難切削材料的車(chē)削

發(fā)布日期:2012-10-26    蘭生客服中心    瀏覽:4597

  一、淬火鋼的車(chē)削:

 、俅慊痄摰那邢魈攸c(diǎn):1)硬度高:HRC45-70。2)脆性大。3)強(qiáng)度高:σb =2100~2600 MPa,是45鋼的4倍左右。4)切削力大:?jiǎn)挝磺邢髁c為4500MPa,是切45鋼的2.5倍。5)切削溫度高:其導(dǎo)熱系數(shù)為45鋼的1/7。

  ②刀具與切削用量:1)刀具材料:PCBN、陶瓷、硬質(zhì)合金(600、610、YS8、YT05、758、813)等。2)刀具幾何參數(shù):γ0=0~-10°,工件硬度和連續(xù)切削時(shí)γ0=-10~-30°,α0=8~10°,κr=30~60°,λs=0~-3°。3)切削用量:硬質(zhì)合金Vc=30~50m/min;陶瓷刀具Vc=60~120m/min;PCBN刀具Vc=100~200 m/min,斷續(xù)切削時(shí)Vc為上述的1/2,αp、f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(zhì)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(xù)切削時(shí),Vc不能選擇太低;鉆孔時(shí),Vc要合理,勤退刀;斷續(xù)切削時(shí)f要小,κr適當(dāng)減小,γε增大,λs為負(fù)值。

  二、高溫合金的車(chē)削

  由于高溫合金中含有許多高熔點(diǎn)的合金元素Fe、Ti、Cr、Ni、V、W、Mo等,這元素與其它合金元素構(gòu)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(gòu)成硬度高、比重小、熔點(diǎn)高的金屬與非金屬的化臺(tái)物。使其它的切削加工性變得很差。它的相對(duì)切削加工性只有45鋼的5~20%。

 、偾邢魈攸c(diǎn):1)切削力大:比切削一般鋼材大2~3倍。2)切削溫度高:比切45鋼高50%。3)加工硬化嚴(yán)重:切削表面和已加工表面的硬度比基體高50-100%。4)刀具易磨損:易產(chǎn)生粘結(jié)、擴(kuò)散、氧化、溝紋磨損。

 、诘毒卟牧希1)高速鋼:應(yīng)采用高釩、高碳、含鋁高速鋼。2)硬質(zhì)合金:應(yīng)采用細(xì)和超細(xì)顆粒的YG

 、岬毒邘缀螀(shù):變形高溫合金:γ0=10°,鑄造高溫合金:γ0=0°,一般不搭負(fù)倒棱。α0=10~15°,粗車(chē)λs =-10°,精車(chē)λs =0~3°,κr=45~75°。

 、芮邢饔昧浚1)高速鋼刀具:Vc=3~8m/min。2)硬質(zhì)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。αp和f>0.1mm。

 、萸邢饕海和讳P鋼。

 、薷邷睾辖疸@孔:應(yīng)盡量采用硬質(zhì)合金鉆頭或S型和淺孔鉆;如用高速鋼鉆頭時(shí),加大2巾,修磨α0和b,Vc為3 m/min,f為0.2~0.3mm/r;鉆頭要鋒利,磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為一般鋼材的1/2~1/3,最好采用自動(dòng)進(jìn)給和不要在切削表而停留。

  三、鈦合金的車(chē)削:

  鈦合金是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種新金屬,由于它的比強(qiáng)度(σb/ρ=1680/4.5=373,是45鋼的4.5倍)高,熱強(qiáng)度高(500℃長(zhǎng)期工作)、抗腐蝕性好、低溫性能優(yōu)良,而用于航空航天、化工、醫(yī)療等。

 、偾邢魈攸c(diǎn):1)切削溫度高:在相同的切削條件下,比切45鋼高1倍。2)親和作用大,粘結(jié)嚴(yán)重,在高溫時(shí)產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象。3)化學(xué)活性大:在高溫切削條件下,它與空氣中的O、N、H、C發(fā)生反應(yīng),生成TiO2、TiN、TiH等的硬皮層,給切削帶來(lái)困難。

 、诘毒卟牧希1)高速鋼:除普通高速鋼外,最好選用高釩、高鈷、含鋁高速鋼。2)硬質(zhì)合金:YG8、YG6X、YG6A、813、643、YS27、YD15.3)PCD、PCBN天然金剛石。

