❶ 如何选择刀具切削加工淬火硬钢
一、淬火钢的定义及加工特点
淬火钢是指钢件经过热处理后获得马氏体组织,其硬度(大于HRC50) 高,强度也高,几乎没有塑性的一类钢件。
淬火钢的切削加工特点:(1)硬度高、强度高,塑性接近0;(2)切削力大、切削温度高;(3)不易产生积屑瘤;(4)导热系数低。
由于淬火钢具有良好的使用性能,广泛应用于交通行业,风电行业,机床行业,模具行业等领域,典型零部件有齿轮,齿轮轴,轴承,滚珠丝杠,同步器,模具等。
二、淬火钢的热处理工艺
淬火钢之所以具有良好的使用性能,热处理是不可避免的工序,淬火钢常见的热处理工艺包括退火,淬火,回火。退火是在在切削加工之前,目的是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力。淬火、回火是一起的,淬火后直接回火,在精加工之前进行,淬火的目的:使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性,为后道热处理作好准备等。回火的目的主要是:消除钢件在淬火时所产生的应力,使钢件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需要的塑性和韧性等。
经过热处理之后,工件的硬度一般在HRC45以上,有的甚至达到HRC60以上,不同的工件,工作性质不同,故热处理后的硬度也不同,如汽车变速箱齿轮热处理后的硬度一般在HRC58-63之间,回转支承轴承热处理后的硬度在HRC47-55之间,滚珠丝杠热处理后的硬度一般在HRC60-62之间。
三、淬火钢的机械加工工艺
淬火钢经过热处理之后需精加工,保证图纸要求尺寸和表面粗糙度,但热处理后的淬火钢件硬度高难加工,部分工件属于断续切削或表面精度要求高,常采用磨削方式来提高工件精度,下面就简单介绍几种淬火钢的机械加工工艺。
齿轮的加工工艺:下料—锻造—正火—粗车—调质热处理(淬火+高温回火)—精车—齿面磨削加工--检验入库。
滚珠丝杠的加工工艺:下料—锻造—退火—切削加工—热处理—磨削加工—检验入库。
汽车半轴的加工工艺:下料—锻造—正火—车削加工—拉花键—热处理—磨削加工。
从加工工艺来看,以上几种淬火钢件均需要磨削加工来保证图纸要求,齿轮是由于属于断续切削,车刀无法加工;而滚珠丝杠和汽车半轴就属于表面精度高,采用磨削方式来达到表面光洁度。
四、采用以车代磨工艺切削加工淬火钢
随着切削技术的不断发展,刀具行业依次研制出涂层硬质合金刀具,陶瓷刀具和立方氮化硼刀具,车削代替磨削做为最终加工工序,实现以车代磨工艺。下面就简单介绍一下这三种刀具的性能。
涂层硬质合金刀具:是在韧性较好的硬质合金刀具上电镀一层耐磨材料,比未涂层的硬质合金刀具性能硬度高,耐磨性好,但涂层的厚度一般在2~18μm,耐磨层较薄,长时间的加工致使耐磨层磨损,耐磨层磨损完之后的加工性能和未涂层的硬质合金刀具无异;或者遇到断续时涂层硬质合金刀具刃口崩裂,导致磨损加剧,换刀频繁,影响加工效率,增加刀具成本。
陶瓷刀具:与涂层刀具相比性能较好,但脆性大是众所周知的缺点,不能断续切削和大余量车削,适合精加工硬度HRC45-55之间的淬硬钢件。
立方氮化硼刀具:由于硬度仅次于金刚石刀具,和金刚石刀具统称为超硬刀具。除了硬度高之外,耐磨性好,但和陶瓷刀具的缺点一样脆性大是不争的事实。我国刀具行业通过不断的努力和研究,研制出非金属粘合剂立方氮化硼刀具,解决了立方氮化硼刀具只能用于精加工工序的问题。
我国针对淬火钢不同工件的不同性能,和涂层硬质合金,陶瓷刀具加工淬硬钢时出现的问题,研制出相对应的刀具材质。
下面就简单介绍一下我国切削加工淬火钢的刀具材质及切削参数。
四、我国刀具切削加工淬火钢的刀具材质及切削参数
(1)我国刀具切削加工齿轮钢的刀具材质及切削参数
在加工齿轮钢时常出现两种工况:连续切削和断续切削,我国针对两种工况研制出BN-H11材质,BN-H20材质和BN-S20材质。加工方案如下:
连续切削:选择BN-H11材质(如下图),属于焊接式立方氮化硼刀具,吃刀深度控制在0.3mm以内。切削参数:ap≤1mm,Fr=0.05-0.35mm/r,Vc=60-250m/min。
断续切削:选择BN-H20材质(刀片图样和BN-H11材质相同),属于焊接式立方氮化硼刀具,耐磨损性和耐崩损性强,吃刀深度控制在0.3mm以内。切削参数:ap≤1mm,Fr=0.05-0.35mm/r,Vc=60-250m/min。
