涂层刀具高速铣削高硬度淬硬钢切削力研究

采用四种不同涂层硬质合金铣刀高速铣削四种不同硬度的淬硬钢材料,研究了刀具涂层成分、工件材料硬度以及切削工艺参数(切削速度、每齿进给量、轴向铣削深度和径向铣削深度)对切削力的影响。研究表明：随着切削速度的增大,淬硬钢P20和S136的切削合力影响较小,而对于淬硬钢SKD11和PM60,改变切削速度对切削合力影响显著。随着切削速度的增大,四种不同涂层刀具切削淬硬钢S136产生的切削合力先快速增大后缓慢减小,刀具切削力大小顺序一直保持为TiSiN>CrSiN>AlCrN>TiAlN,其中TiAlN涂层相对于其余三种刀具涂层在降低切削力、减少工件与刀具之间的相互摩擦具有优势。切削参数的变化对切削力的影响与淬硬钢工件硬度的变化存在相互影响,淬硬钢硬度低于HRC55时,切削工艺参数的变化对于切削力的变化影响不明显;而当淬硬钢硬度高于HRC60时,随着切削工艺参数的增大,切削力发生显著变化。     

高速铣削P20和45淬硬钢的切削力

使用TiAlN涂层的整体硬质合金球形立铣刀，对45钢（52HRC、48HRC、42HRC）及P20钢（41HRC、33HRC）进行了高速铣削试验。基于材料变形下的流动应力方程及剪切角理论，分析了切削速度、工件硬度、材料性能对切削力的影响。试验中的切削参数如下：切削速度为156～816m／min，每齿进给量为0．1mm，轴向切削深度为3mm，切削宽度为1mm。结果表明：高速铣削淬硬钢产生锯齿形切屑，切削速度和工件硬度对切削力有显著影响。     

干式车削不同淬硬状态工具钢三向切削力的试验研究

通过使用PCBN刀具精密干式车削不同淬硬状态(51、55、58、62、65±1 HRC)工具钢Cr12MoV的试验,分析了淬硬状态对三向切削力的影响规律。试验表明:随工件硬度的升高,主切削力与径向力先逐渐增大,后急剧减小;而进给力在很小范围内波动。EDS分析进一步表明:工件硬度达到65±1 HRC时,会因工件表面材料的脆性而减小切削力;而当工件硬度达到62±1 HRC时,由于切削温度的升高而在切屑与刀具前面产生粘结作用,从而引起切削力增大。试验结果对精密干式切削淬硬工具钢具有实际的指导意义与参考价值。     

机械夹固不重磨的75°陶瓷车刀

对淬硬工件,采用金属陶瓷车刀,可以进行高速切削,表面光洁度能达到▽▽6～▽▽▽8,精度达到二级。一、刀具结构和切削用量刀具结构如下图。该陶瓷车刀用在C616车床上,加工φ5×150毫米、硬度为R_C56～62的铬12钢工件。切削用量范围为:切削速度v=42～175米/分,走刀量s=0.06～0.6毫米/转,切削深度t=0.1～0.8毫米,工件转速n=316～1350转/分。     

淬硬钢的钻削

在加工淬硬钢时,有人认为用硬质合金刀具低速切削就可成功,实践证明,这种方法有时是难于实现的。那是因为淬硬钢的硬度达到HRC60以上,强度和抗压能力也相当大。低速切削中刀尖强度相对来说比较弱,尤其是在结构比较单薄时,未必能切入工件表层。相反采用高速切削可利用刀尖与工件之间的连续摩擦发热,使切削点温度达到400℃以上(色如红枣),工件的被切削部分局部退火,硬度和强度下降,而硬质合金的硬度基本没有变化,且韧性还有所提高,因此切削性能有所改善。我们在这个原理基础上,结合具体情况,采取特殊方法而实现了较为满意的切削。例如在图1渗碳淬硬钢工件上钻两个φ4、斜45°的油孔。工件材料为18CrMnTi渗碳钢,表面层渗碳淬硬HRC58～63,深度0.9～1.3,心部硬度HRC30～45。我们使用YG类     

不锈钢车削刀具的介绍

在化工机械、食品机械及阀门等装置中 ,有些零件用 1Ｃｒ1 8Ｎｉ9Ｔｉ等不锈钢制作。由于不锈钢塑性大 ,导热性差 ,冷硬严重 ,韧性、高温强度及强化系数高 ,所以加工比较困难。现介绍两种经实际使用效果较好的车刀。1　大前角外圆车刀外圆车刀 (图 1 )　采用大前角 ,γ =3 0°,能减少切削力和降低切削热 ,刀尖锋利 ,加上Ｒ5较大卷屑槽的配合 ,切屑能自然卷图 1　大前角外圆车刀曲 ,变形轻松 ,流出顺利 ,切削刚性增强 ,减少了振动。车刀后角α =8°～ 1 0°,副后角α1=5°～7°,使之切削中减少车刀与工件的摩擦 ,降低加工表面的粗糙度 ,减少…     

