|
4 [! {( ~- ?: E
& L: L6 B" D1 B. }& m% |高硬度耐熱材料車(chē)削加工的實(shí)踐
+ m/ f- z/ v) [6 }
l2 p* y8 a9 d* J6 P8 d' C s
. R4 f9 t2 n. } g) C$ N7 A) k' S3 ~) e. f
輥輪是軋鋼機(jī)上的主要零件,它在實(shí)際使用過(guò)程中由于受到一定的沖擊,,而且表
0 p7 f, q- l/ B J9 X! X( O
' H& R' K0 w2 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(shí)也須有足夠的韌
4 ^3 W. m0 l' P0 B
# K2 c9 x% R! ]* l& z2 @: R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' p0 s5 O: V1 y) {. S0 X" c4 [" K* v
; o/ w0 W* X4 |1 Z高速耐磨性,;②足夠的紅硬性;③足夠的強(qiáng)度和韌性,。在實(shí)際使用過(guò)程中,,我們; | p' d) W. I8 L; S J& {
5 V _6 |4 p8 q! W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
' ]. }9 ^; X8 z5 f6 x
3 g# Q) t7 V2 j5 g, m: o鑄造缺陷,,且硬度可達(dá)
9 v% T; R( @5 K0 Q. m; A& q
. K* [4 H9 ~% F A% W50
) f6 H* e& w G
- J: F5 K6 n I~' ?* c8 f S7 m4 \
( ?" R' ]3 S4 ?- ^5 |6 o% w9 e* u60HRC5 r! f5 @% A, t- z& ~ N2 i( m1 R% k" G
; Y4 G0 I9 E5 A9 p1 {$ g# {
,加上輥輪& T- P" D1 z! f
1 W/ ]2 B; R* _, `5 h; _
(
, w5 _4 w9 p z; t; M. U, B& c `8 q
如附圖所示7 \. X+ {6 X4 p! o
5 O0 f& H* I. d7 W2 j
)" g' a- A( G& w! D* e
+ L0 S- V3 Q, a R( ?同軸度要求較高,,這$ ~; M2 B8 q$ I1 j- h
; Z( K% v% X# v6 ~# y& \' i5 ~, n: d給車(chē)削加工帶來(lái)了極大的困難,。
9 r# A* v' W/ R0 }) U+ j6 ^; E$ u% d$ {! F# o
3 q. O+ ?0 V. @) ?& L; q
3 ^' f0 f# h* u. x7 ?6 T1 ' h7 J6 P2 ~' w' L4 `- y
; D2 G3 C! r5 A合理選擇刀! J+ e5 F! L# F6 u! C, D
; s! g, c/ N, T \3 v具牌號(hào)
4 w* D4 D% a. k( J( B- w4 s: z q5 B3 m- O w
( u" h- n; [. T- ~
# G7 _" G R3 V- C5 M
輥輪材質(zhì)的強(qiáng)度、0 A# D1 j* P2 K8 K, ?4 @. b( G
: {$ x4 f/ l+ o/ Q/ b硬度已達(dá)到
6 _. I$ G/ `1 e _- X7 G7 ?0 N9 K
普通硬質(zhì)合金刀具
2 H3 O! \4 L) b3 q$ N' ?2 _, g* Z1 J9 a) @8 T
(YT)7 q( S7 e& m+ O: z
2 E5 H2 e& O! y- d1 I
的強(qiáng)
$ Q* M: J+ _' v" o* h; V" w* c+ g6 @ S# Q, ~) \$ z
度和硬度,
9 N9 C2 e5 B F) G( E4 B# @8 m& V* w9 Z/ n2 b' _6 x
故普通刀具根本無(wú)
# Z' |- j* T1 [$ L6 o/ }9 L# h1 P: X7 y
法正常切削,,
3 M* o# {% x" n4 J' d$ c0 m
) q# Q8 k8 ~) c0 a! P$ f. V雖然可以通過(guò)調(diào)) I& z6 c- a' \9 f- d; K, ?/ I
# B+ d# E9 K. S, `& f; R* @質(zhì)處理適當(dāng)降低硬度,,% t; C) p9 q. g! v- X; V
5 ?/ n. Z8 D. H4 t4 m便于切6 c) ]: F" w* b! `0 r" l
5 c. L- u& ^( d9 v) [% z) ^( Z
削加工," M5 v( j0 q+ ]5 X1 L7 @9 |
! K l m2 n9 j+ R$ U; ]但成本太大,,
% O f- H N# W2 E
7 t6 @ e' e% t: {5 N% I周期較
' J! \2 [+ ~# o* E1 ^( e8 j9 B2 z- x9 R, W; Q1 W5 Q
長(zhǎng),,* V I; D2 o- S) _9 I* {4 ?: }5 p$ c
- I! ]2 `4 G2 C% Y因此還是選擇了鑄態(tài)直接
L! E v t5 ]* d. ^( W, A* O- Q, A1 s5 Y
加工。
; R( J* n/ q! T8 t8 z. Y1 I3 i, A* x
通過(guò)對(duì)各種高硬度刀具2 A8 Q- g% k7 n: K9 R
8 n# t4 K' v) Z: q
(6 y+ h* V4 I& H- L. ~0 s& A1 D* P
% Y9 b# T9 ~1 T. m
包括陶瓷刀具和進(jìn)口刀具
9 x2 p4 P( e7 `, g: r! y7 m M! {( q% Q3 _
)
/ I6 C" f1 _( _& Y1 Z8 O( d) K) V# c# O K
進(jìn)行試切加工和反復(fù)比較,,
% v$ w0 i) Q, N; y# l2 c; }0 g4 ~* J- @! g( u& _9 S' e, ?
