










在生產(chǎn)加工中,提高競(jìng)爭(zhēng)力最有效的方法之一就是減少加工工序。除非工件被重新設(shè)計(jì),否則,減少工序通常意味著必須采用一種全新的加工方法。以車削替代磨削(以車代磨)加工淬硬工件就是一種比較新的加工方法,該方法已日益為人們所接受,其應(yīng)用也越來(lái)越頻繁。
適合車削加工的工件硬度
淬硬工件材料的車削加工受到材料硬度與所選刀具材料的綜合影響。不同材料的單刃車刀車削工件材料的硬度限制見(jiàn)下表:
切削刀具材料-工件硬度范圍
涂層硬質(zhì)合金-~HRC43
金屬陶瓷和涂層金屬陶瓷-HRC44~49
陶瓷和氮化硅陶瓷-~HRC63
立方氮化硼(CBN)-HRC54~64
在車削淬硬工件時(shí),機(jī)床的穩(wěn)定性也至關(guān)重要。為了使加工獲得成功,就必須保證CNC數(shù)控車床的剛性和工件裝夾置的穩(wěn)定性。
在大多數(shù)生產(chǎn)環(huán)境中,車削加工都能實(shí)現(xiàn)比磨削加工更低的加工成本。在許多情況下,車削加工還可以大大縮短加工循環(huán)時(shí)間。通常,比較小的工件可以在淬硬狀態(tài)下完成全部加工,與原來(lái)的預(yù)加工→熱處理→磨削加工流程相比,可以節(jié)省相關(guān)的成本。此外,與磨削加工相比,單刃車削通常更適合加工復(fù)雜的輪廓和外形。
硬車削的加工要點(diǎn)
車削加工淬硬工件時(shí),需要注意兩個(gè)要點(diǎn):關(guān)注加工過(guò)程和克服緊張心理。
車削加工硬度超過(guò)HRC40的淬硬工件時(shí),需要更仔細(xì)地考慮刀具相對(duì)于工件的姿態(tài)。例如,采用前傾角較大的刀架對(duì)加工更為有利。采用更堅(jiān)固的刀片形狀(如正方形刀片和80°頂角刀片)可以獲得最佳加工結(jié)果。均勻一致的毛坯余量也至關(guān)重要。此外,刀具進(jìn)入切削時(shí)必須非常小心,以免損壞主切削刃。在任何情況下,切削區(qū)的溫度都必須絕對(duì)保持穩(wěn)定,這通常意味著不使用冷卻液。如果需要使用冷卻液,則必須使其不間斷地噴淋切削區(qū),就像一個(gè)破裂的消防栓那樣。
克服緊張心理其實(shí)很容易。在某些加工中,最初幾次切削時(shí),看到紅熱狀態(tài)的緞帶形切屑(而不是像豬尾一樣卷曲的藍(lán)色切屑)從工件中流出,可能會(huì)令人緊張不安。有一種簡(jiǎn)單的方法可以消除這種“恐懼心理”,就是加工時(shí)將刀架倒置。這樣,由于刀架擋住了操作者觀察切削區(qū)的視線,就不會(huì)看到這種與以往迥異的切削過(guò)程了。將刀架倒置還有另外一個(gè)好處,紅色的緞帶形切屑在重力作用下,會(huì)加速掉落,脫離切削區(qū),從而消除了二次切削和損壞切削刃的風(fēng)險(xiǎn)。
硬車削并不困難
對(duì)于任何工廠來(lái)說(shuō),探索硬車削有何益處都并不困難。硬車削試驗(yàn)要在剛性良好的數(shù)控車床上進(jìn)行,首先要仔細(xì)檢查工件裝夾狀況。在大多數(shù)加工情況下都需要使用車刀架。然后,需要選擇正確的車刀片。如果使用金屬陶瓷刀片或氧化鋁基陶瓷刀片,其成本通常比涂層硬質(zhì)合金刀片更低,因此切削試驗(yàn)基本上沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)。最壞的可能就是損壞一兩個(gè)價(jià)值幾美元的刀片。如今,甚至氮化硅陶瓷刀片和CBN刀片也便宜多了?,F(xiàn)在,許多CBN刀片都采用了多刀尖設(shè)計(jì),因此,如果損壞了一兩個(gè)刀尖,也沒(méi)有太大關(guān)系。
要從供應(yīng)商(無(wú)論是刀具制造商還是機(jī)床制造商)那里獲得加工建議和技術(shù)支持也很容易?,F(xiàn)在,甚至已經(jīng)有了將硬車削與磨削功能集于一身的新型多用途加工機(jī)床。
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