三明治结构淬硬钢Cr12MoV切削加工的数值模拟

针对三明治结构淬硬钢切削过程复杂、切削力难以预测的问题,借助ABAQUS有限元软件,基于物理失效切屑分离准则、Johnson-Cook本构模型,建立了三明治结构淬硬钢Cr12Mo V的铣削数值分析模型。对三明治结构淬硬钢的铣削加工过程进行了数值模拟,通过改变仿真过程中的切削加工参数,获得了三明治结构淬硬钢的切削温度、切削力的分布;分析了工件硬度变化对切削温度、切削力大小的影响;通过铣削实验,对仿真结果进行了验证。研究结果表明:切削时的温度随工件硬度增大而不断升高,且同等切削参数下三明治结构切削温度较相应硬度区切削温度有所增加;三明治结构仅对焊缝夹层位置的切削力产生影响,并未对其他位置的切削力产生作用;实验结果与仿真结果基本吻合,验证了仿真模型的正确性。     

润滑方式对高速铣削淬硬钢的影响

使用TiSiN和TiAlN涂层刀具在3种不同冷却润滑方式下,在高速加工中心上采用固定的切削工艺参数,对淬硬钢SKD11(HRC 62)进行切削试验,研究加工工件的表面粗糙度、切削力、刀具磨损及切屑形态的不同.结果 表明:TiSiN涂层铣刀相对于TiAlN涂层能更好地降低已加工面的表面粗糙度,减小切削力,降低刀具的磨损;...     

细长丝杠的加工

我们曾加工过如图1所示的细长丝杠,其长度与螺纹中径比值为148左右,材料为45号钢,调质至HRC28～30。加工这类细长丝杠的困难确实很多,我们采取了一些措施,使加工后的丝杠达到了各项技术要求。现将我们的点滴体会介绍如下。一、刀具由于细长丝杠刚性很弱,为减少振动和变形,必须尽量减小切削力,这也是我们在考虑刀具诸因素时的基本出发点。刀具参数如下: 外圆粗车刀:主偏角90～92°,副偏角5～7°,前角30°,后角10°,刀尖有R0.2～R0.3的圆弧,它起到了相当于倒棱的作用,可以增加主切削刃的强度。外圆精车刀:主偏角45°,副偏角45°,前角30°,后角12°。     

高硬度淬硬钢高速铣削过程的切削温度研究

通过设计在不同加工工艺参数条件下高速铣削高硬度(48HRC～68HRC)淬硬钢试验,研究了切削温度信号的特征,分析了切削温度与淬硬钢材料硬度、切削工艺参数的关系。结果表明:随着淬硬钢材料硬度的增大,切削温度呈现递增趋势,4种淬硬钢的切削温度随材料硬度变化顺序为:PM60SKD11S136P20,其中,PM60材料的切削温度远高于其余3种淬硬钢材料;随着切削工艺参数(切削速度、每齿进给量、轴向铣削深度和径向铣削深度)的增大,4种涂层铣刀的切削温度基本呈现出逐渐增高的趋势,其中TiSiN和TiAlN涂层铣刀的切削温度增高幅度大于AlCrN和CrSiN涂层铣刀。建立了4种涂层铣刀高速铣削淬硬钢S136的切削温度多元回归预测模型,可应用于淬硬钢S136的切削温度预测。     

淬硬钢强力切断倒角车刀

我厂某产品零件,淬火后要切掉尾端达到成品尺寸并倒角。由于零件尾端细、长,硬度较高(材料为50B,淬硬HRC45～50),用一般车刀纵向走刀切削,不易加工,且刀具损坏严重。为此,采用淬硬钢强力切断倒角车刀,横向进给一刀切成,效果较好。刀具结构及几何参数如图2所示。     

淬硬钢高速微小孔钻削工艺试验研究

从淬硬钢高速微小孔钻削时钻头承受的负荷入手,以HRC62淬硬轴承钢材料为对象,通过试验的方法,检测和分析钻削过程中动态切削力(轴向力和扭矩)的特征,研究淬硬钢微小孔钻削的可行性和切削条件。并通过试验研究切削速度、进给量等钻削工艺参数对切削力的影响规律,提出改善硬态切削性能、提高钻头耐用度的淬硬钢微小孔钻削工艺规范。     