最( E2 [( S- Y; Z! S9 f4 L
7 i8 b, d- X0 ]) e3 v$ ~
后選定了硬度和耐磨性均符 ( @" i8 g5 d& ~
" Y$ a2 c2 q) d, N5 T7 m
合切削要求且價(jià)格相對(duì)較低的" D! N4 A& j4 _ @
( c' ^2 l1 C w
YS8
# q7 N+ P2 _6 D5 l& v' M2 Z7 n% S' Q/ {
牌號(hào)車(chē)刀進(jìn)行車(chē)削加工,。當(dāng)然對(duì)于使用后需修1 w9 V2 h4 f+ i
# @* [& D3 i5 z% j
復(fù)的輥輪,由于在使用過(guò)程相當(dāng)于一次次地冷作硬化和淬火,,硬度特高,,
{" w! L- T7 h! G7 o, o W. k r. W7 Y$ Z4 t* @7 Z
YS8
6 y! T9 j2 I' D0 e& c6 g" u
0 _0 E' u. p- U3 u3 g$ {也: X' l0 n3 @) K7 }
- N7 E2 M% o9 L% w1 R" ~無(wú)法切削的情況下,我們采用陶瓷刀片進(jìn)行修復(fù)加工,。7 i% E8 t+ x# d# {7 R0 M
7 g0 |+ c* F# H4 N: F7 U$ ?
: X9 v) O5 z. y: n8 a
0 d# Q9 j; z6 S) s( Q# @# G2
, D4 W' D( N0 w
% Y- v; I( m( r9 s! I% G8 F5 K9 o合理選擇刀具幾何角度和切削用量# [5 u: _# c+ w
2 I) y* @/ @+ @: ~0 ]+ n/ G
`; S3 f) k s# l, z& H' o
+ \9 z2 p; F' Z2 S4 b* Y9 u因?yàn)槊髦杏邢喈?dāng)?shù)?br />
4 y. G9 i* ~& z1 ^8 s- D. Y' u" l
Cr' ?9 g" W8 y% Z
9 Q2 G6 b A% P# j
,,. d ?7 C s' V' h' w9 q0 \
4 R4 \6 D- s4 k5 [
Mo/ p+ b6 C" g, l) N& ^6 R" x& G
# t5 A5 w! Y8 i3 w! R9 A! T等元素,其塑性好,,強(qiáng)度,、硬度高,變形抗力大,,切
) S8 b+ [3 Z* o) G$ L5 i s1 B' y- b0 M0 r5 o) Z% C
削力比普通鋼材高" @- i9 X- {8 C$ ~! }
$ U0 z9 c3 r" w2
1 n. A* D4 E( O8 H( @! T) l, {5 X
$ C9 L- K* G/ A- [! m~, y9 v { ]) C
- Y* ]% o |+ j, M
30 S" v4 y1 Y, p2 q8 G1 V* {/ |
# q3 [2 V) r8 ?8 W6 u9 t
倍,," w4 R9 `7 g2 E$ @
3 m# \/ X2 Z& F6 T/ H切削熱也隨之增加,5 z( i- H) W) j- x. B8 P' `% {
- Y, K' y) E6 V" s5 | E% v8 y
導(dǎo)熱率低,,# q6 t( A6 h' F: H' F7 E+ w
\; m7 a0 o6 `6 v' z散熱困難,,- q# r6 T6 q H; ]
0 p3 h0 S% G+ k7 g切削區(qū)溫
: k+ u K0 j% j0 Q( H4 K8 F1 o, e
- o* X& u7 I: q8 y/ C( N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,、
, P0 _9 q- i; @+ N% d+ O) U9 K( ^0 n0 R% w( \- i3 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,,
9 g- N; S# ~! k4 m: T# g, L! H; B4 [, o: T
刀具使用壽命降低,生產(chǎn)成本提高,,生產(chǎn)效率降低,。針對(duì)這些因素,我們通過(guò)合; e5 W* H: p( T d; y1 P1 U
7 ?8 V8 p+ |4 d- J4 r: S( B理選擇切削參數(shù)來(lái)改善切削加工過(guò)程,。4 R" z- e# ?- n5 p7 r
2 K5 y; w; h7 g9 o# Z, H+ w8 O2 i" t
h9 J0 w1 N5 a) B- q+ F2 U
