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切削硬质合金的刀具及切削参数的选择

时间:2015-07-02 16:19:46来源:本站人气:894

    硬质合金的加工,一般采用绿碳化硅、碳化硼砂轮和金刚石磨轮来磨削加工,也采用PCD和CBN进行切削加工。下面介绍PCD(聚晶金刚石)和CBN(立方氮化硼)刀具进行切削加工时常用的切削方式。

    (1)用PCD刀具车削硬质合金
    切削时的刀具几何参数是:γ。=-5°~0°,a。=10~12,kr=30°~45°,kr=8°~10°,rc=0.8~1.5mm。

    用PCD刀具切削硬质合金时的切削用量是:vc=25~35m/min,ap=0.1~0.5mm,ƒ=0.1~0.5mm/r。切削YG15或YG20时取最大值。

    切削时为了防止因硬质合金脆性大而崩边,在切入切出处要适当减小进给量或先在此处倒一个角,并要使刀刃锋利。在切削过程中,可选择煤油作切削液。


    (2)用CBN刀具切削硬质合金
    ①镗孔。在硬质合金衬套上镗孔,精度为IT6~IT8,表面粗糙度尺Ra为1.6~0.8μm。切削用量是:15m/min,ap=0.2~0.5mm,f=0.1~0.15mm/r。刀具几何参数是:r。=-5°,a。=8~10,kr=45k'r=15,kc=0.5mm。用CBN刀具镗孔的效率比用金刚石磨轮磨削高10倍左右。

    ②车外圆。用CBN刀具在9540mm、长100mm的硬质合金冲头上,切去3.5mm余量,只需25rain,如用金刚石磨轮磨削,则需要21Stain。

    ③断续车削。用CBN刀具不仅可以连续车削硬质合金,而且可以进行断续车削。如继续车削YG20、YG25的硬质合金套筒时,νc=30m/min,ap=0.35mm,ƒ=0.034mm/r。刀具几何参数是:y=-6°,a。=-8°,kr=45°,刀具的耐用度为6.5min。

    用PCD和CBN刀具切削加工精度特别高的零件是困难的,还是要用金刚石磨轮磨削。这是因为切削硬质合金时的径向分力Fp很大,导致刀具发生退让。当vc=10m/min、ap=0.5mm、ƒ=0.1mm/r、后刀面磨损0.05mm时,Fp为400N左右;VB=0.1mm时,Fp=700N;VB=0.2mm时,Fp=1300N。因此,用超硬刀具切削硬质合金,必须选用工艺系统刚性好的工艺条件,而且也只能加工精度为IT6左右、粗糙度大于0.8μm的零件。

    (3)用PCD刀具切削模具用硬质合金

    用PCD刀具切削钨钴类(YGl5、YG20)硬质合金冲模时,加工表面产生较大的残余压应力,可改善模具的强度特性和使用性能。如用绿碳化硅砂轮磨削,磨削时产生的高温,使工件表面产生退火层、微裂纹和残余拉应力,影响模具的使用性能。

    采用PCD刀具车削硬度为1204HV的钨钴类硬质合金时,刀具前角取-5,后角为10νc=28~56m/min,ap=0.5mm,ƒ=0.25~0.35mm/r,采用乳化液,金属切除率为3.5~8cm3/min。

    采用PCD车刀车削YG15硬质合金时,在νc=15m/min,ap=0.5mm,ƒ=0.1mm/r的情况下,耐用度为30min,后刀面的磨损量仅为0.2mm。

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