輥輪車削加工刀具及切削用量的選擇

發(fā)布日期:2014-05-08    蘭生客服中心    瀏覽:3584

  輥輪是軋鋼機(jī)上的主要零件,它在實際使用過程中由于受到一定的沖擊,而且表面被高速、高溫紅鋼摩擦,要求其表面具有良好的耐磨性,同時也須有足夠的韌性,以防止受沖擊而破碎。

  鑒于輥輪的特殊用途,決定了它的材質(zhì)必須具備:

  1、高速耐磨性;

  2、足夠的紅硬性;

  3、足夠的強(qiáng)度和韌性。

  在實際使用過程中,近似白口鑄鐵較為合適。但由于此材質(zhì)一般為鑄態(tài)使用,就不可避免地存在鑄造缺陷,且硬度可達(dá)50~60HRC,加上輥輪(如附圖所示)同軸度要求較高,這給車削加工帶來了極大的困難。

附圖 輥輪

  一、合理選擇刀具牌號

  輥輪材質(zhì)的強(qiáng)度、硬度已達(dá)到普通硬質(zhì)合金刀具(YT)的強(qiáng)度和硬度,故普通刀具根本無法正常切削,雖然可以通過調(diào)質(zhì)處理適當(dāng)降低硬度,便于切削加工,但成本太大,周期較長,因此還是選擇了鑄態(tài)直接加工。通過對各種高硬度刀具(包括陶瓷刀具和進(jìn)口刀具)進(jìn)行試切加工和反復(fù)比較,最后選定了硬度和耐磨性均符合切削要求且價格相對較低的YS8牌號車刀進(jìn)行車削加工。當(dāng)然對于使用后需修復(fù)的輥輪,由于在使用過程相當(dāng)于一次次地冷作硬化和淬火,硬度特高,YS8也無法切削的情況下,我們采用陶瓷刀片進(jìn)行修復(fù)加工。

  二、合理選擇刀具幾何角度和切削用量

  因為毛坯中有相當(dāng)?shù)腃r,Mo等元素,其塑性好,強(qiáng)度、硬度高,變形抗力大,切削力比普通鋼材高2~3倍,切削熱也隨之增加,導(dǎo)熱率低,散熱困難,切削區(qū)溫度極高,極易損壞刀具。加之毛坯是鑄件,存在著諸如表面硬皮、氣孔、砂眼、加工余量不均勻、材料硬度不均勻等缺陷,這樣必然導(dǎo)致加工的不穩(wěn)定性增大,刀具使用壽命降低,生產(chǎn)成本提高,生產(chǎn)效率降低。針對這些因素,我們通過合理選擇切削參數(shù)來改善切削加工過程。

  1、粗加工

  粗加工時其加工表面余量不均勻,毛坯表面有硬皮,因此應(yīng)選盡可能大的切削深度,而切削深度越大,其產(chǎn)生的切削熱量就越高,刀具承受的切削力就越大,為使刀具能承受足夠的壓應(yīng)力,采用負(fù)前角和負(fù)刃傾角(0°~-5°)來增加刀具的剛性;后角一般在6°~8°之間,主偏角在10°~30°之間,副偏角在10°~15°之間。因毛坯硬度高,散熱性差,故在粗車時還是采用了低速(80r/min),小進(jìn)給量(0.15mm/r)來適當(dāng)降低切削力,切削深度選在2~3mm之間。

  2、精加工

  因為切削深度較小,切削力較小,切削熱量小,為了提高表面質(zhì)量,采用較大前角,后角取大值10°,盡可能減少刀具與工件的摩擦和擠壓,以提高工件表面加工質(zhì)量,主偏角在10°~30°之間;副偏角在5°~10°之間,為了避免切屑流出劃傷已加工的表面,采用正的刃傾角取0°~5°之間,采用較高的主軸轉(zhuǎn)速(120r/min),小的切削深度(0.2~0.3mm)和小的進(jìn)給量0.1mm/r。

  3、圓弧面加工

  車削外圓、內(nèi)孔及總長時,在普通車床上加工較經(jīng)濟(jì)實惠,但圓弧面在普通車床上加工尺寸就不易保證,所以輥輪的圓弧面由數(shù)控車床來完成。針對毛坯余量不均,材質(zhì)硬,編程時通過增加走刀次數(shù),設(shè)定低主軸轉(zhuǎn)速、小進(jìn)給量。針對砂眼、氣孔易使刀頭崩刃的情況,編程時每走一刀前設(shè)置程序起點,避免每次走刀崩刃后加工程序“從頭開始”如此可節(jié)省大量時間,減少“無用功”來提高生產(chǎn)效率。