2 ?2 p6 N% j6 H6 i5 G+ c1.4 p9 Z# y- O! ^$ V- B+ u5 L
& Q/ [9 ]5 J% x+ n M Q H. t & T" x* D% h" a R
5 Q8 E1 Z6 x8 q- D" ^0 P
粗加工& N0 T# j# Y" c
?& D' _% B: k, l/ F- O
- U' b& {. ]( m5 O
1 @0 i3 s1 R v5 T
2.% ?; x( V' L0 j. R/ v
, w9 n8 f2 a! u4 i2 ~$ @
2 Y: X. C1 f0 u8 L8 y3 n5 ?0 R( M# u
精加工
! Z1 V8 ^& M4 N! x' T' N. J% M0 a, U7 K
8 D _$ q6 w/ |4 D" w5 L) L4 T; P( W$ [
' C/ Z. M8 H/ w, s+ s* ~8 a因?yàn)榍邢魃疃容^小,,切削力較小,,切削熱量小,為了提高表面質(zhì) 1 h" |8 H; P- E; a' Y/ Q9 K, a
8 \1 _7 a, L0 n( d8 n7 ?; n3 C* J量,,采用較大前角,,* T4 `/ [ }) r6 g6 f H0 k
f/ f5 W" U# p4 Q后角取大值
6 `% I3 K) l" i; H) ^+ [2 g
' ~$ c0 n4 l' @2 `10°,
" N8 @; I5 e7 L/ { x& |' Y$ Y+ x3 I' T- [
盡可能減少刀具與工件的摩擦和擠
0 g- ?5 c% M, N$ w. y& H3 U' z$ N+ b! i
壓,,7 O: B1 q) D, o5 g, `
5 u5 [" W3 Y9 P, s& W$ B$ Y" s# r
以提高工件表面加工質(zhì)量,,
3 `" W. G. T" k% i4 Z4 |$ ]2 R
% U H, f( |' @0 M A4 `$ o+ g4 B1 T主偏角在$ L& O+ W) o3 f" E0 t
; ]! d ^9 R. d }& J5 V, }) }& P10°~30°之間;
% f% B4 ~+ L2 ?% p4 G! N' ]$ ^& }# }- G8 ?. x0 K- Z
副偏角在
2 a% r) F' j% J" w9 O( A& F
9 v0 X- p1 I4 K+ s! q& z5°~, o. y5 R- x' w8 G
3 r1 b& N' r" i6 [' f F; A/ t1 O
10°之間,,7 J0 e- S* A1 a2 k- f# _& f0 C
: _. g+ x7 \1 P* p為了避免切屑流出劃傷已加工的表面,,
7 o1 F, Q; f9 o7 i1 G$ Y. g$ Q: v7 F) d! ^1 m- z
采用正的刃傾角取0 @; W* _) l$ N5 a" _: U
3 v/ h/ ?6 Z p3 H
0°~' G( D3 }" x) w$ V' ~! e+ ?+ O
: K9 {, K% z6 Y2 q$ b0 h& ^
5°之間,采用較高的主軸轉(zhuǎn)速
/ m6 v- G# d- ?9 M: S. J& h; a6 k( v
(120r/min)3 @" |8 i2 w, i7 D
: }; D2 g& Z2 [6 O3 s6 S" t,,小的切削深度% t0 B/ _6 E$ Q( [/ H# E( L
9 N l, t1 Y; W- b& k. p( A(0.2
% z4 V2 `$ q; d8 z+ Y% c2 i* t
! k% x0 h) `+ F~0 V; P! r* i7 t( P
" l T* y, \% L
" I* l+ ?" {/ a7 b f
) B9 {* x u8 j# d J, g- s/ G3 z9 q( ~
4 P& o3 e& T2 D
5 O4 c, U2 E$ M! [. P3 |
4 }" J* [, `3 n1 O% v5 d: v0.3mm) " D/ @8 _2 [0 T. N
. w0 Y5 S! l: Y* p- w
: `$ y9 m. i! c, q5 X/ P, `
# ]+ c- i+ j5 e附圖
3 y5 j$ }3 m3 L0 S( X: R1 {; ~& x& H+ d5 Z
1 u3 I- |" e% j) r: D& R: [2 P
2 \" a# H3 `: ~4 b2 z輥輪
# |0 w( C- L1 ]9 b# P
) Z( P" N3 d" G1 y& }* F3 ~9 p5 ]
% w- T( B0 r0 x; v+ P
