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3 f) V2 S& T: k1 P2 B作为一项工艺,硬零件车削已经向前发展,如今已能应对常规以及新出现的需求。 ' q4 s4 H+ \ L0 ^
9 z6 r$ u7 o* g! a8 E) w挑战:如何重新优化硬零件车削?
0 G: |5 j6 M: f解决方案:根据已有操作数据,正确应用最新刀片牌号和槽型。 ( E+ n" j: J% Z, g0 C% e' F/ Q2 V& p
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自20世纪80年代中期得到广泛推广以来,硬零件车削(HPT)作为一项加工工艺已经取得了长足的发展。 ; R( Z7 Z7 u1 O8 z' O1 d) U2 J+ |7 V8 ]
在机械、零件材料、淬火工艺、切削刀具以及完备的硬零件车削设置等领域的发展,已经使硬零件车削成为一个高效率的过程,并被任何加工车间所掌握。
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硬零件车削有诸多好处,因此有必要对大部分涉及圆形硬零件的应用场合进行分析。虽然不应把硬零件车削视为所有磨削工序的替代做法,但在有些应用场合,这两种工艺确能相辅相成。
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立方氮化硼可降低周期时间,提高质量和生产效率/ K; a- G- i( ~) j1 e f* X
硬零件车削的主要优点是:
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! R* y6 \* ^* y% l+ Y+ V• 容易适应复杂的零件外形 - F1 E+ ?. Y5 t( w' S6 F
• 迅速切换多种零件 $ L9 n# u% p' q
• 能在单次设置中进行多道工序 1 M0 @& g' w6 p
• 金属去除率高 . m+ `. g2 `4 Q+ u2 N' F0 u
• 能够利用试运转车削时所用的计算器数控车床
. m/ |& A2 D- r& h: H2 n) `• 机床投资低
' v+ c v# g5 T2 p8 z• 金属切屑有利于环境 ( X3 }6 s# [% E9 G
• 大多数情况下不需使用冷却液 4 C; ?/ G# U3 o" x
• 最大限度减少刀具储备和车间占地面积 " X, E }% ]) @( s8 j
• 表面光洁度往往会有优势。 6 O' @3 j% g8 G1 T% H4 ]* J
/ I2 @9 ~1 i( d! k2 ]6 ?7 Y立方氮化硼(CBN)是使用最广泛的硬零件车削刀具材料,这是因为它满足了大多数应用场合所提出的要求。 3 G% R5 H7 w' R) X- H9 A- E7 j
它具有很高的硬度(仅次于钻石),并能与韧度不一的刀片牌号相结合。 1 ^7 {% a8 E8 h* v. E( a
如今已有多种新开发的立方氮化硼刀片牌号,可满足各种日益发展的工序要求,例如切削速度、进给、连续切削和断续切削、表面精加工以及各种工况。 ) z8 v- n) f2 W/ N6 {9 _! F
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集中在加工区的高切削力与高温结合后产生很高的压力,因此在硬零件加工中,刀具磨损的主要表现是切削刃上出现月牙洼磨损。 : S8 w3 g" L% f6 c; B
硬立方氮化硼是唯一能达到这些要求并具备合理韧度的刀具材料。
% i9 B P, N5 z { b0 Y: F T; g立方氮化硼牌号的最新发展已为进一步限制磨损提供了手段,同时还能改善刃口安全性、扩大应用范围,并提高切削速度达20%左右。
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0 E. Y7 z$ z5 S4 y I生产效率、质量一致性和工艺可靠性是当今硬零件车削的基本标准。 : `1 l, L6 y' Q! d* x6 E: c9 j
由于硬零件车削已发展成一项应用广泛的工艺,并具有在热处理后对零件进行精加工的优点,因此,在加工效率方面已提出了种种要求。
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- b9 }) A4 ]* R* H由于生产效率是当今硬零件加工中一个日益重要的因素,刀具开发起到了重要作用。
& s" a3 s& s+ Z4 |发展趋势包括提高切削速度(有些牌号可达200米/分钟以上)、延长刀具寿命,以及提高刀具寿命的可预测性。进给率也得到了提高,通过刀片强度和槽型的发展,达到缩短切削时间的目的。
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刀片牌号正变得日益理想,以达到当今切削领域的操作要求。 立方氮化硼牌号通常是首选,其次是陶瓷牌号,从而优化了各种应用需求:
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3 }1 V- M r8 D2 w% ~• CB7015适合加工工况稳定的连续切削至偶尔轻型断续切削,主要用于表面硬化钢。
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/ v: I9 F% c+ [* O• CB7025适合较长的连续切削至较重型断续切削,往往以切入工况差为特点,如毛口和非斜切角,主要用于淬硬钢。 0 H2 h5 t/ Z8 W8 D( m
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• CB7050适合零件形状差异极大并可能存在严重扭曲,或者有非倾斜中断的严酷工况,主要用于淬硬钢。
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6 L! I, Y8 i% a( d& i S& T• GC6050是在某些操作中与立方氮化硼相辅相成的陶瓷牌号,适合良好工况下的轻型连续精加工,主要用于表面质量并非至关重要的表面硬化钢。
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4 |4 { Z% Z1 s3 I0 w6 k+ n2 }( K4 P$ b如要进行平行或垂直于零件中心线的加工,表面硬化零件
4 K) }. {- @! x) P- ~) x的硬零件车削应采用CB7015系列的Xcel刀片4 Y" A9 |8 u% }0 q* `5 i4 O
在刀片槽型方面,由于必须具备很高的刃口强度,所以硬零件加工刀片的切削刃相对较钝,不过,这并不意味읦槽型问题不重要。虽然断屑槽不是刀片断面边缘倒角的一部分,但是珩磨、刀尖圆弧半径、修光刃刀口和进角组合对性能和结果是至关重要的。$ Y8 o) b1 t" x2 L
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多年来,修光刃刀片技术已在总体上为车削精加工带来了革命性的变化。同时它也改善了硬零件车削。如今,专门研制的修光刃刀片可用于硬零件车削精加工和半精加工操作,其进给率能力显著高于常规的刀尖圆弧半径。
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Xcel刀片槽型是硬零件车削进给率/表面光洁度的进一步优化。它小心地平衡了进角很小的直线切削刃与修光刃技术。该小进角承接읦主刀片的进角,稍高于该刀片的切削深度值。它起到稀化切屑的作用,从而允许采用更高的进给率。这对生产效率将颇有裨益,并有助于减少切削深度边界处的刀片磨损。Xcel概念可降低切削温度,并为生产效率带来相当可观的提升。
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总 结
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今天,硬零件加工可以进行更广泛的优化。作为一项工艺,如今它已向前发展,能够应对各种常规与新的要求。实现更高性能,提供更多选择,以及新一代切削刀具的问世已使这些成为可能。由于有了一系列新型及经过改进的立方氮化硼牌号、刀片槽型和刀具路径战略,使硬零件加工能够达到更新和更高的竞争水平。 " M* ^" v9 S/ R& g$ A; L* ]2 K1 ]
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何谓硬零件车削 ; l7 J1 Q b3 `+ S r- S% Z( T
% A" x, H0 m: {9 A硬零件车削(HPT)是对高硬度工件进行单点车削。通常,该工艺的硬度范围是58到68 ! o ^; J9 K5 } [3 r
HRc。工件材料包括硬化合金钢、刀具钢、表面硬化钢和热处理粉冶金零件。它主要是精加工工艺,但也可以是半精加工工序,要求在尺寸外形和表面光洁度上达到很高的精度。以前通常需对这些表面进行磨削。7 b) \% M- ~/ ?
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