什么是车床切削件?车床切削件,简称为车削件。车削件是车床加工的零件,常见的实物有螺杆,电机轮,汽车半轴,铜套,销子、电子插针等圆形物体。
对于刚开始从事硬车削的工厂,建议在生产的头几周内进行随机抽查,以确定每个刀片能够车削多少零件而不形成白化层。另外,一个刀片即使可加工400个零件,也有可能在加工300件后就变钝并且开始使零件产生白化层。
3、机床
机床刚度决定了硬车削的加工精度。近15~20年内制造的机床几乎都有很好的刚性,足以承受硬车削。在许多情况下,机床的总体状况很大程度上比使用年限更重要,精心维护的普通车床也可以用于硬车削。
为了给硬车削机床增加刚性和阻尼特性,哈挺将许多先进机床的特性用于了车削中心,其中包括聚合物复合材料增强机座、带弹簧夹头(使主轴支撑靠近工件)的直接配合式主轴和静压导轨。
系统刚性最大化意味着尽量减少悬空、刀具延伸和零件伸出,并取消调隙片和垫圈,其目标是保持所有零部件尽可能地接近转塔刀架。
4、车螺纹
采用合适的刀片几何形状是在淬硬材料上车螺纹的关键,最好的螺纹刀片是类似于镗杆上安装的三角形刀片。在淬硬材料上车螺纹时,为了控制切削压力和延长刀片寿命,有必要增加走刀次数并减小切深。另一种选择是采用交替式侧面切入方式,可改变切削力承受位置并延长刀具寿命。
5、工件
尽管45HRC硬度是硬车削的起始点,但硬车削经常在60HRC以上硬度的工件上进行。硬车削材料通常包括工具钢、轴承钢、渗碳钢以及铬镍铁合金、耐蚀耐热镍基合金、钨铬钴合金等特殊材料。根据冶金学,在切深范围内硬度偏差小(小于2个HRC)的材料可显示出最好的过程可预测性。最适合于硬车削的零件具有较小的长径比(L/D),一般说来,无支撑工件的L/D之比不大于4:1,有支撑工件的L/D之比不大于8:1。尽管细长零件有尾架支撑,但是由于切削压力过大仍有可能引起刀振。 为了最大限度地增加硬车削的系统刚性,应尽量减小悬伸。刀具伸出长度不得大于刀杆高度的1.5倍。
6、镗孔
镗削淬硬材料需要很大的切削压力,因此往往需成倍增加镗杆承受的扭力和切向力。采用正前角(35°或55°)、小刀尖半径刀片可以减小切削压力。在增加切削速度的同时减小切深和进刀速度,也是减小切削压力的办法。
镗孔时,刀具必须与零件同心或略高于零件中心,因为切削引起的挠曲变形使实际中心线的位置降低了。最好的夹紧形式是全长度对开套筒,在镗削淬硬材料时,全长度对开套筒夹头可提供最高的刀夹刚度。其次是弹簧夹头和单点螺丝夹头。
7、工艺
因为硬车削产生的热量大部分由切屑带走,加工前后对切屑进行检查可以发现整个过程是否协调。连续切削时,切屑应该呈炽燃的橙黄色,并象一根缎带似地飘逸而出。如果切屑冷却后用手一压基本断裂,表明切屑带走的热量是正常的。
8、刀片
尽管立方氮化硼(CBN)刀片的价格昂贵,但CBN刀片最适合于硬车削。CBN刀片能够在断续切削过程中保持定位不变,在连续切削过程中提供安全的刀具磨损率。当采用合理的硬车削工艺时,CBN刀片除了在控制直径公差方面比不上磨削以外,其它性能都是首屈一指的。
陶瓷不如CBN耐磨,因此一般不用于公差小于±0.025mm的加工。陶瓷不适合于断续切削,而且不能加冷却液,因为热冲击可能造成刀片破裂。刀片的钝缘几何形状是陶瓷材料的固有特点,这一特点使切削力增大而工件表面光洁度下降。另外,陶瓷刀片刃口断裂可能是灾难性的,它可能导致所有切削刃均不能使用。金属陶瓷(立方碳化钛)对连续切削渗碳硬化材料很有效,尽管它不具备CBN那样的耐磨性,但刀片在大多数情况下会成比例地磨损而不断裂。正前角刀片由于其切削力较小,通常用在刚性不高的机床上进行硬车削。关于刀片的最合理应用,建议与刀具供应商密切合作,特别是在最初阶段,以迅速达到最佳切削速度。