❶ 如何選擇刀具切削加工淬火硬鋼
一、淬火鋼的定義及加工特點
淬火鋼是指鋼件經過熱處理後獲得馬氏體組織,其硬度(大於HRC50) 高,強度也高,幾乎沒有塑性的一類鋼件。
淬火鋼的切削加工特點:(1)硬度高、強度高,塑性接近0;(2)切削力大、切削溫度高;(3)不易產生積屑瘤;(4)導熱系數低。
由於淬火鋼具有良好的使用性能,廣泛應用於交通行業,風電行業,機床行業,模具行業等領域,典型零部件有齒輪,齒輪軸,軸承,滾珠絲杠,同步器,模具等。
二、淬火鋼的熱處理工藝
淬火鋼之所以具有良好的使用性能,熱處理是不可避免的工序,淬火鋼常見的熱處理工藝包括退火,淬火,回火。退火是在在切削加工之前,目的是降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工,減少殘余應力。淬火、回火是一起的,淬火後直接回火,在精加工之前進行,淬火的目的:使鋼件獲得所需的馬氏體組織,提高工件的硬度,強度和耐磨性,為後道熱處理作好准備等。回火的目的主要是:消除鋼件在淬火時所產生的應力,使鋼件具有高的硬度和耐磨性外,並具有所需要的塑性和韌性等。
經過熱處理之後,工件的硬度一般在HRC45以上,有的甚至達到HRC60以上,不同的工件,工作性質不同,故熱處理後的硬度也不同,如汽車變速箱齒輪熱處理後的硬度一般在HRC58-63之間,回轉支承軸承熱處理後的硬度在HRC47-55之間,滾珠絲杠熱處理後的硬度一般在HRC60-62之間。
三、淬火鋼的機械加工工藝
淬火鋼經過熱處理之後需精加工,保證圖紙要求尺寸和表面粗糙度,但熱處理後的淬火鋼件硬度高難加工,部分工件屬於斷續切削或表面精度要求高,常採用磨削方式來提高工件精度,下面就簡單介紹幾種淬火鋼的機械加工工藝。
齒輪的加工工藝:下料—鍛造—正火—粗車—調質熱處理(淬火+高溫回火)—精車—齒面磨削加工--檢驗入庫。
滾珠絲杠的加工工藝:下料—鍛造—退火—切削加工—熱處理—磨削加工—檢驗入庫。
汽車半軸的加工工藝:下料—鍛造—正火—車削加工—拉花鍵—熱處理—磨削加工。
從加工工藝來看,以上幾種淬火鋼件均需要磨削加工來保證圖紙要求,齒輪是由於屬於斷續切削,車刀無法加工;而滾珠絲杠和汽車半軸就屬於表面精度高,採用磨削方式來達到表面光潔度。
四、採用以車代磨工藝切削加工淬火鋼
隨著切削技術的不斷發展,刀具行業依次研製出塗層硬質合金刀具,陶瓷刀具和立方氮化硼刀具,車削代替磨削做為最終加工工序,實現以車代磨工藝。下面就簡單介紹一下這三種刀具的性能。
塗層硬質合金刀具:是在韌性較好的硬質合金刀具上電鍍一層耐磨材料,比未塗層的硬質合金刀具性能硬度高,耐磨性好,但塗層的厚度一般在2~18μm,耐磨層較薄,長時間的加工緻使耐磨層磨損,耐磨層磨損完之後的加工性能和未塗層的硬質合金刀具無異;或者遇到斷續時塗層硬質合金刀具刃口崩裂,導致磨損加劇,換刀頻繁,影響加工效率,增加刀具成本。
陶瓷刀具:與塗層刀具相比性能較好,但脆性大是眾所周知的缺點,不能斷續切削和大餘量車削,適合精加工硬度HRC45-55之間的淬硬鋼件。
立方氮化硼刀具:由於硬度僅次於金剛石刀具,和金剛石刀具統稱為超硬刀具。除了硬度高之外,耐磨性好,但和陶瓷刀具的缺點一樣脆性大是不爭的事實。我國刀具行業通過不斷的努力和研究,研製出非金屬粘合劑立方氮化硼刀具,解決了立方氮化硼刀具只能用於精加工工序的問題。
我國針對淬火鋼不同工件的不同性能,和塗層硬質合金,陶瓷刀具加工淬硬鋼時出現的問題,研製出相對應的刀具材質。
下面就簡單介紹一下我國切削加工淬火鋼的刀具材質及切削參數。
四、我國刀具切削加工淬火鋼的刀具材質及切削參數
(1)我國刀具切削加工齒輪鋼的刀具材質及切削參數
在加工齒輪鋼時常出現兩種工況:連續切削和斷續切削,我國針對兩種工況研製出BN-H11材質,BN-H20材質和BN-S20材質。加工方案如下:
連續切削:選擇BN-H11材質(如下圖),屬於焊接式立方氮化硼刀具,吃刀深度控制在0.3mm以內。切削參數:ap≤1mm,Fr=0.05-0.35mm/r,Vc=60-250m/min。
斷續切削:選擇BN-H20材質(刀片圖樣和BN-H11材質相同),屬於焊接式立方氮化硼刀具,耐磨損性和耐崩損性強,吃刀深度控制在0.3mm以內。切削參數:ap≤1mm,Fr=0.05-0.35mm/r,Vc=60-250m/min。
