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克服硬質(zhì)材料加工的難點(diǎn)
新品種刀具 用陶瓷刀和立方氮化硼(CBN)刀具加工硬鋼材都很好。這些刀具在短短的時(shí)間里得到了飛速發(fā)展，有些刀具制造商聲稱：只要機(jī)床使用正確，他們的刀具比磨削可以縮短時(shí)間300%，并能提高切削精度。
這些供應(yīng)商推薦的陶瓷刀具有負(fù)前角和較大的T-倒棱，該倒棱只在刀具-工件界面上增加壓力。與此相反，CBN按照工件的具體情況，可以有也可以沒有這種不利的T-倒棱。例如，用CBN進(jìn)行斷續(xù)切削時(shí)，就需要較大的T-倒棱來承受振動(dòng)。
陶瓷刀具的使用會(huì)比CBN越來越普遍，這是由于它的成本較低，也因?yàn)樗鼈兊那邢魅休^多的緣故。然而，它們極易受熱漲裂。此外，如果刀刃修磨不當(dāng)時(shí)，不宜進(jìn)行斷續(xù)切削。CBN雖然比陶瓷貴得多，但它的切削性能好得多，加工精度高，使用壽命也長(zhǎng)些。
在此兩種刀具材料之間進(jìn)行選擇，是如何使工件材質(zhì)、幾何形狀以及切削速度和送給民與其相適應(yīng)的工作。有些用戶通常并不拘泥于逐條地比較，而是以該刀具對(duì)同樣的加工所構(gòu)成的成本，以及能產(chǎn)生多大效益為選擇原則。這些用戶用價(jià)格較低的陶瓷刀粗車熱處理時(shí)殘留的銹皮和鐵鱗等，然后，用更好些的CBN刀具進(jìn)行精加工。一般而言，如果硬化深度大于欲車去的材料深度，最好選用CBN。
選擇正確的加工方法
從實(shí)用的立場(chǎng)考慮，硬質(zhì)材料車削是一個(gè)與工件特性密切相關(guān)的過程。它特別適合切削具有錯(cuò)綜圓弧、角度，以及半徑等幾何形狀十分復(fù)雜的工件。您可以采用單刀尖編程車削的方法，快速又經(jīng)濟(jì)地完成加工，而不必為此去購買成形砂輪了，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，大多數(shù)硬質(zhì)材料車削是以91-150 m/min的切削速度和 0.05-0.13mm/min的進(jìn)給速度進(jìn)行的。精切吃刀深度一般為0.08－0.5mm。
因此，如何控制好材質(zhì)的純度，以及車削以前的熱處理、粗車和成形工序，便成為本加工所能達(dá)到的精度大小的決定因素了，如果工件硬度波動(dòng)只有三個(gè)洛氏硬度值(舉例說)，刀具的切削壓力就會(huì)變化到足以使您保證不了5µm的尺寸精度。不穩(wěn)定的硬度和不均勻的吃刀深度，都會(huì)損壞這種加工。因此，應(yīng)該使用合格的材料，保持恒定的金屬切削率，并保批熱處理硬度在±1或±2個(gè)HRC值以內(nèi)。
工件的長(zhǎng)徑比也會(huì)影響機(jī)床保持公差精度的能力。典型的固定床頭式車床一般不用尾座對(duì)長(zhǎng)徑比為5:l－6:1的軟質(zhì)工件時(shí)，能達(dá)到相當(dāng)嚴(yán)格的精度。由于工件的硬度、刀具的負(fù)前角和切削硬質(zhì)材料所必需的T-倒棱，使得對(duì)具壓力相當(dāng)大，因而，當(dāng)工件無尾座支承時(shí)，必須將工件的長(zhǎng)徑比限制在3:1－4:1。
當(dāng)然，此限制要隨加工的不間而變——也就是說，隨工件的材質(zhì)、硬度以及對(duì)粗糙度和精度要求而變。我們以前曾不用尾座支承車削過直徑13mm、長(zhǎng)度64mm的工件，則是精度很差。
尾座能起一定作用，但它對(duì)非是解決所有問題的靈丹妙藥。例如，頂尖不能防止直徑25mm、長(zhǎng)300mm的工件的震顫。對(duì)這種工件，您只能采用磨削的辦法。要保證比0.005mm更嚴(yán)格的公差精度，采用磨削工藝出比較好。雖然說硬質(zhì)材料車削不能完全取代磨削，但它可以取代相當(dāng)大一部分，尤其是工件的長(zhǎng)徑比較小、形狀較復(fù)雜時(shí)如此。 |
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