/ a! S; w- m# H% x
6 ?; l6 ^: B6 ?+ ]0 v
# }$ U9 m- O i) C1 I; Z. o( y, [ T2 I, G
" f0 L F& C ]) I2 c# Q3 V7 s5 k \% J) G* _, q6 m: E. L- ^. R5 y& S
' l% b# Z- m8 A; N! z5 H6 Z4 a" X/ j9 [" @# N; j" }
4 @' L$ f3 C" K |7 p和小的進(jìn)給量
) X8 R6 p8 W' j1 g9 j" N& T [! k4 T. y3 ~: M9 v* H) l# M( t8 H
0.1mm/r7 X( B8 D2 p( Z* ?) _- g8 w# G
+ n' T) ~) M8 N
,。3 y9 Q+ @1 A+ J/ r. E& F( c6 {: h
* `4 x# i/ K B: R! U! o / I! n& J/ u; X" H+ x- T/ m
, P$ p, `. T7 d0 p9 w" b( _
3.
% j. D" S e( l# n7 E: v2 a2 B4 U
7 X( Q: d( G8 {% n % {/ M! J8 N3 K" ?5 b2 R0 b- V
% t/ ]# O8 N5 G* ~1 ]; e) n/ h* c8 u
圓弧面加工
. L T7 d4 Y9 P% r) |* R3 i+ ^" c9 y2 d% L3 A8 H
$ _2 T. X) [& S
4 B" y, d7 `0 l' O' [車(chē)削外圓、內(nèi)孔及總長(zhǎng)時(shí),,在普通車(chē)床上加工較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,, * Z* u4 h& ]" Z0 E$ Q. S
! I. |/ Q1 n! r
但圓弧面在普通車(chē)床上加工尺寸就不易保證,,所以輥輪的圓弧面由數(shù)控車(chē)
$ \0 Y9 R5 n; r2 b% L' X) Z' \4 s+ d
床來(lái)完成,。針對(duì)毛坯余量不均,材質(zhì)硬,,編程時(shí)通過(guò)增加走刀次數(shù),,設(shè)定
! n% g" a: i, b; G" D( L( U# r$ `/ h4 V* j
低主軸轉(zhuǎn)速、小進(jìn)給量,。針對(duì)砂眼,、氣孔易使刀頭崩刃的情況,編程時(shí)每
n7 N/ X! z' }
# ~/ c$ C% C( G5 C0 [( \" l Q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(kāi)始”如此
+ V9 X8 D2 p" T9 q- ^9 _5 }7 T) V) ^
可節(jié)省大量時(shí)間,,減少“無(wú)用功”來(lái)提高生產(chǎn)效率。
. P$ I8 {0 ~' l$ s. G! Q+ U
$ Q8 k& d0 S1 h( C- b6 k! V / ]9 f3 \) k \6 _( h& w
& ~& _8 M0 I( ]" M, i粗加工時(shí)其加工表
8 S, i, G6 \/ s9 F" ]! P; G' x% W% U% \+ V4 N C' C9 {
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
! o7 e3 |# k. g O1 ]9 I( k, o
; U) J9 Y0 @6 Y7 }( z! d! ^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
3 X& h+ U6 P5 u& N, x
+ o( K/ ]1 v+ x+ J具能承受足夠的壓應(yīng)力,,, S# b, r4 T( X
1 E; j2 z( [( K0 S# Z采用負(fù)前角和負(fù)刃傾角(0°~( e) g( I" d) o4 ~( R$ N
5 D1 _& o, y- c" n-, c5 K7 a' v# G& f7 U
6 |- l2 r8 q" _; I# k3 P
5°)來(lái)增加刀具的6 J; F! v# w4 p! ?( }7 y
8 `0 G& W/ t5 M3 b7 l' s: D: G( b
剛性,;后角一般在
# Z+ X. u. T+ W. I2 Y, w
, J, u( e( e- N4 S- g6°~8°之間,主偏角在
& }8 q# T; h3 F
