|
; b4 o+ N$ Y5 w/ i8 Y
. B& e7 L' u9 ]" u7 ^" L1 y: s9 s
高硬度耐熱材料車削加工的實踐
0 v0 Z, v4 z+ a
& o A/ l5 w- E' @8 |( q& d- s 2 V4 y0 C% l9 i! T) Z
! E' o/ t$ j5 E5 m O
輥輪是軋鋼機(jī)上的主要零件,,它在實際使用過程中由于受到一定的沖擊,,而且表
) S5 U1 t) h+ [2 M# b D; C6 E0 e4 g4 s$ C
面被高速、高溫紅鋼摩擦,,要求其表面具有良好的耐磨性,,同時也須有足夠的韌 O& ~8 y w/ B Z, m
6 C5 j# I6 O$ D性,以防止受沖擊而破碎,。鑒于輥輪的特殊用途,,決定了它的材質(zhì)必須具備:①
: F) k7 H' D3 N, Y. S, [$ f# @
3 ]: Z& E0 c/ G. W5 L高速耐磨性;②足夠的紅硬性,;③足夠的強(qiáng)度和韌性,。在實際使用過程中,我們
7 G5 Z+ C* k& x* r2 U/ H. t/ v4 [
F6 ?& z5 I4 L7 M/ x0 t1 I發(fā)現(xiàn)近似白口鑄鐵較為合適,。但由于此材質(zhì)一般為鑄態(tài)使用,,就不可避免地存在$ G% f0 K5 H1 Z4 M
' m$ A1 L7 C/ x- ~1 B% ]) _, P
鑄造缺陷,且硬度可達(dá)6 o1 k1 h4 o7 O
; `0 ~$ H4 z/ l3 R' [50# e0 F ~9 o6 n. n- ]1 l
8 i5 y, B; {( X" _5 G
~
' j& g( H, g$ r. ~5 g. }5 r. Z
2 q) w, e0 s- A* L60HRC
- ]7 b: L; \4 E6 q) h4 h; b8 s5 [& Y9 i, D
,,加上輥輪4 `# D% h: I B6 q6 D0 s
5 {) |+ f' x: k" g
(1 B" k I5 D1 ^
' I# _4 I; [# m- j如附圖所示
5 b8 H: w- E( ]# P! A: f! y$ Q x3 ~9 |6 J2 e1 r- l% l; f$ t3 P
)+ c; f b e8 u
" e7 V' x( ]4 B1 V A
同軸度要求較高,,這
6 Y+ o8 Y: x9 m9 W/ m" ^% s0 t! A' p) \9 ~
給車削加工帶來了極大的困難。3 g" c/ Y* u2 Q5 ` T
- R9 q2 |- z' E+ A
( V* o2 u0 W, Q# R2 l& V/ a
P! o7 v3 {2 J0 C& @; d1 ' |: S( P: i( r$ ?9 B! Q+ B
4 l2 t5 b/ C7 u$ N; Q
合理選擇刀
, U9 Q2 [6 Y/ v; @
1 _& C; ]4 S- u1 R: a) _: [( `! z具牌號
" Y7 k1 _; d' m
& D4 g" [8 s) G$ D3 M# l & g8 K0 y) W2 h" m: N
7 X2 ?$ e/ y# ? z9 M, P5 Q" T輥輪材質(zhì)的強(qiáng)度,、
) p2 x* i, X5 _1 O! F
, D; H6 M( P( D; Q2 m硬度已達(dá)到2 u+ D4 T$ b9 b+ U4 z4 v9 G4 {' O
# T- Z* Q4 {. V4 |
普通硬質(zhì)合金刀具
0 A& B. K7 q, O4 ^/ C! u- Y5 t# r* @/ [0 ]7 w' z7 o) J
(YT)
& f# i4 F: _9 _! d3 D- ~
, Z5 e% r0 O/ n- i9 K. K3 m的強(qiáng)
f9 l6 m' p! U2 `2 M! `+ G# Y: R
$ a! Y0 A4 M; b9 U# }度和硬度,,0 b% T& ^ L, k, v- t; I' f' C
6 C3 a3 a8 x5 l2 k1 x
故普通刀具根本無
. L+ @( z4 v9 D9 U% J s8 ?4 ^* M* W1 X9 {
