磨削技術(shù)
切削高錳鋼的刀具及切削參數的選擇 |
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| 發(fā)布時(shí)間：2020/6/17 | ||||||||||||||||||
| 切削高錳鋼的刀具及切削參數的選擇 一、切削高錳鋼刀具材料的選擇 高錳鋸屬難加工材料，對刀具材料要求較高。一般來(lái)說(shuō)，要求刀具材料紅硬性高、耐磨性好，有較高的強度、韌性和熱導率．切削高錳鋼可選用硬質(zhì)合金、金屬陶瓷做刀具材料，也可以用CN25涂屢刀片或CBN(立方氯化硼)刀具．目前應用最普遍的還是硬質(zhì)合金，其中YG類(lèi)硬質(zhì)合金具有較高的擾彎強度和沖擊韌性（與YT類(lèi)硬質(zhì)合金比較)，可減少切削時(shí)的崩刃。同時(shí)，YG類(lèi)硬質(zhì)合金的導熱性較好，有利于切削熱從刀尖散走，降低刀尖溫度，避免刀尖過(guò)熱軟化。YG類(lèi)硬質(zhì)合金的磨削加工性較好，可以裹出銳利的刃口。一般情況下，刀具的耐用度取決于刀具材料的紅硬性、耐磨性和沖擊韌性。YG類(lèi)硬質(zhì)合金中含鈷量較多時(shí)，抗彎強度和沖擊韌性好，特別是提高了疲勞強度，因此適于在受沖擊和振動(dòng)的條件下作粗加工用；含鈷量較少時(shí)，其硬度、耐磨性和耐熱性較高，適合作連續切削的精加工。 YT類(lèi)硬質(zhì)合金具有較高的硬度和較高的耐熱性，但與YG類(lèi)硬質(zhì)合金相比，其強度低、脆性大，導熱性差。因此，切削高錳鋼時(shí)通常選用韌性好的YG類(lèi)硬質(zhì)合金作刀具材料。應當注意的是，YG類(lèi)硬質(zhì)合金不適于高速切削，因為在高速切削鋼料時(shí)，切削時(shí)的高溫將使刀具前刀面上形成強烈的月牙洼磨損，并加速后刀面磨損，刀具耐用魔降低。在切削速度較高且切削過(guò)程較平穩的情況下可考慮選用YT類(lèi)硬質(zhì)合金作刀具材料。 YG類(lèi)硬質(zhì)合金中添加適量的(一般為0.5%~3%)T．a(chǎn)C(磷訖鉭>或Nbe(碳化鈮>，可提高其硬度和耐磨性而不降低其韌性。隨著(zhù)硬質(zhì)合金中含鈷量的增加，這些優(yōu)點(diǎn)更為顯著(zhù)。因此，以TaC和NbC為添加劑的通用型硬質(zhì)合金也適于高錳鋼的切削加工。 切削高錳鋼常用的硬質(zhì)合金牌號有：YG8、YG6A、YG6X、YG8N、YWl、YW2A、 YW3、YC45、767、798、813等。 采用金屬陶瓷刀片進(jìn)行高錳鋼的精車(chē)、半精車(chē)，可選用較高的切削速度，加工表面質(zhì)量好，刀具耐用度高。例如利用A1203基陶瓷刀具切削50Mnl8Cr4高錳鋼比用硬質(zhì)合金刀具效率提高1~4倍． 切削加工高錳鋼還可選用CN25涂層刀片和CBN(立方氮化硼)JJ具。在使用CBN刀具時(shí)應注意被切制材料含錳量不能高于14%，否則，CBN可能與Mn元素產(chǎn)生化學(xué)反應使刀具磨損嚴重，切削性能下降。 切削高錳鋼時(shí)刀具材料可參照表5—2選用。 二、切削參數的選擇 (1)刀具幾何參數的選擇 高錳鋼具有較高的塑性和韌性，加工硬化嚴重，切削溫度高，斷屑困難，容易造成崩刃，因此合理選擇刀具的幾何參數尤為重要。 ?、偾敖桥c后角 切削高錳鋼時(shí)，為了減輕加工硬化，要求刀具保持鋒利。但一般不可以采用大前角，因為前角大不利于保證刃口強度和改善散熱條件。常采用較小前角或負前角及較大后角，但后角太大也會(huì )削弱刃口強度引起崩刃。采用硬質(zhì)合金刀具時(shí)，yo=-3°~3°，ɑo=8°~12°；采用陶瓷刀具時(shí)，yo=-5°~10°，ɑo=5°~10°。粗車(chē)時(shí)取小值，精車(chē)時(shí)取大值。 ?、谥髌桥c酣偏角切削高錳鋼時(shí)，主偏角應小些，這樣可以增加刀具散熱面積和刀尖強度，副偏角也不宣過(guò)袁穗遮爆徭質(zhì)合金刀具時(shí)，一般取kr=25°~45°，kr”=10°~20°。工藝系統剛性好時(shí)取小值；反之可適當加大主偏角和副偏角。選用陶瓷刀具時(shí)，主偏角還可大些，一般取kr=45°~60°，精車(chē)時(shí)可取kr=60°~90°。 ?、廴袃A角 為了保持乃尖部分韻強度，切削高錳鋼時(shí)一般應選擇負刃傾角。選用硬質(zhì)合金刀具時(shí)，λs=-5°~0°；選用陶瓷刀具時(shí)，λs=-10°~一5°。 ?、艿都鈭A弧半徑協(xié)測高鍍鋸時(shí)，不論采用何種刀具材料，刀尖部分都應修磨出較大的圓弧半徑，以加強刀尖強度，提高刀具耐用度。一般粗車(chē)時(shí)re=1~2mm；半精車(chē)時(shí)re=0.5~1mm；精車(chē)時(shí)re=0.2~0.5mm。工藝系統剛性好時(shí)取大值，反之取小值。 ?、萑锌诘估? 為了保證刃口有足夠的強度，減少崩刃現象，一般應將刃口修磨出負倒棱。硬質(zhì)合金刀具倒梭竟度by=0.2~0.8mm，倒棱前角y01=-10°~-5°；如采用陶瓷刀具，by=0.2mm，y01=--20°。 切削高錳鋼時(shí)，7/具角度的選取參見(jiàn)表。 表 切削高錳鋼時(shí)車(chē)、銑刀主要角度參考值
高錳鋼在切削過(guò)程中，由于塑性變形和切削力的影響，切削層及表層下一定深度范圍內會(huì )產(chǎn)生嚴重的硬化現象。為了使刀尖避開(kāi)毛坯表層和前一次走刃造成的硬化層，應選擇較大的協(xié)削深度翻進(jìn)給量。一般粗車(chē)時(shí)ap=3~6mm，f=0.3~0.8mm/r大件粗車(chē)時(shí)可取ap=6~10mm;半精車(chē)時(shí)ap=1~3mm，f=0.2~0.4mm/r;精車(chē)時(shí)ap小于等于lmm，f大于等于0.2mm/r。 在條件允許的情況下，切削時(shí)量好采用順銑方式，這樣可以減輕加工硬化現象，改善加工表面質(zhì)量，并能提高銑刀耐用度． |
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