斷續(xù)車削加工鐵基粉末冶金齒輪等零部件用cbn刀具不崩刀 |
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眾所周知,粉末冶金是一種使零件可以“接近最終形狀”的成型工藝,廣泛應(yīng)用于汽車、農(nóng)機(jī)生產(chǎn)等行業(yè)。粉末冶金零件雖然只需少量的加工,但是極其難加工,這主要是由于粉末冶金材料的多孔性結(jié)構(gòu)所引起的,多孔結(jié)構(gòu)降低了刀具的使用壽命。目前加工粉末冶金零件的刀具材料有硬質(zhì)合金,金屬陶瓷,立方氮化硼(CBN)等,本文主要介紹了粉末冶金零件難加工的原因,及采用CBN刀具切削加工粉末冶金零件的應(yīng)用案例。 粉末冶金零件難加工的原因 雖粉末冶金零件只需少量的加工,但是加工粉末冶金零件是極其困難的,這主要是由于粉末冶金材料的多孔性結(jié)構(gòu)引起的。 多孔性會(huì)致使(1)切削刃不耐磨;(2)切削刃溫度高,引起刀片磨損和變形;(3)內(nèi)在的多孔結(jié)構(gòu)引起表面面積增加,使熱處理時(shí)發(fā)生氧化或碳化,并且這些氧化物和碳化物很硬很耐磨;(4)由于孔隙的存在,在較小的面積內(nèi)硬度值也有一定的波動(dòng)。測(cè)得的宏觀硬度雖為HRC20-35 ,但組成零件的顆粒硬度會(huì)高達(dá)HRC60 ,這些硬顆粒會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重而急劇的刃口磨損;(5)很多粉末冶金零件熱處理后更硬,強(qiáng)度更高。(6)零件里可能會(huì)有摻夾雜物的存在。這些問(wèn)題都會(huì)稱為粉末冶金零件難加工的問(wèn)題。 粉末冶金車削加工刀具的選擇 目前,加工粉末冶金的刀具材料有硬質(zhì)合金、金屬陶瓷和立方氮化硼,當(dāng)粉末冶金零件的硬度低于HRC35,并且顆粒本身硬度不超出范圍時(shí),金屬陶瓷刀具通常是可選擇的刀具之一。金屬陶瓷很硬,能有效阻止積屑瘤且能承受高速。 而CBN刀具因其高硬度和耐磨性而適合于粉末冶金零件的車削加工,當(dāng)顆粒硬度超過(guò)HRC50時(shí),不管宏觀硬度值是多少,立方氮化硼刀片是可用的。目前常見(jiàn)的華晨CBN刀具材質(zhì)是粉末冶金加工刀具新材料,可微斷續(xù)切削粉末冶金,還有牌號(hào)主要用于連續(xù)切削工況,吃刀深度≤0.5mm,是目前加工粉末冶金的理想刀具材質(zhì)。
CBN刀具加工粉末冶金零件的切削參數(shù) 由于每個(gè)零件的大小不同,工況不同,機(jī)床剛性不同,因此在加工粉末冶金零件時(shí)切削參數(shù)有所調(diào)整,因此刀具廠家一般只提供一個(gè)范圍(如下表),從低到高調(diào)整至更合理的切削參數(shù)值。
CBN刀具車削加工粉末冶金帶輪的案例
CBN刀具車削加工粉末冶金氣門座圈的案例
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