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什么是超硬刀具?

分类:
新闻中心
作者:
来源:
2019/11/21 17:27

随着现代科学技术的发展,各种高硬度的工程材料越来越多地被采用,而传统的车削技术难以胜任或根本无法实现对某些高硬度材料的加工。涂层硬质合金、陶瓷、PCBN等超硬刀具材料因其具有很高的高温硬度、耐磨性和热化学稳定性,这为高硬度材料的切削加工提供了最基本的前提条件,并在生产中取得了明显效益。

超硬刀具及其选用

超硬刀具采用的材料及其刀具结构和几何参数是实现硬车削的基本要素,因此,如何选择超硬刀具材料,设计出合理的刀具结构和几何参数对稳定实现硬车削是十分重要的。

除选择合理的刀具外,采用超硬刀具进行硬车削对车床或车削中心并无特殊要求,若车床或车削中心刚度足够,且加工软的工件时能得到所要求的精度和表面粗糙度,即可用于硬切削。为了保证车削操作的平稳和连续,常用的方法是采用刚性夹紧装置和中等前角刀具。若工件在切削力作用下其定位、支承和旋转可以保持相当平稳状态,现有的设备就可采用超硬刀具进行硬车削。

超硬刀具在硬车削中的应用

采用超硬刀具进行硬车削,此项技术经过十几年的发展及推广应用,获得了巨大的经济效益和社会效益。下面以轧辊加工等行业为例,说明超硬刀具在生产中的推广应用情况。

轧辊加工行业

国内许多大型轧辊企业已使用超硬刀具对冷硬铸铁、淬硬钢等各类轧辊进行荒车、粗车和精车,均取得了良好的效益:平均提高加工效率2~6倍,节约加工工时和电力50%~80%。如武汉钢铁公司轧辊厂对硬度为HS60~80的冷硬铸铁轧辊粗车、半精车时,切削速度提高了3倍,每车1根轧辊,节约电力、工时费四百多元,节约刀具费近一百元,取得了巨大的经济效益。如我校用FD22金属陶瓷刀具车削HRC58~63的86CrMoV7淬硬钢轧辊时(Vc=60m/min,f=0.2mm/r,ap=0.8mm),单刃连续切削轧辊路径达15000m(刀尖后刀面磨损带的最大宽度VBmax=0.2mm),满足了以车代磨的要求。

工业泵加工行业

目前国内碴浆泵生产厂的70%~80%已采用超硬刀具。碴浆泵广泛应用于矿山、电力等行业,是国内外急需的产品,其护套、护板是HRC63~67的Cr15Mo3高硬铸铁件。过去由于各种刀具难以车削这种材料,所以只得采用退火软化后粗加工,然后再淬火加工的工艺。采用超硬刀具以后,顺利实现了一次硬化加工,免除了退火再淬火2道工序,节约了大量工时和电力。

汽车工业

在汽车、拖拉机等行业中的曲轴、凸轮轴、传动轴的加工,刃具、量具的加工和设备维修中,经常会碰到淬硬工件的加工难题。如我国某机车车辆厂,在设备维修中需要对轴承内圈进行加工,轴承内圈(材料GCr15钢)的硬度为HRC60,内圈直径为f285mm,采用磨削工艺,磨削余量不均匀,需2h才能磨好;而先用超硬刀具,仅用45min就加工成一个内环。

因此,除了对超硬刀具加工机理进行深入研究外,还必须加强超硬刀具加工知识的培训、成功经验演示及严格操作规范,使这种高效、洁净的加工方法更多地应用于生产实际。