以上参数仅供参考,具体还需根据实际加工情况调整。
一、淬火钢的车削:
①淬火钢的切削特点:1)硬度高:HRC45-70。2)脆性大。3)强度高:σb =2100~2600 MPa,是45钢的4倍左右。4)切削力大:单位切削力Kc为4500MPa,是切45钢的2.5倍。5)切削温度高:其导热系数为45钢的1/7。
②刀具与切削用量:1)刀具材料:PCBN、陶瓷、硬质合金(600、610、YS8、YT05、758、813)等。2)刀具几何参数:γ0=0~-10°,工件硬度和连续切削时γ0=-10~-30°,α0=8~10°,κr=30~60°,λs=0~-3°。3)切削用量:硬质合金Vc=30~50m/min;陶瓷刀具Vc=60~120m/min;PCBN刀具Vc=100~200 m/min,断续切削时Vc为上述的1/2,αp、f为切一般钢的1/2。
注意:一股淬火钢的耐热性为200~400℃,它的硬度随温度增高而降低。而刀具材料(硬质合金、陶瓷、PCBN)的耐热性分别为800~1000℃、1200℃、1400~1500℃,利用这一特性,在连续切削时,Vc不能选择太低;钻孔时,Vc要合理,勤退刀;断续切削时f要小,κr适当减小,γε增大,λs为负值。
二、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。
三、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。
四、冷硬铸铁的车削:
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。
五、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:3)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。
六、软橡胶的车削:
软橡胶的硬度(邵尔A型30~35)和强度(σb 20~25 MPa)极低,导热性极差(0.14W/m?k)、塑性极高(δ=500~700)、弹性模量极小(2~4 MPa)。由于上述性能,它具有很好的弹性、柔顺性和易变性,因此很难对它进行切削加工。
①刀具材料:高速钢、YG类硬质合金。
②刀具几何参数:γ0=45~55°, α0=10~15°,β0=20~30°;刮削时,γ0=0°,α0=70°,还用割刀(β0=5~10°),套料刀。
③切削用量:Vc≤100 m/min。αp=2~5mm;f=0.5~0.7 mm/r。
④切削液:用不含油的水溶液。
七、砂轮的车削:
一般刚玉类磨料的硬度为1800~2450HV,碳化硅磨料的硬度为3100~3400HV,采用PCD和PCBN刀具来车削这两种磨料的砂轮,如同用刀切豆腐一样容易。
①为了防止砂轮在车削时崩边,采用圆形刀片的机夹刀具。
②刀具几何参数:圆形刀片γ0=-8~-10°,α0=8~10°。
③切削用量:Vc=30~50m/min。αp=4~5mm;f=1~1.5 mm/r。
八、硬质合金的车削:
硬质合金的硬度高(HRA85~92.5、HV1300~1650、HRC67~81)、脆性大(σb 900~2500 MPa)。以前只能采用磨削和电加工来进行加工。由于PCD、PCBN超硬刀具的出现,给车削加工提供了条件。
①刀具材料:PCD、PCBN。②刀具几何参数:γ0=0~-5°,α0=6~8°,κr≤30~45°。
③切削用量:Vc=20~35m/min,αp=0.1~1.5mm,f=0.05~0.15 mm/r。
④注意:防止崩边:用煤油作切削液。
九、工程陶瓷的车削:
传统的陶瓷是用金刚石砂轮磨削。这是因为它的硬度高(1100~2250HV)、抗弯强度低(450~1300MPa)、弹性模量高(315000~400000MPa)所致。
①刀具材料:PCD、PCBN;易切陶瓷,也可用硬质合金,但刀具耐用度低。
②刀具几何参数:γ0=-10~-15°,α0=8~12°,κr=30~60°。为了使切出切入平稳,也可采用圆刀片。
③切削用量:用硬质合金刀具车易切陶瓷Vc=10~20m/min。用PCD、PCBN刀具Vc=30~60m/min,αp=0.1~2mm;f=0.05~0.1 mm/r。
④切削液:一股使用乳化液。⑤注意问题:防止崩边。
十、复合材料的车削:
复合材料是由两种以上不同物理、化学、力学性能的物质人工制成的多相组成的固体材料。如玻璃钢就是典型的复合材料。复合材料的种类有玻璃纤维增强复合材料(GFRP)、碳纤维增强复合材料(CFRP)、芳纶纤维增强复合材料(KFRP)、硼纤维增强复合材料,统称为树脂基纤维增强复合材料(FRP)。它只有很高的比强度和比刚度(比金属高3~8倍),而且抗疲劳性、减震性、断裂安全性好,而广泛应用于航天、航空、化工等行业。复合材料在切削加工时,由于材料的导热系数很低(小于一般钢的1/16),造成切削温度高,易产生变质和软化,纤维和树脂性能相差很大,表面粗糙度难以达到,且刀具磨损严重,大多数情况下不能使用切削液。
①刀具材料:高速钢和涂层高速钢、YG类硬质合金。为了几十到几百倍提高刀具耐用度,应选PCD、PCBN刀具。
②刀具几何参数:一般情况下γ0=-10~-15°,α0=10~12°,γε=1~3mm,车螺纹时为防止崩牙γt=-15~-25°。
③切削用量:高速钢刀具Vc=1O~15 m/min;硬质合金刀具Vc=40~80m/min;PCD、PCBN刀具Vc=80~120m/min,f=0.2~0.5 mm/r,αp无特殊要求。
④注意:为防止分层、撕裂,应采用防护措施(支承防护扳、减少刀具主偏角和进给量和在切入切出处先倒角等)。
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