法正常切削,' W( _: @) l2 q" Y: q5 H) }" V
5 s; z2 V# m' N4 r雖然可以通過調(diào)
) s( B4 [2 C1 |/ Q& ~8 R" n
3 _& M2 L. l. X" q! K( w2 y& p質(zhì)處理適當(dāng)降低硬度,,/ N) { W" n$ p( v, q, b
8 B, ~- {: H& M1 G2 v便于切/ ]8 _ N! Z# V' n% _" s
. F g* w f/ W! G- D3 z* L" J削加工,,
( I0 b! v' \# R8 i) X" E( S8 H3 }2 L& q( R+ D4 ]. d, t2 M1 }
但成本太大,
( D0 m# J) |4 {! o7 G
9 W+ g8 q. _. Q" s' E周期較3 b( c" x* {' l( U4 T
: U7 p. d: {7 D* |' K3 d% j長,,/ ^3 U1 c8 v& @ r
/ w1 T/ E: s8 p
因此還是選擇了鑄態(tài)直接1 O9 ?7 N9 a) _ {# F- k1 a, ~
, G2 W, y9 P6 {# j X
加工,。* I" t% a2 k! x' K8 p2 f
* ?6 u, V2 L- v& h4 q" M9 v! u通過對各種高硬度刀具
7 \0 H9 _3 x1 o: s& G' {/ B) |5 m5 N* Q
(# j3 M! p& z: L" l6 w5 c
8 V s( \" w/ l2 w5 X
包括陶瓷刀具和進(jìn)口刀具
' k* a- N& s# D. k1 E( p: P2 n
, T# p- C' C, `7 v" T5 f)2 ?7 t) P- W" f! Y! `, A
, B, A# @" k6 }/ `進(jìn)行試切加工和反復(fù)比較,
9 p: [) Z/ k3 O' Z5 q
# w/ p: _, G! @; Q; n! a) ~) D2 l最
; S0 x6 A O- O+ |! e0 n' L: Q5 J6 d: n
后選定了硬度和耐磨性均符
$ |2 \: P! L+ F/ P9 w1 I; ~ U$ u" Y# I, j+ ]7 U/ Q9 F/ G) v
合切削要求且價格相對較低的1 a5 b$ g4 H. L( `$ L' G
% v j. M0 W& A' `
YS8
1 B$ @5 w5 `; P% j) Z; G( \, S; D! g9 `0 V1 ]9 z5 S: ~
牌號車刀進(jìn)行車削加工,。當(dāng)然對于使用后需修& v0 b/ p6 T) {8 R/ d$ Q& M$ k
7 U" q* C3 h' E% O$ @' \復(fù)的輥輪,,由于在使用過程相當(dāng)于一次次地冷作硬化和淬火,硬度特高,,
* C, v. l$ q3 y( ], u( ^: l% e: M0 C7 h$ |
YS8
0 O2 L- J7 H( G2 [6 W, \0 Q# X8 `) Z: X: y$ ?
也
# D( X2 z6 T5 C) Q- N" I' Y. Z k: ?9 d3 O1 e8 A
無法切削的情況下,,我們采用陶瓷刀片進(jìn)行修復(fù)加工。# h) G8 f2 B) l
1 H; s) F! ^/ f8 D5 P6 s' P
( C; x1 X0 P$ T O o9 o* a! E; p2 j+ I
2
: d- F! x. R6 z" B) W2 g
9 H2 H' o7 U* {$ ~合理選擇刀具幾何角度和切削用量 m7 Z) b; k) s9 T A
& ~ k7 }: _: R! ]+ M9 k
! x/ P: l" R& M {
# m: w2 }1 u2 ^8 p4 r因為毛坯中有相當(dāng)?shù)?font class="jammer"> _' J) S: f' R/ I$ u3 P! O- x/ {
/ A8 [) G( \3 ?) p2 o! L
Cr
7 S- L# }- Q5 U6 C* \! o8 O% a* ]) C
,,$ `7 i ~) t+ _, T
% ^7 m# g9 L. k) U1 ?