 、鄣毒邘缀螀(shù):γ0=5~15°,α0≥15°。

  ④切削用量:1)高速鋼刀具:Vc=8~12 m/min。2)硬質(zhì)合金刀具:Vc=15~60 m/min。3)PCD、PCBN天然金剛石刀具:濕切Vc=200 m/min:干切Vc=100 m/min,αp>0.05mm,f>0.05mm/r。

 、萸邢饕海阂还刹捎萌榛、極壓乳化液。精加工時(shí)采用極壓切削油。

 、拮⒁猓很(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸(桿)時(shí),應(yīng)使用活頂尖和尼龍作跟刀架和中心架的爪托;鉸孔時(shí),應(yīng)用蓖麻油60%+煤油40%作切削液;攻絲時(shí),適當(dāng)加大底孔直徑。

  四、冷硬鑄鐵的車(chē)削:

  這類(lèi)鑄鐵的表層發(fā)生白口化,硬度可達(dá)HRC60左右;單位切削力K c可達(dá)3000MPa,是切削45鋼的1.5倍;切削力集中在刃口附近,加工有氣孔、夾砂,切削時(shí)易損壞刀具;它的脆性大,切削時(shí)還會(huì)發(fā)生崩邊、掉渣等現(xiàn)象。

 、俚毒卟牧希1)硬質(zhì)合金:應(yīng)選硬度和抗彎強(qiáng)度高的硬質(zhì)合金。YS2、YS8、YS10、600、610、726。2)陶瓷:SG4、AT6、SM、FT80、FT85。3)PCBN:用于精車(chē)。

 、诘毒邘缀螀(shù):1)硬質(zhì)合金:γ0=0~-5°,α0=5~10°,κr≤45°(κr=45°),λs =-5~一10°,γε=0.5~1 mm;

  ③切削用量:1)硬質(zhì)合金刀具:粗加工Vc=7~10m/min,αp=5~10mm,f=0.5~1.5mm/r。精加工:Vc=15~20m/min,αp=0.5~2mm,f=0.3~O.5mm/r。2)陶瓷刀具:Vc=40~50m/min,αp=0.5~2mm,f=0.3~0.6mm/r。3)PCBN刀具:Vc=60~70m/min,αp=0.5~2mm,f=0.1~0.3mm/r。

  五、熱噴涂(焊)材料的車(chē)削:

  熱噴涂材料大多是多組元高強(qiáng)合金,經(jīng)高溫、高速?lài)娚涞焦ぜ砻嫔希构ぜ韺拥挠捕、耐蝕性、耐磨性和耐熱性大幅度提高,而得到廣泛的應(yīng)用。銅基、鐵基粉末噴涂層的硬度,較易切削。鈷基、鎳基粉末噴涂層的硬度>HRC50,難切削。鈷包WC、鎳包WC、鎳包Al2O3噴涂層的硬度>HRC65,最難切削。

 、俚毒卟牧希1)硬質(zhì)合金:硬度>HRC45,采用YG、YW硬質(zhì)合金;硬度,采用600、610、726、767、YD05、YC12、YS2、YS8:硬度>HRC65,采用YG3X、YD05、YC09、YC12、YS8、600、610。

  2)陶瓷刀具:3)PCBN

 、诘毒邘缀螀(shù):γ0=0~-5°,α0=8~12°,κr≤45°。

 、矍邢饔昧浚河操|(zhì)合金Vc=6~40m/min;陶瓷刀具Vc=18~80m/min;PCBN刀具:Vc=24~160m/min。αp=0.15~0.6mm;f=0.1~1mm/r。

  六、軟橡膠的車(chē)削:

  軟橡膠的硬度(邵爾A型30~35)和強(qiáng)度(σb 20~25 MPa)極低,導(dǎo)熱性極差(0.14W/m?k)、塑性極高(δ=500~700)、彈性模量極小(2~4 MPa)。由于上述性能,它具有很好的彈性、柔順性和易變性,因此很難對(duì)它進(jìn)行切削加工。

 、俚毒卟牧希焊咚黉、YG類(lèi)硬質(zhì)合金。

 、诘毒邘缀螀(shù): γ0=45~55°, α0=10~15°,β0=20~30°;刮削時(shí),γ0=0°,α0=70°,還用割刀(β0=5~10°),套料刀。

