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以车代磨淬火钢刀片-CBN刀具硬车削

发布日期:2020-05-27 16:47:35

导读:淬火钢(淬硬钢)是热处理后的钢件,简称淬火钢,是典型的难加工材料,热处理后硬度在HRC50以上,采用CBN刀具可实现以车代磨(硬车削),具体CBN刀具是如何加工淬火钢实现以车代磨的呢
     淬火钢(淬硬钢)是热处理后的钢件,简称淬火钢,是典型的难加工材料,热处理后硬度在HRC50以上,采用CBN刀具可实现以车代磨(硬车削),具体CBN刀具是如何加工淬火钢实现以车代磨的呢,且看正文。

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第一部分:淬火钢常见零部件及以车代磨刀具选择

1淬火钢常见零部件及材质硬度:

  1)齿轮、齿轮轴:常见材质有20CrMnTi,40Cr,42CrMo,硬度HRC58-62之间,常用BN-H10,BN-H21材质加工。

  2)轴承:常见材质有GCr15,42Crmo,硬度在HRC60-62之间,其中风电轴承,轮毂轴承,冶金轴承,回转支承轴承较为常见。常用BN-H200,BN-H11材质加工。

  3)滚珠丝杠:常见材质为GCr15,硬度HRC60-62,常用CBN刀具BN-S20材质精车。

  4)球笼:常见材质为53号中碳钢(S53C日本牌号),硬度在HRC58-63之间,常用BN-H10 C25材质CBN涂层CBN刀具加工。

  5)同时还有同步器(20CrMnTi),电机转子轴(20Mncr5),传动轴(20CrMo),模具(Cr12moV)等都属于淬火钢典型零部件,硬度都在HRC50以上,连续加工选择BN-H05材质,轻微断续加工选择BN-H10材质,强断续加工选择BN-H21材质,重型断续加工选择BN-S20材质。

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2、以车代磨淬火钢的刀具选择

  1)硬质合金刀具:主要用于HRC45以下的热处理钢件,如调制件,对于HRC45以上的淬火件一般不建议使用;

  2)涂层硬质合金刀具:相比未涂层的硬质合金刀具耐磨性好,但表面涂层较薄,建议用于HRC50以下淬火件加工。

  3)陶瓷刀具:硬度和耐磨性较好,适合加工HRC45-55之间的钢件,但由于脆性大,所以不建议断续加工,主要用于连续精车工序。

  4)CBN刀具:硬度和耐磨性,抗冲击韧性兼优,适合加工HRC45以上的所有淬火钢件,同时可承受断续加工,如BN-H21材质强断续加工淬火钢齿轮,BN-H200材质断续加工风电轴承滚道,BN-H05材质连续精车淬火钢齿轮光洁度达到Ra0.2。

  目前淬火钢加工刀具主要选用CBN刀具,可实现高精加工,高速切削,高效生产,下面具体介绍一下哪些结构形式的CBN刀具加工淬火钢。

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3CBN刀具以车代磨淬火钢的4大优势

  1)实现以车代磨:CBN刀具代替磨削车加工淬火钢效率翻倍;

  2)成本低:车床的投资只有磨床的1/3-1/10;

  3)效率高:CBN刀具的切削率是磨削工艺的3-4倍,但所消耗的能量只有磨削的1/5;

  4)洁净生产:CBN刀具硬车削加工淬火钢时无需添加冷却液,切屑易回收处理。 

第二部分:以车代磨淬火钢的CBN刀具结构形式

1整体聚晶CBN刀具

  整体聚晶CBN刀片是整体刀片都是CBN材质,常用于硬车削淬火钢的CBN刀片材质为BN-S20,主要用于大余量切削淬火钢工况和断续加工工况,吃刀深度达到7.5mm不崩刀更耐磨。

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2复合式CBN刀具

  复合式CBN刀片只有切削刃部位是CBN材质,主要用于切削余量在0.5mm以内的淬火钢加工,从连续-强断续切削的刀片分别是BN-H05,BN-H10,BN-H21,BN-S20材质。

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3镶嵌式CBN刀具

  镶嵌式CBN刀片同样是切削刃部位是CBN材质,相比复合式CBN刀片刃口多更经济,刀片夹紧方式灵活,耐磨性优异,主要用于淬火钢的半精加工和精加工工序,如BN-H11,BN-H20材质加工淬火钢,余量控制在1mm以内均可。

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4新型CBN刀具

1)涂层CBN刀片

  在镶嵌式或复合式CBN刀片表面再涂覆一层耐磨材料,是其寿命延长,如BN-H10 C25材质相比BN-H10材质加工淬火钢寿命至少延长40%。

2)单面复合CBN刀片

  此款刀片主要用于风电轴承行业,加工余量控制在1mm左右,BN-H200材质在精加工工序加工淬火钢后,还可用于粗加工工序,重复使用,降低成本。

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第三部分:CBN刀具以车代磨淬火钢的切削参数介绍

1、以车代磨淬火钢的CBN刀具材质介绍

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2、CBN刀具以车代磨淬火钢的切削参数介绍

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第四部分:总结

CBN刀具硬车削淬火钢(淬硬钢)可获得2μm以内的高精度,Ra0.4以内的高光洁度,如BN-H05材质硬车削淬火钢可获得Ra0.2光洁度(连续切削工况),如断续切削则根据断续轻重选择BN-H10材质和BN-H21材质。

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