輥輪車削加工刀具及切削用量的選擇

發布日期:2013-09-10    蘭生客服中心    瀏覽:4427

  輥輪是軋鋼機上的主要零件,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,決定了它的材質必須具備:

  1、高速耐磨性;

  2、足夠的紅硬性;

  3、足夠的強度和韌性。

  在實際使用過程中,近似白口鑄鐵較為合適。但由于此材質一般為鑄態使用,就不可避免地存在鑄造缺陷,且硬度可達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

  輥輪材質的強度、硬度已達到普通硬質合金刀具(YT)的強度和硬度,故普通刀具根本無法正常切削,雖然可以通過調質處理適當降低硬度,便于切削加工,但成本太大,周期較長,因此還是選擇了鑄態直接加工。通過對各種高硬度刀具(包括陶瓷刀具和進口刀具)進行試切加工和反復比較,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牌號車刀進行車削加工。當然對于使用后需修復的輥輪,由于在使用過程相當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行修復加工。

  二、合理選擇刀具幾何角度和切削用量

  因為毛坯中有相當的Cr,Mo等元素,其塑性好,強度、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,導熱率低,散熱困難,切削區溫度極高,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,這樣必然導致加工的不穩定性增大,刀具使用壽命降低,生產成本提高,生產效率降低。針對這些因素,我們通過合理選擇切削參數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,因此應選盡可能大的切削深度,而切削深度越大,其產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力,采用負前角和負刃傾角(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),小進給量(0.15mm/r)來適當降低切削力,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,采用較高的主軸轉速(120r/min),小的切削深度(0.2~0.3mm)和小的進給量0.1mm/r。

  3、圓弧面加工

  車削外圓、內孔及總長時,在普通車床上加工較經濟實惠,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控車床來完成。針對毛坯余量不均,材質硬,編程時通過增加走刀次數,設定低主軸轉速、小進給量。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”如此可節省大量時間,減少“無用功”來提高生產效率。

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