硬車刀具的選擇

在實(shí)際生產(chǎn)過程中,，很多工件在淬火后都會(huì)發(fā)生變形,，由于大型零部件,，變形量更大,，因此淬火后的鋼件還需進(jìn)行硬車，保證零部件的表面質(zhì)量,。但經(jīng)過淬火后的鋼件硬度一般在HRC50以上,，傳統(tǒng)刀具很難加工，材質(zhì)是硬車的關(guān)鍵,。

一,、硬車的特點(diǎn)：

淬火后的鋼件有很高的硬度，而且零部件對(duì)表面粗糙度和精度要求較高,，給硬車工序造成很大困難,，但長期加工實(shí)踐認(rèn)識(shí)到在加工淬火后的鋼件時(shí)主要有以下特征。

1,、切削抗力大,，刀尖易崩刃

據(jù)有些資料介紹，當(dāng)45#淬火硬度達(dá)到HRC44時(shí),，單位切削力達(dá)270公斤/平方毫米,，比一般鋼的單位切削力提高35%以上，淬火件在車加工時(shí),，切削力將明顯提高,。這是造成刀尖崩刃的主要原因。

2、切削溫度高

由于工件硬度高,，切削抗力大,，加之導(dǎo)熱系數(shù)低，易產(chǎn)生很高的切削溫度,，這是造成刀具磨損快使用壽命低的重要原因,。

3、淬火后鋼件在硬車后可輕松獲得較高的表面加工質(zhì)量

淬火鋼在硬度,、強(qiáng)度提高的同時(shí),，塑性則明顯地下降。因而在切削過程中加工表面不易產(chǎn)生高出基準(zhǔn)的毛刺,，也不易產(chǎn)生低于基準(zhǔn)平面的拉痕,，也就是說不易產(chǎn)生高低不平度，因而其表面單位凸和凹的平方和的平方根降低了,，可獲得較高的表面質(zhì)量

二,、硬車刀具材質(zhì)選擇：

合理選擇刀具材料，是切削加工淬火鋼的重要條件,。根據(jù)淬火鋼的切削特點(diǎn),，刀具材料不僅要有高的硬度、耐磨性,、耐熱性,，而且要有一定的強(qiáng)度和導(dǎo)熱性。PCBN刀片：它的硬度為HV8000～9000,，復(fù)合抗彎強(qiáng)度為900～1300MPa,，導(dǎo)熱性比較高，耐熱性為1400℃～1500℃,，是目前加工淬火后鋼件的理想刀具

CBN含量高,，晶粒度大的做粗硬車，此種PCBN刀具耐沖擊,，適合斷續(xù)加工,。

CBN含量低，晶粒度小的做精硬車,， 此種PCBN刀具不耐沖擊,，適合連續(xù)加工。

三、淬火后鋼件精加工的切削參數(shù)選擇 ：

在選擇切削用量三要素時(shí),，首先考慮選擇切削速度,，其次是切削深度,，再其次是進(jìn)給量。

1,、切削速度：

一般淬火后的鋼件溫度在達(dá)到400℃左右時(shí),，其硬度開始下降，所以在精加工淬火后鋼件時(shí),，應(yīng)充分利用這一特性,，切削速度不宜選擇太低或太高，以保持刀具有一定的耐用度,。從目前的經(jīng)驗(yàn)來看,，不同的刀具材料切削淬火鋼的切削速度，硬質(zhì)合金刀片Vc=30～75 m/min,；陶瓷刀片Vc=60～120 m/min,；PCBN刀片Vc=100～200 m/min。在斷續(xù)切削和工件材料硬度太高時(shí),，應(yīng)降低切削速度,。

2、切削深度：

一般情況下,，ap=0.1～3 mm,，一般根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)剛性選擇，一般情況下,，ap=0.1～3 mm,，針對(duì)淬火后變形較大的工件，還可選擇CBN含量高,，晶粒度大的PCBN刀具對(duì)其進(jìn)行大余量切削,。

3,、進(jìn)給量：

一般為0.05～0.4 mm/r,。在工件材料硬度高或斷續(xù)切削時(shí)，為了減小單位切削力,，應(yīng)當(dāng)減小進(jìn)給量,，以防崩刃和打刀；對(duì)于加工進(jìn)給量的選擇,，建議根據(jù)工件的形狀尺寸選擇刀具角度,，能提高加工效率同時(shí)，更能有效提高刀具的使用壽命,。

四,、淬火后鋼件精車時(shí)刀具的幾何參數(shù)如何選擇：

一把刀具好用與否，單靠選好的刀具材料是不夠的,，必須有相適應(yīng)的刀具幾何角度及合理的切削用量相匹配,，才能充分發(fā)揮刀具材料的性能，實(shí)現(xiàn)正常加工的目的。比如說：刀具材質(zhì)抗彎強(qiáng)度較低耐磨性尚好但崩刀嚴(yán)重,，這時(shí)可以選用較小的后角及負(fù)前角,，以加大楔角提高刀具的抗沖擊性。如果加工表面質(zhì)量不好,，可以減小副偏角加大刀尖圓弧等等,。因此刀具幾何參數(shù)的選用至關(guān)重要。具體各角的選擇原則如下：

1,、前角：

前角對(duì)刀具的切削過程影響較大,，前角太大、太小都會(huì)使刀具使用壽命顯著降低,。對(duì)于不同的刀具材料,，各有其對(duì)應(yīng)的刀具最大使用壽命前角，采用PCBN刀片精車淬火后鋼件時(shí),，前角取0°,。

2、后角：

通常加大后角能提高刀具的鋒利性,，減少后刀面磨損,，提高刀具耐用度和工件表面質(zhì)量。采用PCBN刀片精車淬火后鋼件時(shí),，后角一般選擇0°- 7°,。

3、主偏角：

主偏角直接影響刀具的徑向力的大小和散熱條件,。主偏角選的小時(shí),，可增加刀具強(qiáng)度和散熱條件，但如果主偏角選的過小會(huì)增加徑向力,，特別是加工抗力很大的淬火后鋼件時(shí)易引起切削振動(dòng),。基于上述原因,，精加工淬火后鋼件時(shí)一般主偏角取30°-60°之間,，通常淬火硬度偏低、工藝系統(tǒng)剛性較好,，可選較小的主偏角,。反之主偏角可適當(dāng)加大。 4,、副偏角：

副偏角的大小直接影響工件的表面質(zhì)量,。副偏角小易提高表面質(zhì)量。刀尖散熱條件較高刀具耐磨性提高,，但太小會(huì)增加徑向抗力引起切削振動(dòng),，實(shí)踐證明副偏角取6°-12°較好,，精加工時(shí)取小點(diǎn)。

5,、刃傾角：

刃傾角的大小直接影響刀尖部分的強(qiáng)度,，刃傾角取負(fù)值可提高刀尖強(qiáng)度，但如果取值過大會(huì)加大徑向力引起切削振動(dòng),。一般刃傾角取0°-5°,。半精車取較大值，精車取0°,。但在斷續(xù)加工時(shí),，淬火硬度偏高時(shí)應(yīng)取-10°-15°。

6,、刀尖圓?。?/p>

通常在加大刀尖圓弧半徑時(shí)可提高刀尖強(qiáng)度和散熱性，也可提高工件表面質(zhì)量,。但是刀尖圓弧過大時(shí),，切削接觸面增大，切削抗力增加易產(chǎn)生切削振動(dòng),，并造成打刀和工件表面質(zhì)量的下降,，采用PCBN刀具硬車淬火后鋼件時(shí)，刀尖圓弧一般取0.4mm,，0.8mm,。