挑戰: 如何重新優化硬質材料零件車削?
解決方案: 根據現有操作數據正確應用最新的車削刀片材質和槽型.
硬質材料車削 (HPT) 自 1980 年代中期廣泛推廣以來,機械加工工藝已經取得了長足的進步. 機械的進步, 零件材料, 淬火工藝, 切割工具, 完整的硬零件車削設置使硬零件車削成為任何車間都可以掌握的高效工藝.
硬零件車削的許多優點使得有必要分析大多數涉及圓形硬零件的應用. 雖然硬零件車削不應被視為替代所有磨削操作, 在某些應用中,這兩個過程可以互補.
立方氮化硼縮短週期時間, 提高品質和生產效率
硬零件車削的主要優點是:
• 易於適應複雜的零件形狀
• 快速切換多個部分
• 能夠在一次設定中執行多項操作
• 高金屬去除率
• 能夠利用計算機 CNC 車床進行車削調試
• 工具機投資低
• 金屬碎片對環境有益
• 大多數情況下不需要冷卻液
• 最大限度地減少工具庫存和占地面積
• 表面光潔度往往是優勢.
立方氮化硼 (立方氮化硼) 是硬零件車削中使用最廣泛的刀具材料,因為它滿足大多數應用的要求. 非常難 (僅次於鑽石) 並可與不同韌性的刀片等級組合. 目前有幾種新開發的 CBN 刀片材質可供選擇,可滿足不斷變化的製程要求,例如: 切削速度, 飼料, 連續和斷斷續續切削, 表面處理, 以及各種操作條件.
集中在加工區域的高切削力與高溫結合產生高壓. 所以, 在硬零件加工中, 刀具磨損的主要表現是切削刃上的月牙窪磨損. 硬質立方氮化硼是唯一能夠滿足這些要求並具有合理韌性的刀具材料. CBN 牌號的最新發展提供了進一步限制磨損的方法,同時也提高了邊緣安全性, 擴大應用範圍並提高切割速度約 20%.
生產力, 品質一致性和製程可靠性是當今硬零件車削的基本標準. 由於硬零件車削已發展成為一種廣泛使用的工藝,具有在熱處理後精加工零件的優點, 對加工效率提出了各種要求.
由於生產率是當今硬零件加工中越來越重要的因素, 工具開發發揮重要作用. 趨勢包括更高的切削速度 (超過 200 某些等級的米/分鐘), 更長的刀具壽命, 並提高了刀具壽命的可預測性. 進給率也有所提高, 透過刀片強度和幾何形狀的發展縮短了切削時間.
為了滿足當今切削世界的操作要求,刀片的硬化變得越來越重要. 通常優選立方氮化硼牌號, 其次是陶瓷牌號, 針對各種應用需求進行最佳化:
• CB7015適用於工作條件穩定的連續切削至偶爾的輕度斷續切削, 主要用於表面硬化鋼.
• CB7025 適用於較長的連續切削至較重的斷續銑削. 通常具有較差的跌落條件, 例如毛邊和非斜角, 主要用於淬硬鋼.
• CB7050適用於零件形狀變化較大、可能產生嚴重變形的惡劣工況, 或有非傾斜的中斷, 主要用於淬硬鋼.
• GC6050 是一種陶瓷牌號,可在某些操作中補充立方氮化硼,並且適用於良好條件下的輕型連續精加工. 主要用於表面品質不重要的表面硬化鋼.
用於平行或垂直於零件中心線的加工, 表面硬化零件
硬零件車削應使用CB7015系列的Xcel刀片
就刀片幾何形狀而言, 由於需要較高的切割刃強度,硬質零件加工刀片的切割刃相對較鈍, 但這並不意味著幾何問題不重要. 雖然斷屑槽不是刀片輪廓的刃口倒角的一部分, 珩磨的組合, 鼻尖半徑, 修光刃和導程角對於性能和結果至關重要.
這些年來, 修光刃刀片技術徹底改變了車削精加工. 它還改善了硬零件車削. 今天, 專門開發的修光刃刀片可用於硬零件車削精加工和半精加工操作,其進給率能力明顯高於傳統刀尖半徑.
Xcel 刀片幾何圖形進一步優化了硬零件車削的進給率/表面光潔度. 它利用修光刃技術仔細平衡了直切削刃和小主偏角. 這個小導程角接受主刀片的導程角, 略高於刀片的切削深度值. 它的作用是使晶片變薄, 允許使用更高的進給率. 這將提高生產率並有助於減少切割深度邊界處的刀片磨損. Xcel 概念降低了切削溫度並帶來了可觀的生產力提升.
硬零件車削 (HPT) 是高硬度工件的CNC車削. 通常, 該過程的硬度範圍是 58 到 68 HRc. 工件材料包括硬化合金鋼, 工具鋼, 表面硬化鋼和熱處理粉末冶金零件. 主要是一道整理工序, 但也可以是半精加工過程, 對尺寸精度要求很高, 形狀和表面光潔度. 這些表面傳統上經過磨削.