如何實(shí)現(xiàn)高效、高速銑削加工淬火材料
模具零件淬火后硬度高較難加工,如何正確選擇刀具銑削模具是關(guān)鍵。淬火料高速銑削要求刀具具有很高的硬度、耐磨性,同時也要求良好的韌性,以承受大的沖擊載荷,此外還要求刀具材料有很高的熱穩(wěn)定性、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的導(dǎo)熱性。碩朔刀具目前應(yīng)用于高速銑削淬火加工的刀具材料有CBN、PCD、金屬陶瓷、超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金等材料。
1)新型超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金涂層刀具
采用涂層刀具時,由于切削過程中刀刃切削部分的溫度很高,必須保證涂層在高溫下能與基體牢固地結(jié)合,不致脫落或氧化變質(zhì)。這類刀具基體通常采用韌性較好的材料硬質(zhì)合金刀具。采用超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金基體的涂層刀具相對經(jīng)濟(jì)刀具。這類刀具用于切削硬度在40-50HRc的工件,其成本較低。
2)陶瓷刀具和金屬陶瓷刀具
陶瓷刀具具有很高的硬度和耐磨性,耐熱性高達(dá)1200℃以上,與金屬的親和力小,抗粘結(jié)磨損能力強(qiáng),化學(xué)穩(wěn)定性好,切削速度可比硬質(zhì)合金高出3-10倍,且壽命長。其中,Si3N4陶瓷刀具可切削硬度達(dá)63HRc的工件。金屬陶瓷是以碳化物(如TiC)為基體的陶瓷,其硬度和耐熱性超過硬質(zhì)合金,接近陶瓷,而其抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性比陶瓷高,且具有高化學(xué)穩(wěn)定性,尤其適合切槽加工。金屬陶瓷刀具主要用于精加工,且要求機(jī)床剛度好。
3)CBN和PCBN刀具
CBN和PCBN刀具材料硬度高達(dá)8000-9000HV,耐熱性高達(dá)1400℃,耐磨性好。PCBN刀具在高溫、高壓下將微細(xì)的CBN材料通過燒結(jié)結(jié)合在一起的多晶材料,有很高的硬度和耐磨性,適合加工硬度高于55HRC的材料,當(dāng)切削速度高于1000m/min時, PCBN是切削淬硬鋼的最佳刀具材料。如銑刀刀具品牌牌號BN-S200,BN-S20,BN-H10,BN-H21等。
高硬度淬火料銑加工參數(shù)選擇
淬火后加工銑削用量的選擇取決于工件材料的切削加工性、刀具材料的耐磨性等因素。切削速度Vc、每齒進(jìn)給量fz、背吃刀量ap的提高可以降低表面粗糙度,但是刀具壽命會因此降低。
銑削加工是斷續(xù)切削加工,損壞主要是刀具磨損。斷續(xù)切削的溫度差引起的熱應(yīng)力對刀具的破損會產(chǎn)生重要的影響。對最高溫度影響最大的是切削速度,其次是每齒進(jìn)給量。隨著切削速度和每齒進(jìn)給量的增大,最高溫度升高,同時最低溫度也隨之升高,但最低溫度的升高速度比最高溫度升高慢,所以最大溫差也隨之增大。因此,雖然切削速度的增大在某種程度上可降低切削力,但是切削速度的選擇也不能過大。
通常高速銑削高硬度淬火材料時,銑削速度范圍為90-250m/min,進(jìn)給量一般取0.05-0.35mm/r,背吃刀量為0.1-0.4mm。
選擇切削用量時,應(yīng)綜合考慮加工效率、刀具壽命和加工精度要求,從而達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。熱處理后高硬度淬火料的銑削加工技術(shù)可顯著提高加工表面質(zhì)量,并在一定程度上取代磨削加工和電火花加工,同時極大地提高加工效率,提高企業(yè)的市場反應(yīng)能力。
為了加工時既滿足切削的高效率和高精度要求,又具有良好的經(jīng)濟(jì)效益,刀具材料、切削參數(shù)等工藝參數(shù)的選擇必須結(jié)合加工對象材料性能和加工性質(zhì)確定。碩朔刀具一直致力于刀具加工領(lǐng)域中針對難加工材料中鉆削、銑削、鉸削、復(fù)合成型刀具定制及定做、焊接成型刀具等刀具生產(chǎn)加工;并提供標(biāo)準(zhǔn)鉆、銑、鉸、絲錐等返修磨服務(wù)。