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克服硬质材料加工的难点

        新品种刀具        用陶瓷刀和立方氮化硼(CBN)刀具加工硬钢材都很好。这些刀具在短短的时间里得到了飞速发展,有些刀具制造商声称:只要机床使用正确,他们的刀具比磨削可以缩短时间300%,并能提高切削精度。

这些供应商推荐的陶瓷刀具有负前角和较大的T-倒棱,该倒棱只在刀具-工件界面上增加压力。与此相反,CBN按照工件的具体情况,可以有也可以没有这种不利的T-倒棱。例如,用CBN进行断续切削时,就需要较大的T-倒棱来承受振动。
陶瓷刀具的使用会比CBN越来越普遍,这是由于它的成本较低,也因为它们的切削刃较多的缘故。然而,它们极易受热涨裂。此外,如果刀刃修磨不当时,不宜进行断续切削。CBN虽然比陶瓷贵得多,但它的切削性能好得多,加工精度高,使用寿命也长些。
在此两种刀具材料之间进行选择,是如何使工件材质、几何形状以及切削速度和送给民与其相适应的工作。有些用户通常并不拘泥于逐条地比较,而是以该刀具对同样的加工所构成的成本,以及能产生多大效益为选择原则。这些用户用价格较低的陶瓷刀粗车热处理时残留的锈皮和铁鳞等,然后,用更好些的CBN刀具进行精加工。一般而言,如果硬化深度大于欲车去的材料深度,最好选用CBN。

           选择正确的加工方法

从实用的立场考虑,硬质材料车削是一个与工件特性密切相关的过程。它特别适合切削具有错综圆弧、角度,以及半径等几何形状十分复杂的工件。您可以采用单刀尖编程车削的方法,快速又经济地完成加工,而不必为此去购买成形砂轮了,根据经验,大多数硬质材料车削是以91-150 m/min的切削速度和 0.05-0.13mm/min的进给速度进行的。精切吃刀深度一般为0.08-0.5mm。
因此,如何控制好材质的纯度,以及车削以前的热处理、粗车和成形工序,便成为本加工所能达到的精度大小的决定因素了,如果工件硬度波动只有三个洛氏硬度值(举例说),刀具的切削压力就会变化到足以使您保证不了5µm的尺寸精度。不稳定的硬度和不均匀的吃刀深度,都会损坏这种加工。因此,应该使用合格的材料,保持恒定的金属切削率,并保批热处理硬度在±1或±2个HRC值以内。
工件的长径比也会影响机床保持公差精度的能力。典型的固定床头式车床一般不用尾座对长径比为5:l-6:1的软质工件时,能达到相当严格的精度。由于工件的硬度、刀具的负前角和切削硬质材料所必需的T-倒棱,使得对具压力相当大,因而,当工件无尾座支承时,必须将工件的长径比限制在3:1-4:1。
当然,此限制要随加工的不间而变——也就是说,随工件的材质、硬度以及对粗糙度和精度要求而变。我们以前曾不用尾座支承车削过直径13mm、长度64mm的工件,则是精度很差。
尾座能起一定作用,但它对非是解决所有问题的灵丹妙药。例如,顶尖不能防止直径25mm、长300mm的工件的震颤。对这种工件,您只能采用磨削的办法。要保证比0.005mm更严格的公差精度,采用磨削工艺出比较好。虽然说硬质材料车削不能完全取代磨削,但它可以取代相当大一部分,尤其是工件的长径比较小、形状较复杂时如此。 
 
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