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加工淬火钢和冷硬铸铁时刀具的选用

2014年06月30日

随着制造业的不断发展,具有高硬度、高耐磨性、高耐热性、高化学稳定性的难加工材料的应用日益增多。为解决难加工材料零件加工性能差、加工难度大的问题,各种新型刀具(如硬质合金涂层刀具、金刚石、陶瓷、立方氮化硼等超硬刀具)的应用日趋广泛。但这些刀具耐冲击韧性差,价格昂贵,因此并不完全适用于生产现场使用。我们通过理论研究及多年加工实践,对工厂现有刀具进行结构优化和改进,确定合理的刀具几何参数,选用正确的加工方法,取得了较理想的加工效果。现以加工淬火钢和冷硬铸铁时刀具的选用为例介绍一点经验。
        1 加工淬火钢时刀具的选用
        淬火钢硬度一般在45HRC以上,加工时塑性变形差,切削阻力大,切削温度高。如刀具材料硬度较低,则刀具切削困难、容易磨损(内孔加工尤其如此)。对淬火钢零件进行粗车加工时,由于切削量大、振动大,必须选用具有较高强度和耐冲击性的刀片。我们一般选用YA6和YN05硬质合金刀片。对淬火钢零件进行精车加工时,对刀片硬度、耐磨性和耐热性要求较高,我们通常选用YT15和YT30硬质合金刀片。此类刀片的韧性和抗弯强度不高,磨削性能和焊接性能也较差,更适合用于精加工。为提高刀具刃口强度,我们将刀具改为具有负前角的倒棱。为改善散热性,应选择较小的主偏角(48°~58°)。加工时的合理切削用量为:切削速度30~45m/min,进给量0.15~0.3mm/r,切削深度0.4~1.2mm.
        对淬火钢材料进行直径较小(如?20~30mm)的内孔加工时,可选用YT10和YT30硬质合金刀片制造拉铰刀,这种刀具既可保证内孔的尺寸精度,又可获得良好的加工表面粗糙度。

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        2 加工冷硬铸铁时刀具的选用
        冷硬铸铁硬度高、脆性大,且工件表面硬质点和夹砂较多,硬质合金刀片切削时容易磨损和崩刃。对冷硬铸铁工件进行车削加工时,可选用耐磨性和耐冲击性好、抗弯强度高的YA6和YD等硬质合金刀片。为提高刀刃和刀尖的强度和耐磨性,刀具可采用较大的负前角和较小的后角,适当减小主偏角和副偏角,增大刀尖角(150°~160°),同时适当加大修光刃。加工时的合理切削用量为:切削速度300~400m/min,进给量0.6~1.5mm/r,切削深度0.5~1mm.
        对冷硬铸铁工件内孔(如?20~50mm)进行加工时,可选用YA6或YN10硬质合金刀片制造多刃扩孔钻,先扩孔留余量,然后再精加工。根据被加工内孔的孔径、余量及是否通孔可确定采用扩孔钻还是复合扩孔钻加工:对于内孔加工余量不大的通孔可采用扩孔钻加工;对于加工余量较大的通孔和台阶孔,则可采用复合扩孔钻加工。
 

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