Mo
d0 ~: v! Q0 ?( g z
! E+ |/ |/ P4 w- ~等元素,,其塑性好,強(qiáng)度,、硬度高,變形抗力大,切% T* I0 z* a% j6 {5 @9 X
* k1 @; j. v0 L4 o削力比普通鋼材高
9 M ~, [% Y! `. u- J+ V8 m$ J2 [
2* `7 d0 h) A* I) ~- w/ G
9 W; c/ O3 o$ X& r~, p! q: d& F3 p: w/ [# x
1 f9 ~- P! i- I, U; f
3
" d/ j' O% j% n- {$ x3 V j v& k4 _& G" s
倍,,
3 [1 r# m; w1 H
6 V9 N# B$ u$ z" K6 k* w7 U% E切削熱也隨之增加,,
& [1 E; c" k* @) F* Z& R" b0 T. N5 B7 w. }5 @& |8 [- i' l
導(dǎo)熱率低,! ?: g2 N! T7 _. p0 o5 l/ ]
, t0 ^6 h) w7 N$ w# V4 N1 W# n' X& b散熱困難,,4 s2 W/ e2 K z a) T! ]5 ?1 v
, Y4 o% N& Z; `) _4 b) t切削區(qū)溫
8 O1 b! M, E$ p! g8 T# V2 Q7 ^' ]0 b, H
度極高,,極易損壞刀具。加之毛坯是鑄件,,存在著諸如表面硬皮,、氣孔、砂眼,、0 @# o& Z" h f9 E9 G% V% F
- d" G2 A$ ?5 B+ Z( P加工余量不均勻,、材料硬度不均勻等缺陷,這樣必然導(dǎo)致加工的不穩(wěn)定性增大,,* a) y$ Q5 B% ]" L/ T5 W
1 q. o: ]' }3 C( K+ {0 X刀具使用壽命降低,,生產(chǎn)成本提高,生產(chǎn)效率降低,。針對這些因素,,我們通過合# v4 S, e! H& V R7 k3 }- w
" w; ?1 s0 o$ f2 u7 _理選擇切削參數(shù)來改善切削加工過程。
! w1 d; i w- z4 G" C6 ` K
* S2 s8 X# I2 Z& v
8 [* {5 E4 i* L6 O9 A6 }$ {
& Z; l! K5 o$ f0 z1.
