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什么是超硬刀具?

發(fā)布時(shí)間:2022-03-15人氣:2488

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種高硬度的工程材料越來(lái)越多地被采用,而傳統(tǒng)的車削技術(shù)難以勝任或根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)某些高硬度材料的加工。涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、PCBN等超硬刀具材料因其具有很高的高溫硬度、耐磨性和熱化學(xué)穩(wěn)定性,這為高硬度材料的切削加工提供了***基本的前提條件,并在生產(chǎn)中取得了明顯效益。

超硬刀具及其選用

超硬刀具采用的材料及其刀具結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)是實(shí)現(xiàn)硬車削的基本要素,因此,如何選擇超硬刀具材料,設(shè)計(jì)出合理的刀具結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)對(duì)穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)硬車削是十分重要的。

除選擇合理的刀具外,采用超硬刀具進(jìn)行硬車削對(duì)車床或車削中心并無(wú)特殊要求,若車床或車削中心剛度足夠,且加工軟的工件時(shí)能得到所要求的精度和表面粗糙度,即可用于硬切削。為了保證車削操作的平穩(wěn)和連續(xù),常用的方法是采用剛性?shī)A緊裝置和中等前角刀具。若工件在切削力作用下其定位、支承和旋轉(zhuǎn)可以保持相當(dāng)平穩(wěn)狀態(tài),現(xiàn)有的設(shè)備就可采用超硬刀具進(jìn)行硬車削。

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超硬刀具在硬車削中的應(yīng)用

采用超硬刀具進(jìn)行硬車削,此項(xiàng)技術(shù)經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展及推廣應(yīng)用,獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。下面以軋輥加工等行業(yè)為例,說(shuō)明超硬刀具在生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用情況。

軋輥加工行業(yè)

國(guó)內(nèi)許多大型軋輥企業(yè)已使用超硬刀具對(duì)冷硬鑄鐵、淬硬鋼等各類軋輥進(jìn)行荒車、粗車和精車,均取得了良好的效益:平均提高加工效率2~6倍,節(jié)約加工工時(shí)和電力50%~80%。如武漢鋼鐵公司軋輥廠對(duì)硬度為HS60~80的冷硬鑄鐵軋輥粗車、半精車時(shí),切削速度提高了3倍,每車1根軋輥,節(jié)約電力、工時(shí)費(fèi)四百多元,節(jié)約刀具費(fèi)近一百元,取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。如我校用FD22金屬陶瓷刀具車削HRC58~63的86CrMoV7淬硬鋼軋輥時(shí)(Vc=60m/min,f=0.2mm/r,ap=0.8mm),單刃連續(xù)切削軋輥路徑達(dá)15000m(刀尖后刀面磨損帶的***大寬度VBmax=0.2mm),滿足了以車代磨的要求。

工業(yè)泵加工行業(yè)

目前國(guó)內(nèi)碴漿泵生產(chǎn)廠的70%~80%已采用超硬刀具。碴漿泵廣泛應(yīng)用于礦山、電力等行業(yè),是國(guó)內(nèi)外急需的產(chǎn)品,其護(hù)套、護(hù)板是HRC63~67的Cr15Mo3高硬鑄鐵件。過(guò)去由于各種刀具難以車削這種材料,所以只得采用退火軟化后粗加工,然后再淬火加工的工藝。采用超硬刀具以后,順利實(shí)現(xiàn)了一次硬化加工,免除了退火再淬火2道工序,節(jié)約了大量工時(shí)和電力。

汽車工業(yè)

在汽車、拖拉機(jī)等行業(yè)中的曲軸、凸輪軸、傳動(dòng)軸的加工,刃具、量具的加工和設(shè)備維修中,經(jīng)常會(huì)碰到淬硬工件的加工難題。如我國(guó)某機(jī)車車輛廠,在設(shè)備維修中需要對(duì)軸承內(nèi)圈進(jìn)行加工,軸承內(nèi)圈(材料GCr15鋼)的硬度為HRC60,內(nèi)圈直徑為f285mm,采用磨削工藝,磨削余量不均勻,需2h才能磨好;而先用超硬刀具,僅用45min就加工成一個(gè)內(nèi)環(huán)。

因此,除了對(duì)超硬刀具加工機(jī)理進(jìn)行深入研究外,還必須加強(qiáng)超硬刀具加工知識(shí)的培訓(xùn)、成功經(jīng)驗(yàn)演示及嚴(yán)格操作規(guī)范,使這種高效、潔凈的加工方法更多地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際。


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