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什麽是超硬刀具?
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什麽是超硬刀具?

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新聞中心
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2019/11/21 17:27

隨著現代科學技術的發展,各種高硬度的工程材料越來越多地被采用,而傳統的車削技術難以勝任或根本無法實現對某些高硬度材料的加工。塗層硬質合金、陶瓷、PCBN等超硬刀具材料因其具有很高的高溫硬度、耐磨性和熱化學穩定性,這爲高硬度材料的切削加工提供了最基本的前提條件,並在生産中取得了明顯效益。

超硬刀具及其選用

超硬刀具采用的材料及其刀具結構和幾何參數是實現硬車削的基本要素,因此,如何選擇超硬刀具材料,設計出合理的刀具結構和幾何參數對穩定實現硬車削是十分重要的。

除選擇合理的刀具外,采用超硬刀具進行硬車削對車床或車削中心並無特殊要求,若車床或車削中心剛度足夠,且加工軟的工件時能得到所要求的精度和表面粗糙度,即可用于硬切削。爲了保證車削操作的平穩和連續,常用的方法是采用剛性夾緊裝置和中等前角刀具。若工件在切削力作用下其定位、支承和旋轉可以保持相當平穩狀態,現有的設備就可采用超硬刀具進行硬車削。

超硬刀具在硬車削中的應用

采用超硬刀具進行硬車削,此項技術經過十幾年的發展及推廣應用,獲得了巨大的經濟效益和社會效益。下面以軋輥加工等行業爲例,說明超硬刀具在生産中的推廣應用情況。

軋輥加工行業

國內許多大型軋輥企業已使用超硬刀具對冷硬鑄鐵、淬硬鋼等各類軋輥進行荒車、粗車和精車,均取得了良好的效益:平均提高加工效率2~6倍,節約加工工時和電力50%~80%。如武漢鋼鐵公司軋輥廠對硬度爲HS60~80的冷硬鑄鐵軋輥粗車、半精車時,切削速度提高了3倍,每車1根軋輥,節約電力、工時費四百多元,節約刀具費近一百元,取得了巨大的經濟效益。如我校用FD22金屬陶瓷刀具車削HRC58~63的86CrMoV7淬硬鋼軋輥時(Vc=60m/min,f=0.2mm/r,ap=0.8mm),單刃連續切削軋輥路徑達15000m(刀尖後刀面磨損帶的最大寬度VBmax=0.2mm),滿足了以車代磨的要求。

工業泵加工行業

目前國內碴漿泵生産廠的70%~80%已采用超硬刀具。碴漿泵廣泛應用于礦山、電力等行業,是國內外急需的産品,其護套、護板是HRC63~67的Cr15Mo3高硬鑄鐵件。過去由于各種刀具難以車削這種材料,所以只得采用退火軟化後粗加工,然後再淬火加工的工藝。采用超硬刀具以後,順利實現了一次硬化加工,免除了退火再淬火2道工序,節約了大量工時和電力。

汽車工業

在汽車、拖拉機等行業中的曲軸、凸輪軸、傳動軸的加工,刃具、量具的加工和設備維修中,經常會碰到淬硬工件的加工難題。如我國某機車車輛廠,在設備維修中需要對軸承內圈進行加工,軸承內圈(材料GCr15鋼)的硬度爲HRC60,內圈直徑爲f285mm,采用磨削工藝,磨削余量不均勻,需2h才能磨好;而先用超硬刀具,僅用45min就加工成一個內環。

因此,除了對超硬刀具加工機理進行深入研究外,還必須加強超硬刀具加工知識的培訓、成功經驗演示及嚴格操作規範,使這種高效、潔淨的加工方法更多地應用于生産實際。