加工灰铸铁典型零部件用cbn刀具材料的选择


       面对日益增多的难加工材料,刀具行业必须在改进原有的刀具材料、研发新的刀具材料及寻找更合理的刀具结构方面多下功夫,以解决制造业面临的越来越多的加工难题。根据制造业发展的需要,pcbn超硬刀具将成为制造领域的新宠儿。超硬刀具应用颇为广泛,以下为代表性的案例,分享给广大用户。
  一、高速铣削发动机缸体
  由于汽车制造企业对汽车铸铁发动机缸体生产节拍和产品质量要求较高,大多某欧系知名品牌的涂层合金铣刀。但在实际试刀和生产过程中,由于加工线速度和刀片寿命的问题,生产节拍始终不理想,导致产能也无法满足设计要求。针对发动机缸体铣削加工的特点和难点,郑州华晨推出的sn系列pcbn铣刀片产品,相比涂层硬质合金及陶瓷铣刀,在铣削速度、材料去除率、刀片寿命三个方面优势明显。该款pcbn铣刀片粗铣(ap=2mm)、精铣(ap=0.3mm)发动机缸体前后端面时,进给速度可达到2400m/min,刀片寿命提升至150件/刃。
  二、高速切削刹车盘端面、内孔
  1、刹车盘的加工要求
  刹车盘的常用材质为灰铸铁250标准,简称ht250。刹车盘决定了汽车刹车效果的好坏,属于消耗品。刹车盘加工工艺对于光洁度和加工效率要求较高。
  2、刹车盘的加工特点
  刹车盘毛坯采用精铸,经过热处理,以减少内应力,提高机械加工性能。经筛选后,将达到要求的刹车盘毛坯件进行机械加工。但是刹车盘延展性较差,属于短切屑材料,通常切削力比较低。另外由于石墨的不均匀分布,导致刹车盘硬度发生变化,会导致cbn刀具加工出现波动,甚至出现崩刀等现象,降低刹车盘加工效率。目前加工刹车盘常用 cbn 刀具。另外,灰铸铁中夹杂的非塑性物质会加快刀具的磨损,所以还要求所选用的cbn 刀具具有高耐磨性。
  3、刹车盘的加工刀具选择
  目前加工刹车盘常用 cbn 刀具。另外,灰铸铁中夹杂的非塑性物质会加快刀具的磨损,所以还要求所选用的cbn 刀具具有高耐磨性。目前,大多数厂家选择用cy1牌号的scgn090412型号pcbn刀片加工刹车盘。
  4、加工参数
  加工工序:粗、精车
  切削参数:
  ap=0.2mm
  f=0.1mm/r
  vc=1000m/min
  5.cbn刀具加工刹车盘的优势
  郑州华晨的正方形cbn刀片与国外涂层刀片相比,由于能够实现高速切削,满足自动化数控加工,使刹车盘加工效率得到10倍的提高,另一方面,cbn刀片有多个切削刃、且可转位精度高,更加适用于立式、卧式数控机床加工汽车零部件、轴承、轧辊等淬硬钢件,实现以车代磨。
  三、淬硬车削铸铁轧辊
  对于hrc55以上的铸铁类轧辊加工,因轧辊硬度较高,轧辊毛坯一般伴随着气孔,沙眼,包砂等铸造缺陷,对刀片的抗冲击性、耐高温、耐磨损性能要求很高;目前,加工此类轧辊常用立方氮化硼刀具(cbn刀片)cy1。此刀片除保持了立方氮化硼刀具硬度及耐磨性能优异之外,抗冲击韧性较好,不易崩损,可对轧辊拉荒粗车,能承受较大的切削深度,金属切除率高。
  用方形snmn160820型号pcbn刀片车削合金铸铁、9crv轧辊(hrc55-62)时,vc=80m/min f=1mm/r ap=6mm,用乳化液冷却,车削所需工时还不及过去采用磨削时所花工时的1/4,轧辊的不圆度及热处理时表面产生的氧化皮对刀具并无不良影响,而且能稳定地加工出较高的表面光洁度和几何形状精度,故可缩短精磨工时。由于刀刃可长期保持锋利,因而切削功率也小。
  郑州华晨刀具良好的连续切削性能可以很好的避免刀具崩刃导致重新对刀带来的加工误差,复杂工况下仍能保持高精高效切削。
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