还有一种断续切削属于大余量车削,由于大型工件热处理后的变形量大,加工余量≥2mm,并且属于强断续切削,此类情况选择我国研制的BN-S20材质,此牌号属于整体式立方氮化硼刀具,吃刀深度无上限,可吃满整个刀片。
下面简单介绍一下我国立方氮化硼刀具加工齿轮钢的案例:
(2)我国研制的刀具加工轴承钢的案例
轴承钢可以说是无处不在,不同的轴承使用性能不同,故轴承钢的材质也不同,我国针对轴承钢的不同工件研制出不同的刀具材质,分别有BN-S200材质和BN-H11材质。其中BN-S200材质属于整体式立方氮化硼刀具,BN-H11材质属于焊接式立方氮化硼刀具,刀片图样如下图:
以上两种刀具材质均属于精加工工序,切削参数为:ap≤1mm,Fr=0.05-0.35mm/r,Vc=60-250m/min。如精加工轴承钢时余量≥2mm,选择我国刀具BN-S20材质。
五、总结
随着现代技术的不断发展,越来越多的淬火钢件出现在机械加工车间,机械制造商一直在寻找高效率低成本的车削刀具,这对于刀具行业来说,只有不断研发出高性能高质量的刀具材料或刀具材质,才能占领刀具市场,并进一步推动中国制造业的发展。
❷ 哪位知道硬质合金刀的切削用量,干加工中心的,先谢谢了
铣削加工的切削用量包括:切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。从刀具耐用度出发,切削用量的选择方法是:先选择背吃刀量或侧吃刀量,其次选择进给速度,最后确定切削速度。
1.背吃刀量ap或侧吃刀量ae
背吃刀量ap为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸,单位为㎜。端铣时,ap为切削层深度;而圆周铣削时,为被加工表面的宽度。侧吃刀量ae为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸,单位为㎜。端铣时,ae为被加工表面宽度;而圆周铣削时,ae为切削层深度,见下图。
铣削加工的切削用量图
背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定:
①当工件表面粗糙度值要求为Ra=12.5~25μm时,如果圆周铣削加工余量小于5㎜,端面铣削加工余量小于6㎜,粗铣一次进给就可以达到要求。但是在余量较大,工艺系统刚性较差或机床动力不足时,可分为两次进给完成。
②当工件表面粗糙度值要求为Ra=3.2~12.5μm时,应分为粗铣和半精铣两步进行。粗铣时背吃刀量或侧吃刀量选取同前。粗铣后留0.5~1.0㎜余量,在半精铣时切除。
③当工件表面粗糙度值要求为Ra=0.8~3.2μm时,应分为粗铣、半精铣、精铣三步进行。半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取1.5~2㎜;精铣时,圆周铣侧吃刀量取0.3~0.5 ㎜,面铣刀背吃刀量取0.5~1 ㎜。
2.进给量f与进给速度Vf的选择
铣削加工的进给量f(㎜/r)是指刀具转一周,工件与刀具沿进给运动方向的相对位移量;进给速度Vf(㎜/min)是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量。进给速度与进给量的关系为Vf = nf(n为铣刀转速,单位r /min)。进给量与进给速度是数控铣床加工切削用量中的重要参数,根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素,参考切削用量手册选取或通过选取每齿进给量fz,再根据公式f =Zfz(Z为铣刀齿数)计算。
每齿进给量fz的选取主要依据工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工件材料强度和硬度越高,fz越小;反之则越大。硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀。工件表面粗糙度要求越高,fz就越小。每齿进给量的确定可参考表2选取。工件刚性差或刀具强度低时,应取较小值。
表2 铣刀每齿进给量参考值
工件材料 fz/ ㎜
粗铣 精铣
高速钢铣刀 硬质合金铣刀 高速钢铣刀 硬质合金铣刀
钢 0.10~0.15 0.10~0.25 0.02~0.05 0.10~0.15
铸铁 0.12~0.20 0.15~0.30
3.切削速度Vc
