高速加工淬硬钢的刀具.pdfVIP

郑州华菱超硬材料有限公司 2014.12 高速加工淬硬钢的刀具 淬硬钢以其优良的使用性能在模具行业中占着非常重要的地位。随着高速 加工中心在我国的应用的增加，高速加工已成为淬硬钢等高硬度材料切削加工 的主要手段。 高速加工大幅度提高了生产率和加工精度，显著地降低了制造费用，简化 了零件制造工艺流程，促进了生产模式的变革。在切削铝合金等轻金属材料时， 高速加工已经取得了非常明显的效果，而对淬硬钢等难加工材料仍存在许多困 难。加工铝合金的切削速度超过临界值时，切削力随切削速度提高而显著下降； 但在加工淬硬钢时切削力没有明显的临界值，至多是随切削速度提高，切削力 的增加速度减缓。此外，加工淬硬钢时刀具很容易磨损， 这限制了切削速度不 能够太高。虽然高速加工淬硬钢不像加工铝合金那样可使加工成本显著降低， 但其切削效率和加工质量却比传统加工(如电火花和手工抛光加工)有了很大的 改进，这对增强企业的竞争力无疑是非常重要的。加工淬硬钢要求切削刀具有 很高的硬度和韧性，能够承受很大的冲击载荷；另由于切削过程中刀刃切削部 分的温度很高，必须保证涂层在高温下能与基体牢固地结合，不致脱落或氧化 变质。 目前，可用于淬硬钢高速加工的刀具材料有硬质合金刀具、涂层硬质合金、 陶瓷刀具、立方氮化硼刀具等。 （1）硬质合金刀具：硬质合金刀片的硬度在 89-94HRA，相当于 71-76HRC， 对于HRC40 以上的淬硬钢加工时硬质合金刀片容易烧刀造成磨损块且加工效率 低，所以适合HRC45 以下硬度工件的精加工，相对来讲需低速车削(如果是单件 偶尔性精加工生产，也可用合适牌号的普通硬质合金刀具进行加工)。 （2）涂层硬质合金刀具：就是在硬质合金刀片的表面上涂覆耐磨的TiC 或 TiN、HfN、Al2O3 等薄层，形成表面涂层硬质合金。由于表面上涂覆的一层耐 磨材料，刀具较耐磨，适合小批量加工，但当大批量加工高硬度铸铁件时，由 于切削时间长表面涂层的耐磨材料使用完之后刀具就和硬质合金刀具一样，磨 损加剧，导致换刀频次高，影响加工效率和增加刀具费用。 （3）陶瓷刀具：陶瓷刀具本身的硬度比硬质合金刀具高，本身刀体的硬度 在HRC95-100，适合加工硬度在HRC40--55 度的淬硬钢工件，但由于陶瓷刀片脆 性太大，受其抗冲击性的限制，一般用于精加工工序，并且尽量避免断续车削。 （3）华菱超硬非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-H10 牌号，BN-H20 牌号和 BN-S20 牌号：对淬火后硬度在HRC45 硬度以上的钢件最为适合。精加工吃刀深 度在0.3mm 以下可以选择BN-H10 牌号和BN-H20 牌号，都属于焊接复合式立方 氮化硼刀具，两种刀具牌号的区别在于BN-H10 牌号只适合连续切削，而BN- H20 可加工中等断续工件。当吃刀深度0.5mm 以上的粗加工或者有断续精加工 的淬火钢可考虑BN-S20 牌号整体聚晶立方氮化硼刀具，此牌号属于非金属粘合 剂，它不仅可以断续切削淬火钢，也可以大余量切除工件的淬硬层，但前提是 并没有牺牲刀具的耐磨性，这是与市场上的立方氮化硼刀具最大的不同。由于 三种刀具牌号的硬度高(HV8000～9000)，耐热性高(1400℃～1500℃)，在使用 时可以高于硬质合金几倍的切削速度切削淬火钢，而耐用度是硬度合金的几倍 到几十倍。 华菱超硬知名于高硬度材料切削领域，致力于高硬度切削和高速切削领域完整的刀具产品及方案设计 郑州华菱超硬材料有限公司 2014.12 华菱超硬非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-S20 等牌号高速加工 淬硬钢的切削参数： （1）BN-S20 牌号加工淬硬钢滚珠丝杠切削参数： ap=4.5mm， Fr=0.10mm/r,Vc=90m/min； （2）BN-H11 牌号精加工淬硬钢轴承切削参数：ap=2.5mm， Fr=0.12mm/r,Vc=140m/min； （3）BN-S200 牌号精铣加工淬硬钢模具： BN-S200 牌号，切削参数： ap=0.5mm,Fr=0.12mm/r 每齿,Vc=130m/min。 （4）BN-S20 牌号加工大齿轮切削参数：ap=2.5mm， Fr=0.12mm/r