磨削技術(shù)
切削高錳鋼的刀具及切削參數(shù)的選擇 |
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| 發(fā)布時間：2020/6/17 | ||||||||||||||||||
| 切削高錳鋼的刀具及切削參數(shù)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。一般來說，要求刀具材料紅硬性高、耐磨性好，有較高的強(qiáng)度、韌性和熱導(dǎo)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(yīng)用最普遍的還是硬質(zhì)合金，其中YG類硬質(zhì)合金具有較高的擾彎強(qiáng)度和沖擊韌性（與YT類硬質(zhì)合金比較)，可減少切削時的崩刃。同時，YG類硬質(zhì)合金的導(dǎo)熱性較好，有利于切削熱從刀尖散走，降低刀尖溫度，避免刀尖過熱軟化。YG類硬質(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類硬質(zhì)合金中含鈷量較多時，抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性好，特別是提高了疲勞強(qiáng)度，因此適于在受沖擊和振動的條件下作粗加工用；含鈷量較少時，其硬度、耐磨性和耐熱性較高，適合作連續(xù)切削的精加工。 YT類硬質(zhì)合金具有較高的硬度和較高的耐熱性，但與YG類硬質(zhì)合金相比，其強(qiáng)度低、脆性大，導(dǎo)熱性差。因此，切削高錳鋼時通常選用韌性好的YG類硬質(zhì)合金作刀具材料。應(yīng)當(dāng)注意的是，YG類硬質(zhì)合金不適于高速切削，因?yàn)樵诟咚偾邢麂摿蠒r，切削時的高溫將使刀具前刀面上形成強(qiáng)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程較平穩(wěn)的情況下可考慮選用YT類硬質(zhì)合金作刀具材料。 YG類硬質(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。隨著硬質(zhì)合金中含鈷量的增加，這些優(yōu)點(diǎn)更為顯著。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、半精車，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刀具時應(yīng)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(yīng)使刀具磨損嚴(yán)重，切削性能下降。 切削高錳鋼時刀具材料可參照表5—2選用。 二、切削參數(shù)的選擇 (1)刀具幾何參數(shù)的選擇 高錳鋼具有較高的塑性和韌性，加工硬化嚴(yán)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(shù)尤為重要。 ?、偾敖桥c后角 切削高錳鋼時，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?yàn)榍敖谴蟛焕诒ＷC刃口強(qiáng)度和改善散熱條件。常采用較小前角或負(fù)前角及較大后角，但后角太大也會削弱刃口強(qiáng)度引起崩刃。采用硬質(zhì)合金刀具時，yo=-3°~3°，ɑo=8°~12°；采用陶瓷刀具時，yo=-5°~10°，ɑo=5°~10°。粗車時取小值，精車時取大值。 ?、谥髌桥c酣偏角切削高錳鋼時，主偏角應(yīng)小些，這樣可以增加刀具散熱面積和刀尖強(qiáng)度，副偏角也不宣過袁穗遮爆徭質(zhì)合金刀具時，一般取kr=25°~45°，kr”=10°~20°。工藝系統(tǒng)剛性好時取小值；反之可適當(dāng)加大主偏角和副偏角。選用陶瓷刀具時，主偏角還可大些，一般取kr=45°~60°，精車時可取kr=60°~90°。 ?、廴袃A角 為了保持乃尖部分韻強(qiáng)度，切削高錳鋼時一般應(yīng)選擇負(fù)刃傾角。選用硬質(zhì)合金刀具時，λs=-5°~0°；選用陶瓷刀具時，λs=-10°~一5°。 ④刀尖圓弧半徑協(xié)測高鍍鋸時，不論采用何種刀具材料，刀尖部分都應(yīng)修磨出較大的圓弧半徑，以加強(qiáng)刀尖強(qiáng)度，提高刀具耐用度。一般粗車時re=1~2mm；半精車時re=0.5~1mm；精車時re=0.2~0.5mm。工藝系統(tǒng)剛性好時取大值，反之取小值。 ?、萑锌诘估? 為了保證刃口有足夠的強(qiáng)度，減少崩刃現(xiàn)象，一般應(yīng)將刃口修磨出負(fù)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，7/具角度的選取參見表。 表 切削高錳鋼時車、銑刀主要角度參考值
高錳鋼在切削過程中，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(nèi)會產(chǎn)生嚴(yán)重的硬化現(xiàn)象。為了使刀尖避開毛坯表層和前一次走刃造成的硬化層，應(yīng)選擇較大的協(xié)削深度翻進(jìn)給量。一般粗車時ap=3~6mm，f=0.3~0.8mm/r大件粗車時可取ap=6~10mm;半精車時ap=1~3mm，f=0.2~0.4mm/r;精車時ap小于等于lmm，f大于等于0.2mm/r。 在條件允許的情況下，切削時量好采用順銑方式，這樣可以減輕加工硬化現(xiàn)象，改善加工表面質(zhì)量，并能提高銑刀耐用度． |
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