难切削材料的加工(中)
3、高温合金的车削由于高温合金中含有许多高熔点的合金元素Fe、Ti、Cr、Ni、V、W、Mo等,这元素与其它合金元素构成纯度高、组织致密的奥氏体合金。而具有的元素又与非金属元素C、B、N等构成硬度高、比重小、熔点高的金属与非金属的化台物。使其它的切削加工性变得很差。它的相对切削加工性只有45钢的5~20%。
①切削特点:1)切削力大:比切削一般钢材大2~3倍。2)切削温度高:比切45钢高50%。3)加工硬化严重:切削表面和已加工表面的硬度比基体高50-100%。4)刀具易磨损:易产生粘结、扩散、氧化、沟纹磨损。
②刀具材料:1)高速钢:应采用高钒、高碳、含铝高速钢。2)硬质合金:应采用细和超细颗粒的YG
⑨刀具几何参数:变形高温合金:γ0=10°,铸造高温合金:γ0=0°,一般不搭负倒棱。α0=10~15°,粗车λs =-10°,精车λs =0~3°,κr=45~75°。
④切削用量:1)高速钢刀具:Vc=3~8m/min。2)硬质合金刀具:Vc=10~60 m/min。变形高温合金:Vc=40~60m/min。铸造高温合金:Vc=7~10m/min。αp和f>0.1mm。
⑤切削液:同不锈钢。
⑥高温合金钻孔:应尽量采用硬质合金钻头或S型和浅孔钻;如用高速钢钻头时,加大2巾,修磨α0和b,Vc为3 m/min,f为0.2~0.3mm/r;钻头要锋利,磨钝标准为一般钢材的1/2~1/3,最好采用自动进给和不要在切削表而停留。
4、钛合金的车削:
钛合金是近几十年发展起来的一种新金属,由于它的比强度(σb/ρ=1680/4.5=373,是45钢的4.5倍)高,热强度高(500℃长期工作)、抗腐蚀性好、低温性能优良,而用于航空航天、化工、医疗等。
①切削特点:1)切削温度高:在相同的切削条件下,比切45钢高1倍。2)亲和作用大,粘结严重,在高温时产生粘结现象。3)化学活性大:在高温切削条件下,它与空气中的O、N、H、C发生反应,生成TiO2、TiN、TiH等的硬皮层,给切削带来困难。
②刀具材料:1)高速钢:除普通高速钢外,最好选用高钒、高钴、含铝高速钢。2)硬质合金:YG8、YG6X、YG6A、813、643、YS27、YD15.3)PCD、PCBN天然金刚石。
③刀具几何参数:γ0=5~15°,α0≥15°。
④切削用量:1)高速钢刀具:Vc=8~12 m/min。2)硬质合金刀具:Vc=15~60 m/min。3)PCD、PCBN天然金刚石刀具:湿切Vc=200 m/min:干切Vc=100 m/min,αp>0.05mm,f>0.05mm/r。
⑤切削液:一股采用乳化液、极压乳化液。精加工时采用极压切削油。
⑥注意:车削细长轴(杆)时,应使用活顶尖和尼龙作跟刀架和中心架的爪托;铰孔时,应用蓖麻油60%+煤油40%作切削液;攻丝时,适当加大底孔直径。
5、冷硬铸铁的切削:
这类铸铁的表层发生白口化,硬度可达HRC60左右;单位切削力K c可达3000MPa,是切削45钢的1.5倍;切削力集中在刃口附近,加工有气孔、夹砂,切削时易损坏刀具;它的脆性大,切削时还会发生崩边、掉渣等现象。
①刀具材料:1)硬质合金:应选硬度和抗弯强度高的硬质合金。YS2、YS8、YS10、600、610、726。2)陶瓷:SG4、AT6、SM、FT80、FT85。3)PCBN:用于精车。
②刀具几何参数:1)硬质合金:γ0=0~-5°,α0=5~10°,κr≤45°(κr=45°),λs =-5~一10°,γε=0.5~1 mm;
③切削用量:1)硬质合金刀具:粗加工Vc=7~10m/min,αp=5~10mm,f=0.5~1.5mm/r。精加工:Vc=15~20m/min,αp=0.5~2mm,f=0.3~O.5mm/r。2)陶瓷刀具:Vc=40~50m/min,αp=0.5~2mm,f=0.3~0.6mm/r。3)PCBN刀具:Vc=60~70m/min,αp=0.5~2mm,f=0.1~0.3mm/r。
6、热喷涂(焊)材料的车削:
热喷涂材料大多是多组元高强合金,经高温、高速喷射到工件表面上,使工件表层的硬度、耐蚀性、耐磨性和耐热性大幅度提高,而得到广泛的应用。铜基、铁基粉末喷涂层的硬度,较易切削。钴基、镍基粉末喷涂层的硬度>HRC50,难切削。钴包WC、镍包WC、镍包Al2O3喷涂层的硬度>HRC65,最难切削。
①刀具材料:
1)硬质合金:硬度>HRC45,采用YG、YW硬质合金;硬度,采用600、610、726、767、YD05、YC12、YS2、YS8:硬度>HRC65,采用YG3X、YD05、YC09、YC12、YS8、600、610。
2)陶瓷刀具:PCBN
②刀具几何参数:γ0=0~-5°,α0=8~12°,κr≤45°。
③切削用量:硬质合金Vc=6~40m/min;陶瓷刀具Vc=18~80m/min;PCBN刀具:Vc=24~160m/min。αp=0.15~0.6mm;f=0.1~1mm/r。
文章关键词: 切削 材料
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