 、矍邢饔昧浚篤c≤100 m/min。αp=2~5mm;f=0.5~0.7 mm/r。

 、芮邢饕海河貌缓偷乃芤。

  七、砂輪的車(chē)削:

  一般剛玉類(lèi)磨料的硬度為1800~2450HV,碳化硅磨料的硬度為3100~3400HV,采用PCD和PCBN刀具來(lái)車(chē)削這兩種磨料的砂輪,如同用刀切豆腐一樣容易。

 、贋榱朔乐股拜喸谲(chē)削時(shí)崩邊,采用圓形刀片的機(jī)夾刀具。

 、诘毒邘缀螀(shù):圓形刀片γ0=-8~-10°,α0=8~10°。

 、矍邢饔昧浚篤c=30~50m/min。αp=4~5mm;f=1~1.5 mm/r。

  八、硬質(zhì)合金的車(chē)削:

  硬質(zhì)合金的硬度高(HRA85~92.5、HV1300~1650、HRC67~81)、脆性大(σb 900~2500 MPa)。以前只能采用磨削和電加工來(lái)進(jìn)行加工。由于PCD、PCBN超硬刀具的出現(xiàn),給車(chē)削加工提供了條件。

  ①刀具材料:PCD、PCBN。②刀具幾何參數(shù):γ0=0~-5°,α0=6~8°,κr≤30~45°。

 、矍邢饔昧浚篤c=20~35m/min,αp=0.1~1.5mm,f=0.05~0.15 mm/r。

 、茏⒁猓悍乐贡肋叄河妹河妥髑邢饕骸

  九、工程陶瓷的車(chē)削:

  傳統(tǒng)的陶瓷是用金剛石砂輪磨削。這是因?yàn)樗挠捕雀?1100~2250HV)、抗彎強(qiáng)度低(450~1300MPa)、彈性模量高(315000~400000MPa)所致。

 、俚毒卟牧希篜CD、PCBN;易切陶瓷,也可用硬質(zhì)合金,但刀具耐用度低。

 、诘毒邘缀螀(shù):γ0=-10~-15°,α0=8~12°,κr=30~60°。為了使切出切入平穩(wěn),也可采用圓刀片。

  ③切削用量:用硬質(zhì)合金刀具車(chē)易切陶瓷Vc=10~20m/min。用PCD、PCBN刀具Vc=30~60m/min,αp=0.1~2mm;f=0.05~0.1 mm/r。

 、芮邢饕海阂还墒褂萌榛骸"葑⒁鈫(wèn)題:防止崩邊。

  十、復(fù)合材料的車(chē)削:

  復(fù)合材料是由兩種以上不同物理、化學(xué)、力學(xué)性能的物質(zhì)人工制成的多相組成的固體材料。如玻璃鋼就是典型的復(fù)合材料。復(fù)合材料的種類(lèi)有玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(GFRP)、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)、芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(KFRP)、硼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,統(tǒng)稱(chēng)為樹(shù)脂基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)。它只有很高的比強(qiáng)度和比剛度(比金屬高3~8倍),而且抗疲勞性、減震性、斷裂安全性好,而廣泛應(yīng)用于航天、航空、化工等行業(yè)。復(fù)合材料在切削加工時(shí),由于材料的導(dǎo)熱系數(shù)很低(小于一般鋼的1/16),造成切削溫度高,易產(chǎn)生變質(zhì)和軟化,纖維和樹(shù)脂性能相差很大,表面粗糙度難以達(dá)到,且刀具磨損嚴(yán)重,大多數(shù)情況下不能使用切削液。

 、俚毒卟牧希焊咚黉摵屯繉痈咚黉、YG類(lèi)硬質(zhì)合金。為了幾十到幾百倍提高刀具耐用度,應(yīng)選PCD、PCBN刀具。

 、诘毒邘缀螀(shù):一般情況下γ0=-10~-15°,α0=10~12°,γε=1~3mm,車(chē)螺紋時(shí)為防止崩牙γt=-15~-25°。

 、矍邢饔昧浚焊咚黉摰毒遃c=1O~15 m/min;硬質(zhì)合金刀具Vc=40~80m/min;PCD、PCBN刀具Vc=80~120m/min,f=0.2~0.5 mm/r,αp無(wú)特殊要求。

 、茏⒁猓簽榉乐狗謱、撕裂,應(yīng)采用防護(hù)措施(支承防護(hù)扳、減少刀具主偏角和進(jìn)給量和在切入切出處先倒角等)。

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