铣削的切削速度Vc与刀具的耐用度、每齿进给量、背吃刀量、侧吃刀量以及铣刀齿数成反比,而与铣刀直径成正比。其原因是当fz、ap、ae和Z增大时,刀刃负荷增加,而且同时工作的齿数也增多,使切削热增加,刀具磨损加快,从而限制了切削速度的提高。为提高刀具耐用度允许使用较低的切削速度。但是加大铣刀直径则可改善散热条件,可以提高切削速度。
铣削加工的切削速度Vc可参考表3选取,也可参考有关切削用量手册中的经验公式通过计算选取。
表3 铣削加工的切削速度参考值
工件材料 硬度(HBS) Vc/(m.min-1)
高速钢铣刀 硬质合金铣刀
钢 <225 18~42 66~150
225~325 12~36 54~120
325~425 6~21 36~75
铸铁 <190 21~36 66~150
190~260 9~18 45~90
260~320
❸ 谁能一一解释下,P M K N S H分别代表什么材料吗
是指切削对象材料性质:P代表钢件和合金钢,M代表不锈钢,K代表铸铁,H代表非铁金属,S代表高温合金,H代表高硬度材料,N代表非铁材料。
切削工具应有刃口,其材质必须比工件坚硬。不同的刀具结构和切削运动形式构成不同的切削方法。用刃形和刃数都固定的刀具进行切削的方法有车削、钻削、镗削、铣削、刨削、拉削和锯切等;用刃形和刃数都不固定的磨具或磨料进行切削的方法有磨削、研磨、珩磨和抛光等。
切削加工类型
1、高速切削
磨削速度在45米/秒以上的切削称为高速磨削。采用高速切削(或磨削)既可提高效率,又可减小表面粗糙度。用硬质合金刀具高速车削普通钢材的切削速度可达200米/分;用陶瓷刀具可达500米/分;用金刚石刀具车削有色金属的切削速度可达 900米/分。
高速切削(或磨削)要求机床具有高转速、高刚度、大功率和抗振性好的工艺系统;要求刀具有合理的几何参数和方便的紧固方式,还需考虑安全可靠的断屑方法。
2、强力切削
强力车削的主要特点是车刀除主切削刃外,还有一个平行于工件已加工表面的副切削刃同时参与切削,故可把进给量比一般车削提高几倍甚至十几倍。在一般机床上,只要功率足够和工艺系统刚度好就可实行强力切削。
与高速切削比较,强力切削的切削温度较低,刀具寿命较长,切削效率较高;缺点是加工表面较粗糙。强力切削时,径向切削力很大,故不适于加工细长工件。
❹ KORLOY数控刀片的知识,如上面的名牌标示都代表什么意思ap ,fn,都指的是什么谢谢了,
ap是进刀量,fn是走刀量,vf是线速度,其他的你问详细点吧
❺ 什么是合金刀具
广义来说,合金刀具指的是由不同合金元素,或者不同硬质化合物,或者硬质化合物与粘接金属,通过熔炼、冶金、合成、化合等方法制造出来的刀具的统称。
❻ 求45号钢的硬度,背吃刀量等的信息
45号钢是典型的中碳钢,含碳0.45%;
45号钢通常是调质状态的,硬度HRC20-30;
背吃刀量ap不是对某一种类的钢而言的,而是一个加工单位,45钢的背吃刀量没有定量,根据加工要求和机床性能而定
背吃刀量ap指主刀刃与工件切削表面接触长度在主运动方向和进给运动方向所组成平面的法线方向上测量的值。对于外圆车削,背吃刀量ap(mm)等于工件已加工表面与待加工表面间的垂直距离,即ap=(dw-dm)/2,式中dw—工件待加工表面的直径(mm);dm—工件已加工表面的直径(mm)。
对于平面刨削,背吃刀量也是工件待加工表面与已加工表面间的垂直距离。
❼ 合金刀具有那些材质
合金刀具一般是指硬质合金,由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,特别是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的温度下也基本保持不变,在1000℃时仍有很高的硬度。包括YG、YT、YW等牌号。
而合金工具钢是指在碳素工具钢基础上加入铬、钼、钨、钒等合金元素以提高淬透性、韧性、耐磨性和耐热性的一类钢种。它主要用于制造量具、刃具、耐冲击工具和冷、热模具及一些特殊用途的工具。 包括Cr12Mov1、H13、LD、6CrW2Si、9CrSi等材料。
❽ 刀片中apkt是什么意思
a 代表 形状 平行四边形(非菱形);p代表切削刃后角是11度;k代表精度,精度等级比C,A等级低,很多时候,加工钢件的精度等级是M,代表模压级,铝用刀一般是K,因为加工铝一般需要刀片锋利,所以刀片都需要精磨;t代表夹固形式,t是带孔的,带孔的有g,a,w等。
完整型号例如,APKT1135PDER-M2 APMT1604PDER-M2 .其中M2代表槽型。PDER分别代表切削刃的细节参数。有兴趣可以向我索要产品手册。