高硬度大平面的銑削加工
時(shí)間:2011-06-05 08:58:14 來源:未知
陶瓷刀具以其固有的特性，正得到越來越廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)廠家多利用其良好的紅硬件、高的耐磨性進(jìn)行高速車削，以提高加工生產(chǎn)率和工件表面質(zhì)量并取得一定成效。我們結(jié)合工廠加工產(chǎn)品情況，經(jīng)多次試驗(yàn)將陶瓷刀具應(yīng)用于硬材料的銑削加工上，取得了令人滿意的結(jié)果。
1 加工工件的工藝分析
加工圖1所示工件(墊板)，材料5CrMnMo，技術(shù)要求：調(diào)質(zhì)處理硬度230～290HB；淬火硬度45～50HRC，最高達(dá)53HRC；周邊各倒角3×45。該工件的整體尺寸1100mm×1025mm以及4個(gè)孔之間的距離800mm×765mm要求不高，4個(gè)側(cè)面的粗糙度為12.5µm易達(dá)到。關(guān)鍵工序?yàn)槿绾伪ＷC上下兩墊板面的平行度0.05mm的要求。在具有高硬度45～50HRC的大平面上，加工此類工件的傳統(tǒng)方法是互為基準(zhǔn)多次磨削，這不僅加工時(shí)間長(zhǎng)、成本高，且由于在加工過程中砂輪本體的磨損，導(dǎo)致加工工件表面很難保持高平行度，有時(shí)還需多次調(diào)整砂輪，技術(shù)要求高同時(shí)廢品率也高。
圖1 墊板
圖2 刀片
為解決上述難點(diǎn)，運(yùn)用目前金屬加工中最耐磨的陶瓷刀具來進(jìn)行試驗(yàn)。初次將陶瓷刀具裝在銑刀盤上加工時(shí)，發(fā)現(xiàn)刀片本體易損壞，究其原因主要是由于在斷續(xù)切削過程中，刀片和工件接觸面積過多，加工中產(chǎn)生的熱量致使刀片過熱，強(qiáng)度降低從而發(fā)生斷裂破損。為此采取以下措施：①對(duì)陶瓷刀片(16mm×16mm×8mm)進(jìn)行修磨，磨出碰撞緩沖區(qū)域(圖2)；②在加工過程中采用大走刀，可以縮小加工時(shí)間，減少刀具磨損，從而保證加工質(zhì)量。
2 切削過程及結(jié)果
將修磨合格的陶瓷刀片裝在自制的200mm銑刀盤上，在3m龍門銑床上進(jìn)行銑削加工，分以下幾步：①將定位面用銑刀銑削平整，以減少加工的系統(tǒng)誤差；②粗銑：裝兩把陶瓷刀片，分別銑兩面，選切削用量為：ap＝2mm，vf＝41.5mm/min，v＝125.66m/min；③半精銑：為減少誤差，裝一把陶瓷刀片，選切削用量為：ap＝0.2mm，vf＝41.5mm/min，v＝125.66m/min；④精銑：裝一把陶瓷刀片，分別銑兩面。選切削用量為：ap＝0.2mm，vf＝295mm/min，v＝251.33m/min。
銑削時(shí)，切屑呈薄灰狀并伴有大量火花，刀子發(fā)出輕微響聲，經(jīng)測(cè)量達(dá)到其平行度要求，粗糙度Ra值為1.6µm，生產(chǎn)率比磨削提高近30倍，開辟了陶瓷刀具新的運(yùn)用領(lǐng)域。