還有一種斷續切削屬於大餘量車削,由於大型工件熱處理後的變形量大,加工餘量≥2mm,並且屬於強斷續切削,此類情況選擇我國研製的BN-S20材質,此牌號屬於整體式立方氮化硼刀具,吃刀深度無上限,可吃滿整個刀片。
下面簡單介紹一下我國立方氮化硼刀具加工齒輪鋼的案例:
(2)我國研製的刀具加工軸承鋼的案例
軸承鋼可以說是無處不在,不同的軸承使用性能不同,故軸承鋼的材質也不同,我國針對軸承鋼的不同工件研製出不同的刀具材質,分別有BN-S200材質和BN-H11材質。其中BN-S200材質屬於整體式立方氮化硼刀具,BN-H11材質屬於焊接式立方氮化硼刀具,刀片圖樣如下圖:
以上兩種刀具材質均屬於精加工工序,切削參數為:ap≤1mm,Fr=0.05-0.35mm/r,Vc=60-250m/min。如精加工軸承鋼時餘量≥2mm,選擇我國刀具BN-S20材質。
五、總結
隨著現代技術的不斷發展,越來越多的淬火鋼件出現在機械加工車間,機械製造商一直在尋找高效率低成本的車削刀具,這對於刀具行業來說,只有不斷研發出高性能高質量的刀具材料或刀具材質,才能佔領刀具市場,並進一步推動中國製造業的發展。
❷ 哪位知道硬質合金刀的切削用量,干加工中心的,先謝謝了
銑削加工的切削用量包括:切削速度、進給速度、背吃刀量和側吃刀量。從刀具耐用度出發,切削用量的選擇方法是:先選擇背吃刀量或側吃刀量,其次選擇進給速度,最後確定切削速度。
1.背吃刀量ap或側吃刀量ae
背吃刀量ap為平行於銑刀軸線測量的切削層尺寸,單位為㎜。端銑時,ap為切削層深度;而圓周銑削時,為被加工表面的寬度。側吃刀量ae為垂直於銑刀軸線測量的切削層尺寸,單位為㎜。端銑時,ae為被加工表面寬度;而圓周銑削時,ae為切削層深度,見下圖。
銑削加工的切削用量圖
背吃刀量或側吃刀量的選取主要由加工餘量和對表面質量的要求決定:
①當工件表面粗糙度值要求為Ra=12.5~25μm時,如果圓周銑削加工餘量小於5㎜,端面銑削加工餘量小於6㎜,粗銑一次進給就可以達到要求。但是在餘量較大,工藝系統剛性較差或機床動力不足時,可分為兩次進給完成。
②當工件表面粗糙度值要求為Ra=3.2~12.5μm時,應分為粗銑和半精銑兩步進行。粗銑時背吃刀量或側吃刀量選取同前。粗銑後留0.5~1.0㎜餘量,在半精銑時切除。
③當工件表面粗糙度值要求為Ra=0.8~3.2μm時,應分為粗銑、半精銑、精銑三步進行。半精銑時背吃刀量或側吃刀量取1.5~2㎜;精銑時,圓周銑側吃刀量取0.3~0.5 ㎜,面銑刀背吃刀量取0.5~1 ㎜。
2.進給量f與進給速度Vf的選擇
銑削加工的進給量f(㎜/r)是指刀具轉一周,工件與刀具沿進給運動方向的相對位移量;進給速度Vf(㎜/min)是單位時間內工件與銑刀沿進給方向的相對位移量。進給速度與進給量的關系為Vf = nf(n為銑刀轉速,單位r /min)。進給量與進給速度是數控銑床加工切削用量中的重要參數,根據零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素,參考切削用量手冊選取或通過選取每齒進給量fz,再根據公式f =Zfz(Z為銑刀齒數)計算。
每齒進給量fz的選取主要依據工件材料的力學性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工件材料強度和硬度越高,fz越小;反之則越大。硬質合金銑刀的每齒進給量高於同類高速鋼銑刀。工件表面粗糙度要求越高,fz就越小。每齒進給量的確定可參考表2選取。工件剛性差或刀具強度低時,應取較小值。
表2 銑刀每齒進給量參考值
工件材料 fz/ ㎜
粗銑 精銑
高速鋼銑刀 硬質合金銑刀 高速鋼銑刀 硬質合金銑刀
鋼 0.10~0.15 0.10~0.25 0.02~0.05 0.10~0.15
鑄鐵 0.12~0.20 0.15~0.30
3.切削速度Vc
銑削的切削速度Vc與刀具的耐用度、每齒進給量、背吃刀量、側吃刀量以及銑刀齒數成反比,而與銑刀直徑成正比。其原因是當fz、ap、ae和Z增大時,刀刃負荷增加,而且同時工作的齒數也增多,使切削熱增加,刀具磨損加快,從而限制了切削速度的提高。為提高刀具耐用度允許使用較低的切削速度。但是加大銑刀直徑則可改善散熱條件,可以提高切削速度。
