號通常是首選，其次是陶瓷牌號，從而優(yōu)化了各種應(yīng)用需求：
• CB7015適合加工工況穩(wěn)定的連續(xù)切削至偶爾輕型斷續(xù)切削，主要用于表面硬化鋼。
• CB7025適合較長的連續(xù)切削至較重型斷續(xù)切削，往往以切入工況差為特點，如毛口和非斜切角，主要用于淬硬鋼。
• CB7050適合零件形狀差異極大并可能存在嚴(yán)重扭曲，或者有非傾斜中斷的嚴(yán)酷工況，主要用于淬硬鋼。
• GC6050是在某些操作中與立方氮化硼相輔相成的陶瓷牌號，適合良好工況下的輕型連續(xù)精加工，主要用于表面質(zhì)量并非至關(guān)重要的表面硬化鋼。
如要進(jìn)行平行或垂直于零件中心線的加工，表面硬化零件的硬零件車削應(yīng)采用CB7015系列的Xcel刀片。
在刀片槽型方面，由于必須具備很高的刃口強度，所以硬零件加工刀片的切削刃相對較鈍，不過，這并不意味槽型問題不重要。雖然斷屑槽不是刀片斷面邊緣倒角的一部分，但是珩磨、刀尖圓弧半徑、修光刃刀口和進(jìn)角組合對性能和結(jié)果是至關(guān)重要的。
多年來，修光刃刀片技術(shù)已在總體上為車削精加工帶來了**性的變化。同時它也改善了硬零件車削。如今，專門研制的修光刃刀片可用于硬零件車削精加工和半精加工操作，其進(jìn)給率能力顯著高于常規(guī)的刀尖圓弧半徑。
Xcel刀片槽型是硬零件車削進(jìn)給率/表面光潔度的進(jìn)一步優(yōu)化。它小心地平衡了進(jìn)角很小的直線切削刃與修光刃技術(shù)。該小進(jìn)角承接主刀片的進(jìn)角，稍高于該刀片的切削深度值。它起到稀化切屑的作用，從而允許采用更高的進(jìn)給率。這對生產(chǎn)效率將頗有裨益，并有助于減少切削深度邊界處的刀片磨損。Xcel概念可降低切削溫度，并為生產(chǎn)效率帶來相當(dāng)可觀的提升。
總 結(jié)
今天，硬零件加工可以進(jìn)行更廣泛的優(yōu)化。作為一項工藝，如今它已向前發(fā)展，能夠應(yīng)對各種常規(guī)與新的要求。實現(xiàn)更高性能，提供更多選擇，以及新一代切削刀具的問世已使這些成為可能。由于有了一系列新型及經(jīng)過改進(jìn)的立方氮化硼牌號、刀片槽型和刀具路徑戰(zhàn)略，使硬零件加工能夠達(dá)到更新和更高的競爭水平。
何謂硬零件車削
硬零件車削(HPT)是對高硬度工件進(jìn)行單點車削。
通常，該工藝的硬度范圍是58到68 HRc。
工件材料包括硬化合金鋼、刀具鋼、表面硬化鋼和熱處理粉冶金零件。它主要是精加工工藝，但也可以是半精加工工序，要求在尺寸外形和表面光潔度上達(dá)到很高的精度。以前通常需對這些表面進(jìn)行磨削。
此文關(guān)鍵字：硬車,金屬材料,零件,機械加工,方法
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