( K# G* z$ n, L. [; j8 U; }10°~30°之間,,副偏角在
6 O9 T* F% G G3 O c* B9 M2 o. P
1 ]9 o' h5 B, [$ I6 |; q+ n10°~15°之間,。因毛坯硬度高,散熱性差,故在粗車(chē)時(shí)還是采用了低速9 d; H' T ^. A$ T1 ^% Z. g3 Q# q
+ p" T8 e* M1 i! W6 P2 c(80r/min)
1 C: c# }0 o% h6 `' |8 P$ N0 z$ m$ ~) K- N0 {
,,
8 J* g4 y9 N* }' H4 c2 z
5 D. Y0 j' ~, S# S( N+ G# T" t. P小進(jìn)給量4 |5 U5 @% P3 B
5 |2 G- ]9 @# |0 H* m0 Z4 O(0.15mm/r)
' h, C E4 R" {% H T# F N. d
; Q" L, A1 F/ i$ W1 P: ^- [來(lái)適當(dāng)降低切削力,,
. G$ P9 O- L* D+ R" m- b$ A2 n0 U4 R
切削深度選在
) ^6 T0 p+ k0 l3 O1 Z: } D: B- i$ T/ j' F/ ]
23 J; G3 h# _5 m
" r0 T0 \2 N1 ?# R0 R0 G9 e
~
7 ^! ^# S E& @$ F7 r
7 }, A# {7 g" z+ m, I% o3mm, m7 m) ~% p% R U/ ~5 Z% I
S: L* W8 ` j, t6 B" M
之間。
7 d" R8 R: m8 b, F1 J& [! T& K6 M
# D2 }' c$ Y/ a( [ 8 V* y, c9 `7 R
* k6 D0 ^6 a* u3 , t7 F8 P2 Q( [* A l
: q) o$ \ l: A, p
結(jié)束語(yǔ)
5 L2 j/ a2 W. h, Y1 E3 l! r' c8 a- {
; X) K& p: }) F
" M0 p ]5 y( K通過(guò)不斷反復(fù)地實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)積累,,* M3 N4 \ u* D
2 R% z% v; W2 Y' i# A b
生產(chǎn)效率有了很大的提高,,
7 v% ^1 b3 U- R+ h. P/ I! ~7 S
# t! n; b' I; e從開(kāi)始時(shí)的每日
/ u( n# g$ N8 y7 S. k. M4 F% e+ x* R& j; f" e
52 `) C8 c8 N/ C5 `
5 n8 q6 [1 p2 f, o6 K3 c* U
~
! H. r6 M: l- j7 t9 n- Z( y) C% r3 P- ]3 `, T' G
6& g8 g) \0 N/ n2 H; E$ r: u
; M% b- s$ L" R9 @* T
件到目前的每日( {& o( k, F; J6 h
- x% H+ P9 Z; e# d2 M; q' H4 k
153 D7 \9 H9 D% _% H# ]9 A
; l; |% e7 _* t6 L1 N; x' {7 t- I
~
. A8 s- O* j" ?
: q& T& V9 {$ S; r16& a8 S& X6 j3 a% B
: F& x6 x+ Q$ w* N; d8 R3 _( j
件,. b# `# ?2 s. a7 N
- l: M* Y$ N# t8 w, C0 X扣除成本和折舊每年為企業(yè)凈增利潤(rùn)
* V' N/ R, p& ]
) H- _0 b1 S( M5 _5 A, W9# ^, J8 n) ~( O) g
. W& V5 ?2 d0 C2 d) k, V) V萬(wàn)余元,,& o2 b. `) Y% s- L( _) _) r1 }3 G
& F% o! s8 ]) Y& Z: `- I攻# A$ L# v+ w. `7 Y' M2 o7 g8 l
) k2 ^) z! l1 ~- F8 ]克了高硬度耐熱材料的車(chē)削加工難關(guān),。
k w, ^8 `% V5 {) v: j# n: N- r. J8 `
8 q; A/ d" z9 s$ D& L1 Q" S4 f
j4 _8 g& T5 R, J. |
# [9 k$ q3 W: i6 c3 w
. X. Q, x) S( N7 q- K- w/ q1 G* w5 K
' B8 V9 Z1 M# i: J |
|