
經過淬火后的鋼件,由于硬度高,傳統方式都是采用磨削工藝來獲得,但為了提高加工效率,降低生產成本,隨著銑刀加工行業(yè)的不斷發(fā)展,逐漸出現了以車代磨,以銑代磨工藝,但同樣車削、銑削淬火后鋼件難度較大,由于遇到斷續(xù)切削工況,更難保證其加工效果。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)硬度和強度高,幾乎沒有塑性,這是淬火鋼的主要性能特點。當淬火鋼的硬度達到50~60HRC時,它的抗拉強度Rm為2100~2600MPa,屬于最難切削的材料。
(2)切削力大,切削溫度高。要從高硬度、高強度的工件上切下切屑,其單位切削力Kc可達4500MPa,切削溫度比切削一般鋼材高50%以上。
(3)不易產生積屑瘤。由于淬火鋼的硬度高、脆性大,切削溫度高于產生積屑瘤的條件,故不會產生積屑瘤,可以獲得較低的表面粗糙度值。
(4)刀具易崩刃和磨損。由于淬火鋼特性,切削時的切削力和熱集中在刃口附近,所以易造成刀具崩刃和磨損。

合理選擇刀具材料是切削加工淬火鋼的重要條件,根據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。首先,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;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;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。
淬火后鋼件的加工難點:首先是硬度問題:淬火后工件硬度一般HRC50以上,還有例如模具硬度達到HRC60以上,一般刀具很難加工;還有加工工況的問題:很多零部件的被加工位置有斷續(xù)工況存在,如齒輪內孔,端面常有鍵槽和油孔,刀具很容易崩碎;其次就是工件淬火后存在變形量的問題:如風電軸承直徑很大,一般在2米以上,被加工位置余量為1mm,但經過熱處理后,部分位置余量達到3mm,在加工過程中突然從1mm變成3mm,很多銑刀承受不了就出現崩刃的情況;最后還有精度和表面光潔度的問題:表面光潔度Ra0.8屬于正常范圍,如果同時要求很高精度的情況下,刀具的使用壽命就會急劇下降,影響生產效率。
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