d7 w5 n; }% l+ D" I- Y. O( w! A; X: j
* O1 k' R/ `6 F4 \* ]0 p3 R
+ w# M+ J5 W5 _粗加工/ S& n% R# I# M9 v
4 V! Z! u% E% ?) i
, I* I4 S ^! S/ [* {: {3 B% m' ]
8 F, _1 G; t( i5 F& a2." \; O h& N( ^1 z% e' }+ K8 z# h
* T, V" o) r& M: G
$ q$ l, Y4 |! m' C P, S$ V% w3 K
6 x: z7 c8 x2 i8 Z/ {) a
精加工; a0 s2 H) C+ o N% R
" ~; _2 a: g0 {, ~; {" M& J5 i. G" F3 i ' b8 n5 u: A: P' `1 x9 L7 Q
' @" f9 J R3 Z9 F因為切削深度較小,,切削力較小,,切削熱量小,為了提高表面質(zhì) ) t1 [3 o, K6 O& P( Y0 ]
% Y" Y0 ` ?- \# W/ _/ v9 Z
量,,采用較大前角,,
: ~) l: }/ B' X- z2 P$ G( q- L! `: a6 b
后角取大值- e; n0 g. k3 q5 ^5 v$ Y% V- c
0 U! u* R- v# E10°, j: V8 G4 p! [/ x; s4 k% `
8 |% l2 q1 `' q2 G$ f盡可能減少刀具與工件的摩擦和擠* o* z9 ]8 s# T5 g. X# L1 U
4 D3 V& b& |. {0 [1 J
壓,,
" R S9 n: s0 d3 I T0 h5 [& k/ a! f4 X d" E6 c: i
以提高工件表面加工質(zhì)量,,
6 f) Q6 q7 r1 M( W' l8 i) y4 c3 ^1 z1 x) X) m* M% e6 i% O4 F& S( y
主偏角在# f1 V0 ]" o4 J6 @5 W3 k
: k- T/ E$ ?! M1 Z6 M10°~30°之間;# t" }3 Z- W8 R: u: Q1 s
7 Y6 c/ a1 Z4 O9 k0 [# ^8 j0 ^. T! e
副偏角在+ H/ v4 H2 R2 V O8 _& A7 V
" P0 B# X/ |' D
5°~7 m! \+ n/ I: H
/ v: b+ h+ x0 k
10°之間,,0 S# x/ z1 T- ^9 G& _0 e* z
5 E- o7 w0 ?* K; y! |- w9 J
為了避免切屑流出劃傷已加工的表面,,
: k+ e6 f. y6 m+ y0 i- D+ r6 ]. ], G% c( H& A' ~: U! _/ I
采用正的刃傾角取
& G5 o" R: e- T$ k; V, n$ u9 q% l
0 d8 I2 u8 X) D. F0°~
9 s% w) o9 e: d1 V! w7 w% L% [7 _" g! y) B% Y/ v
5°之間,采用較高的主軸轉(zhuǎn)速3 ?" h8 r! G1 t2 `% ?
5 J1 d& w. A5 x' h6 O
(120r/min)# G; x3 C* n' {; a5 T6 o
% P7 O# ^/ }5 E( S,,小的切削深度5 e4 I. K2 g: {' D
$ Y4 ^' _+ b w2 `% U(0.24 j+ ~( d) R- {, k, r, R! B
, A( V! {0 Q/ N~
8 r8 Q+ h1 C! k% H6 p" }
: c- I9 e/ b* {# j" }% N
3 F8 I, T0 a: W3 M/ R- \* ^6 O& J6 o5 s, O2 @
* s' f: E0 o% T+ w: V
% m4 Z; N8 R- W/ \ P9 E v3 H/ T0 L1 w/ p2 [( y: q
" a/ M z, ^2 m0.3mm)
$ k8 ^6 [" w8 b( D8 k# W/ R8 M: y N
N* {+ `+ |( v6 Z' W
+ u& S7 j# W, x" l
附圖
8 G6 \8 x6 e3 u& ?1 l. |1 I' _) I6 }# p; r4 V, N: t# l8 y( H @0 J
9 m) s* Z) V4 O& t* i$ N$ |
/ H' W. i! A, s2 B# o1 ~; j6 Y輥輪$ g7 b: Q: u, a
) P+ ]9 t0 a/ M/ S
/ D) e5 _- O# s. I
! g( p1 Y. f6 f, v: n0 e9 p9 ~* W# Y" }8 w
( O" V- l% r( S- F! Q% ~4 X+ m) [" r( _8 k( G4 @- q: v( q
% \* ^5 ^3 K* X- |
) L# x9 c* [/ u6 C* s2 I$ {3 q: z6 z( }! C$ F; p, U
5 H d/ q4 n, I8 _
- G, z4 D7 J$ O" i' v7 M% F
3 \: \( I- W* R* Z* r* Q0 M- h和小的進(jìn)給量
+ T- T; Z& j# }) [
" Y1 r0 X' I& w; O v+ d' I3 \0.1mm/r
6 [( x) |" Z" {2 y; P* X3 `# Z4 T! o( x7 U$ J, P9 X
,。! z6 t8 M$ C9 k) n6 W
& F* {# {) ~+ Y* f- K: Q
# J1 V( o0 l, V6 z/ h' @0 u0 I
- D; u" f# R8 O/ p3.
