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难加工材料用刀具:高强度和超高强度钢的切削加工

发布者: 顺畅 | 发布时间: 2019-5-28 08:06| 查看数: 197| 评论数: 0|帖子模式

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高强度钢是指那些在强度和韧性方面结合很好的钢种,低合金钢经调质处理后,具有很好的力学性能。其抗拉强度


                               
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>1200MPa时,称高强度钢;其抗拉强度


                               
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>1500MPa时,称为超高强度钢。

一、高强度和超高强度钢的切削加工特点

高强度钢和超高强度钢的共同特点是:抗拉强度高、塑性大、韧性高,加工硬化的倾向特别大,导热系数低,另外,它们的线膨胀系数也较大,因此,切削高强度钢和超高强度钢时,切削力大、切削温度高,刀具极易崩刃及磨损,断屑困难,工件热变形大也是它们的共同特性。

二、切削高强度和超高强度钢的具体措施

切削高强度钢和超高强度钢的具体措施如表7-6所示。

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三、典型产品介绍

(一)Duratomic®钢件车削材质等级TP1501(山高)

1.产品简介

基于新Duratomic技术的材质等级使改进后的涂层和工艺可发挥更高性能(见图7-10)。TP1501具有均衡的高端钢加工能力,还能加工球墨铸铁,具有较高的韧性及耐磨性的结合,尤其具有非常好的后刀面耐磨性。并且,具有已用刃口检测功能,减少浪费率,保护环境。

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2.应用实例

零件:中间轮。

工件材料:14CrMnSiNi2MoA。

刀具:PCLNL2525M12。

刀片:CNMG120408-M6,TP1501。

切削液:使用外冷。

应用:外圆切削。

切削参数:vc=240 m/min,f=0.4 mm/r,ap=1 mm。

加工效果:刀具寿命增加66.67%。

(二)TUNG-TRI铣刀(泰珂洛)

1.产品简介 如图7-11所示,TungTri系列方肩铣刀采用正角3刀尖刀片设计,独特的刀片几何结构能够实现更高的加工效率,刀片拥有3个切削刃。

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2.产品特点

(1)每片刀片有3个切削刃保证了加工中有较高的经济性。

(2)正角刀片优化的槽形设计保证低切削抗力和无振动切削。

(3)螺旋式切削刃和优化的定位结构可以保证高的尺寸精度和表面质量。

(4)保证刀片锋利的同时拥有强壮的结构设计,可以有效降低崩刃风险。

(5)三角形刀片设计可以改善刀片的夹紧刚性和可靠性。

(6)根据不同背吃刀量要求,有6、10、15三种规格的刀片可供选择。

(7)铣刀采用不等齿距设计,把切削振动降至最低。

3.应用实例

工件名称:工程机械主体框架,如图7-12所示。

0XHcGm57P04.jpg
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工件材料:Hiten50(高强度钢)。

应用:槽铣削。

机床:立式加工中心。

切削液:水溶性。

刀杆:EPA10R032M32.0-03N。

刀片:TOMT100408PDER-MJ AH3135。

切削参数:vc=120m/min,f=0.12mm/r,ap=8mm,ae=32mm。

切削效果:刀具寿命延长1.3倍,并缩短加工加工时间20min。

高强度和超高强度钢的切削加工

三、典型产品介绍

(三)RP5 银虎车刀片粗加工槽形(瓦尔特)

1.产品简介

(1)如图7-13所示,稳定的正3°刃口倒角,粗加工时确保切削轻快。

(2)开放的,深而宽的容屑槽,加工时切削温度低,能减小磨损。

(3)切削刃中心区域宽的刃口倒角,防止在加工锻件硬皮时出现崩刃的情况。

(4)钢件的粗加工。

(5)大背吃刀量大进给,粗加工工序。

(6)能源行业的齿轮部件的轮毂车削。

(7)汽车行业中锻造的传动轴批量生产,此时的每转进给量f可以大于刀尖圆角的一半(r/2)。

(8)通用行业。

(9)常规切削参数:ap= 2.5~9.0mm,f=0.25~0.90mm/r。

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2.应用实例

零件:轴类。

工件材质:42CrMo4, 抗拉强度800~900N/mm2。

机床:EMAG。

车刀杆: PCLNL3225M12。

车刀片: CNMG120408-RP5 WPP05S。

应用:粗车外圆。

冷却:外冷。

切削参数:ap=2.5mm,vc=220m/min,f=0.32mm/r。

加工效果:粗加工,线速度由之前的190m/min,提高到220m/min,提高了切削效率,同时刀片寿命提高30%,极大的释放了机床加工能力。

(四)JHP951立铣刀(山高)

1.产品简介

JHP951是一款针对高强度钢加工的立铣刀,具有特殊的结构,螺旋角度是渐变的,螺旋槽呈弧形,加上不等齿距的设计和独特的硬质合金本体,使得刀具可以采用1.5Dc的背吃刀量进行满刃开槽加工。刀具采用5°的切削前角,弧形的后角结构,刀具刃口十分强壮,在加工高强度钢时,刃口得到保护,实现安全高效地切削加工。

除了普通的开槽加工,侧铣加工,刀具可以应用于螺旋插补铣削、斜坡铣削以及钻铣加工。刀具结构如图7-14所示。

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2.加工案例

刀具:JHP951200E2R050.3Z-SIRA。

工件:连接件,如图7-15所示。

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材料:EN42crMo4 (1350 N/mm )。

加工参数: v c=157m/m i n , f z= 0 . 1 5 m m / z ,ap=38mm,ae=3mm。

第五节 不锈钢的切削加工

通常往钢中加入较多的Cr、Ni、Mo和Ti等元素,使其具有耐磨性能,并在较高的温度(>450℃)下,具有较高强度的合金钢,称为不锈钢。通常不锈钢中Cr含量>10%,或者Ni含量>8%。不锈钢被广泛应用于航空、航天、发电设备制造、建筑和食品等工业部门及日常生活中。

一、不锈钢的分类

不锈钢的分类及特点如表7-7所示。

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二、不锈钢的相对加工性

不锈钢的相对加工性如表7-8所示。

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以上内容节选自《数控刀具选用指南第二版》


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