机加工工业中,切削刀具的使用非常重要。超硬材料加工是目前许多加工企业都要面对的问题,如何选用超硬质刀具具有重要意义。那铣削加工高锰钢时选用CBN刀具效果如何?
高锰钢在冲击载荷下,其表面硬化层厚度可达10~20mm。在较小的冲击载荷下,表面硬度可达HB300~HB400,冲击载荷较大时,表层硬度可达HB500~HB800。常见中国高锰钢的材料和应用范围为:ZGMn13-1(C1.10%~1.50%)用于低激振件,ZGMn13-2(C1.00%~1.40%)用于一般零件,ZGMn13-3(C0.90%~1.30%)用于复杂件,高冲击零件使用ZGMn13-4(C0.90%~1.20%)。上述4种材料钢中锰含量均在11.0%~14.0%之间。
汽车加工/铣削高锰钢刀具的选用要点。
高锰钢加工特点:加工硬化严重,切削力大,切削温度高,不易断屑。
车铣/切削高锰钢需根据加工实际情况综合考虑,主要有硬质合金刀具、陶瓷刀具、涂层刀具、CBN刀具。
选择标准:
1如单工时少于五分钟,可以选择硬质合金刀具,大的切深可以考虑YG系列,小切可以考虑使用YW系列。
2、若工件加工时间长,表面质量差,则粗加工选用CBN刀具BN-S20材料,可以考虑陶瓷刀具或涂层硬质合金刀具。
二、BN-S20材料车加工/铣削高锰钢的效果优势。
S20刀具材料在车加工/铣削高锰钢时,表现出极强的抗冲击韧性,可粗车/粗铣大余量,遇夹砂,铸型缺陷,如冒口、表面不规则,则刀具不会崩刀,因为BN-S20使用的是非金属粘合剂,所以不会崩刀。其导热性能及硬度均高于普通CBN刀片,刀具寿命长。
BN-S20是一种材料,属于整体聚晶CBN刀片,刀片深度超过7mm,比陶瓷刀片和普通CBN刀片更耐冲击。尤其对于铸件表面加工状况较差,可采用粗车/粗铣高锰钢,不必将高锰钢坯料经过磨光、平整后再加工。
2、BN-S20材料CBN刀刃性能及刀刃都是针对高锰钢铸件的加工特性研制的,针对性强;特别适用于车削高锰钢的磨臼壁,破碎锥,齿板,牙板,颚板等。
汽车/铣削高锰钢时刀具的合理切削参数。
高锰钢加工时,在切削层和表面以下一定深度范围内,都会发生严重的硬化现象。为避免前一步走刀加工时产生的毛坯表面硬化层,应选择较大的切削深度和进给量。粗心大意的时候,αp=3~6mm,f=0.3~0.8mm/r;粗车时,αp=6~10mm为宜;半精车时αp=1~3mm;f=0.2~0.4mm;精车时ap=1mm。
用CBN铣刀铣削高锰钢,切削速度60~250m/min,可采用龙门铣床、龙门刨铣床、龙门刨铣床、加工中心高锰钢高速铣削、高锰钢加工效率高。
四、CBN工具BN-S20材料车加工/铣削高锰钢铸件参数。
1、以立车粗车矿山高锰钢磨磨零件高锰钢臼壁为例,使用立方氮化硼整体聚晶刀具(CBN刀具)BN-S20材料,食用刀刃深度=2-3.5毫米(基于实际加工余量)BN-S20材料刀具最大吃刀深度可超过10mm);走刀量Fr=0.25-0.8mm/r;线速v=85m/min。刀刃耐用:3小时/刀刃!刀架可旋转8-12次使用,一刀可分三班。显然,BN-S20材料刀具的使用成本与其它刀具材料相比具有很大的优越性。
2、CBN刀具BN-S20材料在精车高锰钢时,吃刀深度为0.5-1mm;走刀量Fr=0.15mm/r;线速度v=135m/min。
3、BN-S20材料铣削高锰钢齿板事例,在断续切削面铣削时,切削用量ap=2.5mm;Fr=0.25-0.4mm/r,线速度Vc=90m/min。
上述是有关超硬材料加工、铣削加工高锰钢CBN刀具选用的有关内容,刀具的选择除材料外,其切削性能和参照是重要考虑标准。但愿上面能对读者有所帮助。