銑削加工的切削速度Vc可參考表3選取,也可參考有關切削用量手冊中的經驗公式通過計算選取。
表3 銑削加工的切削速度參考值
工件材料 硬度(HBS) Vc/(m.min-1)
高速鋼銑刀 硬質合金銑刀
鋼 <225 18~42 66~150
225~325 12~36 54~120
325~425 6~21 36~75
鑄鐵 <190 21~36 66~150
190~260 9~18 45~90
260~320
❸ 誰能一一解釋下,P M K N S H分別代表什麼材料嗎
是指切削對象材料性質:P代表鋼件和合金鋼,M代表不銹鋼,K代表鑄鐵,H代表非鐵金屬,S代表高溫合金,H代表高硬度材料,N代表非鐵材料。
切削工具應有刃口,其材質必須比工件堅硬。不同的刀具結構和切削運動形式構成不同的切削方法。用刃形和刃數都固定的刀具進行切削的方法有車削、鑽削、鏜削、銑削、刨削、拉削和鋸切等;用刃形和刃數都不固定的磨具或磨料進行切削的方法有磨削、研磨、珩磨和拋光等。
切削加工類型
1、高速切削
磨削速度在45米/秒以上的切削稱為高速磨削。採用高速切削(或磨削)既可提高效率,又可減小表面粗糙度。用硬質合金刀具高速車削普通鋼材的切削速度可達200米/分;用陶瓷刀具可達500米/分;用金剛石刀具車削有色金屬的切削速度可達 900米/分。
高速切削(或磨削)要求機床具有高轉速、高剛度、大功率和抗振性好的工藝系統;要求刀具有合理的幾何參數和方便的緊固方式,還需考慮安全可靠的斷屑方法。
2、強力切削
強力車削的主要特點是車刀除主切削刃外,還有一個平行於工件已加工表面的副切削刃同時參與切削,故可把進給量比一般車削提高幾倍甚至十幾倍。在一般機床上,只要功率足夠和工藝系統剛度好就可實行強力切削。
與高速切削比較,強力切削的切削溫度較低,刀具壽命較長,切削效率較高;缺點是加工表面較粗糙。強力切削時,徑向切削力很大,故不適於加工細長工件。
❹ KORLOY數控刀片的知識,如上面的名牌標示都代表什麼意思ap ,fn,都指的是什麼謝謝了,
ap是進刀量,fn是走刀量,vf是線速度,其他的你問詳細點吧
❺ 什麼是合金刀具
廣義來說,合金刀具指的是由不同合金元素,或者不同硬質化合物,或者硬質化合物與粘接金屬,通過熔煉、冶金、合成、化合等方法製造出來的刀具的統稱。
❻ 求45號鋼的硬度,背吃刀量等的信息
45號鋼是典型的中碳鋼,含碳0.45%;
45號鋼通常是調質狀態的,硬度HRC20-30;
背吃刀量ap不是對某一種類的鋼而言的,而是一個加工單位,45鋼的背吃刀量沒有定量,根據加工要求和機床性能而定
背吃刀量ap指主刀刃與工件切削表面接觸長度在主運動方向和進給運動方向所組成平面的法線方向上測量的值。對於外圓車削,背吃刀量ap(mm)等於工件已加工表面與待加工表面間的垂直距離,即ap=(dw-dm)/2,式中dw—工件待加工表面的直徑(mm);dm—工件已加工表面的直徑(mm)。
對於平面刨削,背吃刀量也是工件待加工表面與已加工表面間的垂直距離。
❼ 合金刀具有那些材質
合金刀具一般是指硬質合金,由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝製成的一種合金材料。硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。包括YG、YT、YW等牌號。
而合金工具鋼是指在碳素工具鋼基礎上加入鉻、鉬、鎢、釩等合金元素以提高淬透性、韌性、耐磨性和耐熱性的一類鋼種。它主要用於製造量具、刃具、耐沖擊工具和冷、熱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是什麼意思
a 代表 形狀 平行四邊形(非菱形);p代表切削刃後角是11度;k代表精度,精度等級比C,A等級低,很多時候,加工鋼件的精度等級是M,代表模壓級,鋁用刀一般是K,因為加工鋁一般需要刀片鋒利,所以刀片都需要精磨;t代表夾固形式,t是帶孔的,帶孔的有g,a,w等。
完整型號例如,APKT1135PDER-M2 APMT1604PDER-M2 .其中M2代表槽型。PDER分別代表切削刃的細節參數。有興趣可以向我索要產品手冊。