難切削材料加工技巧

發布日期：2011-09-03  瀏覽：1040

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難切削材料的車削
1 淬火鋼的車削
1.1 淬火鋼的切削特點
硬度高:HRC45-70。
脆性大。
強度高:σb=2100～2600MPa，是45鋼的4倍左右。
切削力大:單位切削力Kc為4500MPa，是切45鋼的2.5倍。
切削溫度高:其導熱系數為45鋼的1/7。
1.2 刀具與切削用量
刀具材料CBN、陶瓷、硬質合金(600、610、YS8、YT05、758、813)等。
刀具幾何參數:γ0=0～-10°，工件硬度和連續切削時γ0=-10～-30°，α0=8～10°，κr=30～60°，λs=0～-3°。
切削用量:硬質合金Vc=30～50m/min：陶瓷刀具Vc=60～120m/min：PCBN刀具Vc=100～200m/min，斷續切削時Vc為上述的1/2，αp、αf為切一般鋼的1/2。
注意:一股淬火鋼的耐熱性為200～400℃，它的硬度隨溫度增高而降低。而刀具材料(硬質合金、陶瓷、PCBN)的耐熱性分別為800～1000℃、1200℃、1400～1500℃，利用這一特性，在連續切削時，Vc不能選擇太低：鉆孔時，Vc要合理，勤退刀：斷續切削時f要小，κr適當減小，γε增大，λs為負值。
2 高溫合金的車削
由于高溫合金中含有許多高熔點的合金元素Fe、Ti、Cr、Ni、V、W、Mo等，這元素與其它合金元素構成純度高、組織致密的奧氏體合金。而具有的元素又與非金屬元素C、B、N等構成硬度高、比重小、熔點高的金屬與非金屬的化臺物。使其它的切削加工性變得很差。它的相對切削加工性只有45鋼的5～20%。
2.1 切削特點
切削力大：比切削一般鋼材大2～3倍。
切削溫度高：比切45鋼高50%。
加工硬化嚴重：切削表面和已加工表面的硬度比基體高50-100%。
刀具易磨損：易產生粘結、擴散、氧化、溝紋磨損。
2.2 刀具材料
高速鋼：應采用高釩、高碳、含鋁高速鋼。
硬質合金：應采用細和超細顆粒的YG。
2.3 刀具幾何參數
變形高溫合金:γ0=10°
鑄造高溫合金:γ0=0°，
一般不搭負倒棱。α0=10～15°
粗車λs=-10°，精車λs=0～3°
κr=45～75°。
2.4 切削用量
高速鋼刀具：Vc=3～8m/min。
硬質合金刀具：Vc=10～60 m/min。變形高溫合金：Vc=40～60m/min。鑄造高溫合金：Vc=7～10m/min。ap和af>0.1mm。
2.5 高溫合金鉆孔
應盡量采用硬質合金鉆頭或S型和淺孔鉆；如用高速鋼鉆頭時，加大2?，修磨α0和b，Vc為3m/min，f為0.2～0.3mm/r；鉆頭要鋒利，磨鈍標準為一般鋼材的1/2～1/3，最好采用自動進給和不要在切削表而停留。
3 鈦合金的車削
鈦合金是近幾十年發展起來的一種新金屬，由于它的比強度(σbb/ρ=1680/4.5=373，是45鋼的4.5倍)高，熱強度高(500℃長期工作)、抗腐蝕性好、低溫性能優良，而用于航空航天、化工、醫療等。
3.1 切削特點
切削溫度高:在相同的切削條件下，比切45鋼高1倍。
親和作用大，粘結嚴重，在高溫時產生粘結現象。
化學活性大:在高溫切削條件下，它與空氣中的O、N、H、C發生反應，生成TiO2、TiN、TiH等的硬皮層，給切削帶來困難。
3.2 刀具材料
高速鋼:除普通高速鋼外，最好選用高釩、高沽、含鋁高速鋼。
硬質合金:YG8、YG6X、YG6A、813、643、YS27、YD15.3)PCD、PCBN天然金剛石。
3.3 刀具幾何參數
γ0=5～15°，α0≥15°。
3.4 切削用量
高速鋼刀具:Vc=8～12m/min。
硬質合金刀具:Vc=15～60 m/min。
PCD、PCBN天然金剛石刀具:濕切Vc=200m/min:干切Vc=100m/min，ap>0.05mm，af>0.05mm/r。
3.5 切削液
一股采用乳化液、極壓乳化液。精加工時采用極壓切削油。
3.6 注意
車削細長軸(桿)時，應使用活頂尖和尼龍作跟刀架和中心架的爪托：鉸孔時，應用蓖麻油60%+煤油40%作切削液：攻絲時，適當加大底孔直徑。