農林漁牧網

您現在的位置是:首頁 > 林業

乾貨好文——華菱超硬解讀加工切削軸承PCBN立方氮化硼刀具磨損

2022-05-24由 超精密切削藝術 發表于 林業

切削應該怎麼讀

乾貨好文——華菱超硬解讀加工切削軸承PCBN立方氮化硼刀具磨損

本文透過先前切削試驗,研究PCBN刀具加工切削淬硬軸承鋼時刀具磨損形態以及磨損機理。論證加工軸承CPBN刀具前刀面磨損為月牙窪磨損,後刀面磨損為機械磨損,其磨損程度與工件硬度呈現非線性關係,且隨著切削速度的提高磨損量減少。以下是華菱超硬對切削加工軸承鋼試驗的一些解讀看法,有任何看法可評論討論。

隨著21世紀初高精度數控機床的發展以及PCBN刀具製造技術的提高,以硬車代替傳統的磨削工藝也已十分成熟。PCBN立方氮化硼刀具切削淬硬鋼時,刀具的磨損狀態是判斷PCBN刀具切削效能的一項重要指標。華菱超硬透過現有的國內外研究成果以及相關試驗來分析PCBN立方氮化硼刀具在切削加工材質為GCr15的軸承時的磨損狀態。

乾貨好文——華菱超硬解讀加工切削軸承PCBN立方氮化硼刀具磨損

切削加工軸承實驗在無級變速的數控車床進行,分別考察了國外某知名PCBN刀具在不同硬度和不同切削用量下切削GCr15材質軸承時的刀具磨損變化規律。下圖為該品牌PCBN刀具幾何引數。

乾貨好文——華菱超硬解讀加工切削軸承PCBN立方氮化硼刀具磨損

由於該品牌PCBN刀具抗衝擊能力稍弱,為保護該刀具刃口質量以及延長刀具壽命,常對PCBN刀具的刃口做倒稜或鈍圓處理。(如上所示)

PCBN刀具切削用量範圍為:切削速度50~250mm,進給量Fr0。05~0。20mm/r,乾式切削。

軸承工件選用GCr15材料作用實驗材料。透過熱處理工藝獲得其工件硬度為HRC30、HRC40、HRC50、HRC60以及HRC64共5種硬度工件,下表為其化學成分(%):

乾貨好文——華菱超硬解讀加工切削軸承PCBN立方氮化硼刀具磨損

PCBN刀具磨損主要表現形式為前刀面磨損、後刀面磨損、微崩刃、剝落及破損等。不同的磨損形態是由不同的因素引起的。

乾貨好文——華菱超硬解讀加工切削軸承PCBN立方氮化硼刀具磨損

前刀面磨損主要是月牙窪磨損,上圖a所示,因PCBN刀具具有很高的強度和耐磨性,只有達到較高溫度和壓力後才能發生磨損。其磨損區域出現在切削刃附近,且寬度很窄。這也說明了PCBN刀具的刃口保持能力強,更適合軸承精密切削。

後刀面磨損主要為機械磨損圖b所示,形成的磨損帶上粘有一些工件材料,磨損量較小,主要原因為PCBN刀具硬態切削軸承工件時,刀具的高溫區域接近切削刃,且切削力很高,軸承中鐵元素高溫高壓下,較易於空氣中的氧氣發生氧化反正生成氧化鐵質層,該氧化層在合理的切削條件下起到保護PCBN刀具刃口的作用,但是在切削加工軸承過程中不穩定容易脫落。

乾貨好文——華菱超硬解讀加工切削軸承PCBN立方氮化硼刀具磨損

隨著國家提倡國產超硬材料發展,國產超硬材料經過多年的發展已較為成熟,在眾多領域可完全替代甚至超越進口刀具,在風電軸承、淬硬鋼、熱後硬車領域常見的刀具牌號有BN-H200,BN-S20、BN-H11、BN-H20、BN-H05、BN-H10、BN-H21,下面分享一下常見的熱後硬車鋼件比如本文講到的軸承適用的PCBN刀具引數:

乾貨好文——華菱超硬解讀加工切削軸承PCBN立方氮化硼刀具磨損