球头刀铣削淬硬钢倾斜表面切削力试验研究

采用正交试验方法,使用PCBN涂层硬质合金球头铣刀,对不同铣削参数下的52HRC淬硬钢Cr12MoV倾斜表面进行了铣削试验。研究了各工艺参数对切削力的影响规律。试验结果表明:三向力中,Fz远大于Fx和Fy的切削分力,Fz为主铣削力;切削深度对主铣削力的影响大于进给速度、工件倾角和主轴转速对其的影响;工件倾角16.7°,主轴转速6000r/min,进给速度800mm/min,切削深度0.1mm为优选工艺条件。同时,对比试验表明,采用顺铣方式能有效减小切削力,改善铣削稳定性。本文研究结果对淬硬钢Cr12MoV铣削工艺参数的优化具有一定的参考价值。     

精车45淬硬钢切削力的研究

45淬硬钢的主要性能是硬度高、强度高、脆性大、导热性差、切削加工性差,切削加工困难大。它在切削加工中有以下特点:切削力大、切削温度高,刀具易磨损;淬硬钢径向切削力较大;切削淬硬钢时切屑与前刀面接触长度短,因此切削力和切削温度集中在切削刃附近,易使刀具磨损和崩刃;易获得较高的表面质量。为了获得更高的加工精度和表面粗糙度,论文对45淬硬钢切削力进行了研究。     

高速铣削45钢工件硬度对切削力及表面粗糙度影响的试验研究

通过对45钢高速铣削试验,研究了工件材料硬度对切削力以及工件表面粗糙度的影响趋势。结果表明,当工件硬度低于HRC50时,随工件硬度的增大,切削力减小、表面粗糙度增大;而工件硬度高于HRC50时,随着工件硬度的增加,切削力增大,表面粗糙度值减小。提出了切削硬度的概念,揭示了切削过程中材料硬度的变化机理,对以上影响规律进行了合理的解释,同时对工件硬度、切削温度、粗糙度、切削力之间的内在相互作用进行了分析。     

左右凸轮高频淬火工装

拖拉机上的重要零件左右凸轮(图1)材料为45钢,L=32毫米凸轮部位要求高频表面淬火。要求:硬度HRC50～62,淬硬层深1.5～2.5毫米,淬火部位与薄壁相交处未淬硬区宽度δ     

高速铣削淬硬钢表面粗糙度的试验研究

通过切削试验研究了高速铣削淬硬钢时刀具变量中的几何参数(铣刀的前角、后角、螺旋角)、工件变量(工件硬度)和切削参数变量(铣削速度、每齿进给量)对加工表面粗糙度的影响。根据对试验结果的分析得出高速铣削淬硬钢工件表面粗糙度的变化规律。     

断续切削硬质材料时切刀几何参数的选择

前角是决定切刀切削性能最重要的几何参数。车削淬火钢和白口铸铁等硬质材料时,先进刀具的统计数据和各种资料推荐的硬质合金车刀前角均为负前角,其值为γ_0=-5°～-15°。采用负前角的原因:其一是工件材料硬度高,切削力大,刀具易崩刃或磨损,耐用度低,采用了负前角,楔角β_0显著增大,可以提高切削刃强度,避免崩刃,提高刀具耐用度;其二是刀具以负前角工作时,切削刃受压应力作用,以正前角工作时,切削刃受到弯曲应力作用,而硬质合金的抗压强度     

水平回转成形车刀的参数计算

1　问题的提出成形车刀的切削刃形状比较复杂 ,如采用正交平面前角γ0 和正交平面后角α0 定义成形车刀角度 ,会使成形车刀的测量、制造和刃磨比较困难。为此 ,可将假定进给平面前角γｆ 和假定进给平面后角αｆ 定义为成形车刀的名义前角和名义后角。由于成形车刀的切削刃为折线或曲线 ,因此切削刃上各点的正交平面后角值与该点的主偏角κｒ 有关 ,即ｔａｎα0 =ｔａｎαｆｓｉｎｋｒ,当ｋｒ=0°时 ,α0 =0°。在图 1所示加工情况下 ,成形车刀的后刀面紧贴工件的端面 (Ｗ面 ) ,摩擦现象严重。为保证加工质量和刀具寿命 ,应使成形车刀切削刃…     

管件封口车刀

一、加工原理 我厂的封口车刀是在学习全国小口径铜管封平口车刀经验上不断加以改进而来的,并获得了新的发展和成效。能封直径40毫米以下各种形状管件。 这种刀具加工时无切削,主要依靠主轴旋转时工件和刀具的磨擦,工件摩擦处的温度达700～800℃,在刀具的挤压下,按着刀具的形状完成封口加工,其加工过程如图所示。 二、几种不同封口面车刀 刀具材料:刀片、 B K 8 ;刀体、 45号钢。刀具几何形状:前角Y=0°,后角a=5°。(1)封大弧度车刀(2)封圆顶车刀(3) 90°锥顶封口车刀(4)平顶封口车刀 技术参数:摩擦速度v=1～1.25米/秒;进刀量用手动。 使…