8 a& M, [, `) d2 D1 Y# I% t/ ^. y9 \6 p4 z( T. Z* k
) ?$ e3 m' x3 c+ J$ R1 B# H% g, X; ^: V3 X" Z
圓弧面加工4 T: Y' B# Q7 [1 J1 \
' ]9 h2 y8 U5 _
: F% l; d& k$ g+ z/ p5 N: |$ U1 n$ w% p: R P2 W
車削外圓、內(nèi)孔及總長時,,在普通車床上加工較經(jīng)濟(jì)實惠,,
5 d# n W) |/ m# J$ S2 L' F
9 a5 W3 O/ C- _. {但圓弧面在普通車床上加工尺寸就不易保證,所以輥輪的圓弧面由數(shù)控車0 B1 k# G2 T% \' G/ y4 z
r) s: E; C% e. M& p' n: C
床來完成,。針對毛坯余量不均,,材質(zhì)硬,,編程時通過增加走刀次數(shù),設(shè)定
9 |: \- u1 e3 E0 e
! z0 _! F' b& t低主軸轉(zhuǎn)速,、小進(jìn)給量,。針對砂眼、氣孔易使刀頭崩刃的情況,,編程時每9 L: p. c6 G7 M" O9 w( O: A
. n; q$ C8 V( k8 c, A- V走一刀前設(shè)置程序起點(diǎn),,避免每次走刀崩刃后加工程序“從頭開始”如此
. d9 V$ r9 d7 p0 r- {7 H1 W$ X- n( a6 G" w; v
可節(jié)省大量時間,減少“無用功”來提高生產(chǎn)效率,。 M% h% W; y5 |
; k# D& c, j0 M. Q) I2 ~6 Y 9 ?6 M, T: Y- T
! a. i4 ?8 A' \ e: H& D粗加工時其加工表) Y4 N& |: X* F& ~! w. }. B5 K
7 u2 ?' t z( p+ Y6 r. u V面余量不均勻,,毛坯表面有硬皮,因此應(yīng)選盡可能大的切削深度,,而切削
* R% D# E" _$ ^; y w" N
( p2 X( l- M8 R9 K" v深度越大,,其產(chǎn)生的切削熱量就越高,刀具承受的切削力就越大,,為使刀
' g( |4 ^5 o$ N2 g- C$ R% m5 p8 ^2 v7 J# Y6 y
具能承受足夠的壓應(yīng)力,,! |4 _; T$ f* a' l
* p0 N3 c+ A$ v; ^, j4 p采用負(fù)前角和負(fù)刃傾角(0°~0 K* Y/ s# `) M, t
" o( ]5 o% \2 r3 H-
7 r+ h' m$ e' f- X+ \1 \: I s' v/ O9 V/ P9 b3 X+ v
5°)來增加刀具的2 a/ F7 x# [+ ^/ S. c# Y. j
# b" c* K& \) D, q7 }- K
剛性;后角一般在1 I# b: \# s' J6 C0 v
9 R9 f3 |9 s4 h: T0 T+ L1 h8 Q& R
6°~8°之間,,主偏角在1 k1 v5 Z) h d' n6 R# e
8 h' y7 I: i* b* t10°~30°之間,,副偏角在+ ^- |) I- e1 ?. F4 a
" B8 i2 V: Y' [ X! O10°~15°之間。因毛坯硬度高,,散熱性差,,故在粗車時還是采用了低速
5 h: Q. y; O; g; R5 s" ~8 `1 D4 S+ T
(80r/min)2 y* ?3 [# U5 m6 l# F/ B$ r
8 N0 |* c/ K0 x* I4 L,4 J& w0 v- G; t0 K5 s: `
" _) J4 {. l$ b/ U8 g6 o" S小進(jìn)給量
: a0 a9 u3 e: _# ^6 t9 S, r
, I. c7 w- U: E6 c* b1 @0 R(0.15mm/r)
" a2 `' z8 w$ ~+ v
/ N$ N9 s @+ i; A來適當(dāng)降低切削力,,
$ f. E6 k2 {) [3 E1 k2 Z
! ]: V9 g2 \' I切削深度選在
" F4 q( B, a$ {8 t+ v$ B$ e
. M* o( r8 V1 U5 b' ~9 M2 b B! e2/ k/ ]* w1 j2 a
9 f% a0 G- R$ r! i7 {$ ^
~
$ a1 q( T# j8 a- K- s! `/ B/ @# {+ o& K4 o
3mm
0 N! X+ j9 N8 h5 _! d
3 x: {% n" U$ `) H& j+ i之間,。3 c8 y/ S3 s& b0 ?
