硬车削技术及其应用（四）

HEATS · 发表于 2010-10-22 00:22:33

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　　淬硬钢切屑为红而酥软的锻带状，脆性大，易折断，不粘结，一般在切削表面不产生积屑瘤，加工的表面质量高，但淬硬钢切削力比较大，特别是径向切削力比主切削力还要大，所以刀具宜采用负前角(go≥-5°）和较大的后角(ao=10°～15°），主偏角取决于机床刚性，一般取45°～60°，以减少工件和刀具颤振。

　　切削参数的选择

　　工件材料硬度越高，其切削速度应越小。硬车削精加工的适宜切削速度为80～200m/min，常用范围为10～150m/min，采用大切深或强烈断续功削高硬度材料，切速应保持在80～100m/min。一般情况下，切深为0.1～0.3mm。加工表面粗糙度要求高时可选小的切削探度，但不能太小，要适宜。进给量通常可以选择0.05～0.25mm/r，具休数值视表面粗糙度数值和生产率要求而定。当表面粗糙度为Ra0.3～0.6µm时，硬车削比磨削经济的多。

　　对工艺系统的要求

　　除选择合理的刀具外，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，即可用于淬硬钢的加工。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。不过人们普遍认为，硬车削需要高刚性的车床，即硬车削的关键是机床具有足够的刚性，同时刀具、工件、夹紧装置结构紧凑目具有同等的刚性。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，现有的设备就可以用于硬车削。

　　三、硬车削技术的应用

　　硬车削技术经过十年的发展及推广应用，获得了巨大的经济效益和社会效益。下面举例说明硬车削技术在轧辊加工等行业生产中的推广应用情况。

　　1.轧棍加工行业

　　国内十儿家大型轧辊企业已使用硬车削技术对冷硬铸铁、淬硬钢等各类轧辊进行荒车、粗车和精车等切削加工，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%。如在武汉钢铁公司轧辊厂，对硬度为60～80HS的冷硬铸铁轧辊粗车、半精车时.切削速度提高了3倍，每车一根轧辊，节约电力、工时费400多元，节约刀具费近100元，取得了巨大的经济效益。如我校机电实验中心.用FD22金属陶瓷刀具车削HRC58～63的86CrMoV7淬硬钢轧辊时(v=60m/min，f=0.2mm/r，ap=0.8mm)单刃连续切削轧辊路径达15000m(VCmax=0.2mm)，满足了以精车代磨削的要求。

　　2.工业泵加工行业

　　目前国内碴浆泵生产厂的70%～80%已采用硬车削技术。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63～67HRC的Cr15Mo3高硬铸铁件。过去由于各种刀具难以车削它.所以只得采用退火软化后粗加工，然后再悴火加工的工艺。采用硬车削技术以后，顺利解决了一次硬化加工问题，免除了退火再淬火两道工序，节约了大量工时和电力。

　　3.汽车加工行业

　　在汽车、拖拉机等大批量生产行业中的曲轴、凸轮轴及传动轴、刀量具行业及设备维修中经常会碰到淬硬件的加工难题。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)的硬度为60HRC，内圈直径为285mm，采用磨削工艺，磨削余量不均匀，需2h才能磨好；而采用硬车削加工，仅用45min就加工好一个内圈。

　　四、结束语

　　经过多年的研究和探索，我国硬车削技术取得了很大的进展，但是，硬车削技术在生产中的应用还不广泛。原因主要有以下几个方面：(1)生产企业、操作者对硬车削的效果了解不够，普遍认为硬材料只能磨削；(2)认为刀具成本太高。硬车削最初的刀具成本是比普通硬质合金昂贵(如CBN比普通硬质合金贵10多倍)，但其分摊在每个零件上的成本比磨削低，日，带来的效果比普通硬质合金要好得多；(3)对硬车削加工机理研究不够；(4)硬车削加工的规范不足以指导生产实践。因此，除了对硬车削机理进行深人研究外，必须加强硬车削加工知识的培训、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。在目前，如果将硬车削与精磨结合起来，则加工一个一般零件所花的成本将比磨床上完成粗加工和精加工所花成本降低40%～60%。 $ f" H$ e' Z% E1 l% q3 `

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