. Y7 B3 ~; f- `
8 l* x+ N4 N8 {5 k1 P, b# m: w
# W) h4 v7 t4 I3 + m& W) V+ |, U# _ n; u
8 B- ?2 G1 u- ^, ^! ?* j( O# T
結(jié)束語' P$ m. _( V9 N2 E) q N
- R( o5 B6 s5 |4 |) P - |9 e i- O8 B; X
% X1 {% V5 d+ f; ?
通過不斷反復(fù)地實踐和經(jīng)驗積累,
* S0 q# m5 f; B' G9 v; Q$ G/ d
3 E' n2 A/ K3 B) C2 Y; W生產(chǎn)效率有了很大的提高,,
- g2 _, M: @& g9 x$ ?8 q M
' E' U( u$ C2 i9 l從開始時的每日
0 d$ f% g4 ?9 t7 ^1 h. J4 i2 n4 i) n- `
5$ G( ~1 Y5 G# ?/ C8 [* t5 o
& \% Y7 B7 v. C# {~
+ {5 _( ?+ |' a9 s. U0 a( e' f; W9 l/ Q! P! `% _. i
6
8 ?0 @2 I" o. C. n* `8 f$ o) @% o1 q& V5 K+ ^, l4 h
件到目前的每日) T6 k3 j8 G. V1 I, H/ g5 F
' A7 D, c! K2 m9 j2 n15
" I- X( J7 ^- @' h. u: U, S5 o7 H' r' I6 N
~# T% j& [: Z8 w' U5 B/ X
+ x& ^; F" J% K' B, `7 u0 z ?- F16
2 @% V0 G/ Q! E1 p6 _% ?( w0 q8 e3 F
件,," x' s. \# g" Q! o
4 g. n: R5 s5 N+ I+ o" A4 L/ V: l: {
扣除成本和折舊每年為企業(yè)凈增利潤, C/ B# J% X. h) ?- @! J
. _' T9 n2 F! b0 N9 v) @3 j8 B2 ]' y
9
# y6 ]! x1 a8 B$ V% }7 \% j: R( O) S! W- s6 Z
萬余元,
5 j( A( f( Y! Z ~# s' ]7 {8 P0 H+ R4 I0 d8 @
攻
# h% `+ T7 p0 X! O" \/ s0 a0 Z: |+ I3 t' O
克了高硬度耐熱材料的車削加工難關(guān),。
7 ^* i- r+ O3 e* p
- }7 k3 n+ _2 c! u6 Y7 A5 X" [ ! j% _8 ~7 d3 k4 b
" j" a7 N6 }4 n0 z8 ?) J) b + M' r& _, l" O8 o) m' n1 h! L
) X+ E: j# ]# l
/ n2 a) g7 Y- s- c4 P& f; p }
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